Guia Lab Materiales de Construccion

Elaborado por: Ingenieros Marvin Blanco Rodríguez e Iván Matus La zo

GUIAS DE LABORATORIO

MATERIALES DE CONSTRUCCION

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE TECNOLOGIA DE LA CONSTRUCCION

LABORATORIO DE MATERIALES Y SUELO “ING. JULIO PADILLA MENDEZ”

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Elaborado por: IngIngIngIngenierosenierosenierosenieros Marvin Blanco RodríguezMarvin Blanco RodríguezMarvin Blanco RodríguezMarvin Blanco Rodríguez e e e e Iván Matus LazoIván Matus LazoIván Matus LazoIván Matus Lazo

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN

DEPARTAMENTO DE CONSTRUCCIÓN LABORATORIO DE MATERIALES Y SUELOS

“ING. JULIO PADILLA M.”

GUIA GENERAL PARA LAS PRACTICAS DE LABORATORIO

1. Para lograr una mayor eficiencia en la ejecución de las prácticas es necesario que se preste debida atención a la práctica que se está desarrollando.

2. En la realización de las prácticas el estudiante debe dividirse en

grupos de tres personas como máximo.

3. Antes de empezar un ensaye determinado, es aconsejable que el estudiante se familiarice personalmente con el alcance y propósito del ensaye a efectuar, así como con el procedimiento de trabajo que ello involucra. Recuerde que la falta de preparación personal puede significar un menor aprovechamiento de parte del estudiante en el momento de la ejecución de su práctica.

INSTRUCCIONES PARA EL TRABAJO DE LABORATORIO

1. Atender las indicaciones del instructor.

2. Consultar con el instructor el material y equipo a usar.

3. Al operar un equipo por primera vez, consultar previamente al instructor.

4. Todo el material empleado debe ser usado de una manera

eficiente y económica.



5. Cuidar las piezas pequeñas del equipo tales como pesas, balanzas, escalas, etc. Cualquier daño del equipo deberá ser reportado de inmediato. Daño o pérdida debida a descuido será cargado a la persona responsable del daño.

6. Para identificación posterior, todos los especimenes, taras, etc.,

deberán ser debidamente marcados.

7. Al terminar la práctica se limpiará el equipo y se eliminarán los desperdicios resultantes, tanto de los bancos de trabajo como del piso.

8. Procurar tomar los datos del ensayo directamente en los

formatos existentes. REPORTES:

1. Se entregarán una semana después de efectuado el ensaye.

2. Se entregarán en grupos de tres personas como máximo.

3. Deberá ser breve y claro.

4. Es conveniente que en la portada del reporte se incluya la siguiente información.

a. Título de la prueba. b. Número de la prueba. c. Nombre y carnet de los estudiantes. d. Identificación del Grupo. e. Nombre del profesor de práctica. f. Fecha de realización de práctica. g. Fecha de entrega de reporte.



El ordenamiento de los incisos anteriores queda a criterio del estudiante.

5. Para una mejor exposición escrita del trabajo, es necesario organizarlo de una manera lógica, y con toda la información correspondiente. Conviene recordar que un reporte se escribe pretendiendo que sea comprensible incluso por personas que no han visto el ensayo, y que dependiendo de la forma de exposición del trabajo escrito se puede lograr este objetivo.

A manera de sugerencia y ejemplo se presenta el siguiente ordenamiento en la presentación del reporte:

a. Presentar un INDICE del contenido del reporte, a fin de facilitar la búsqueda de información en el texto.

b. Definir bien los OBJETIVOS, del ensayo, estableciendo

adecuadamente el propósito y significado del mismo. Conviene recordar que los objetivos se entienden como la aplicación práctica de los resultados y conocimientos adquiridos.

c. Describir los MATERIALES a emplear en el ensayo,

brindando la información pertinente como tipo de material, procedencia, etc.

d. Indicar el EQUIPO que se usará en el ensayo, el uso y

manejo del mismo, así como sus limitaciones. Para lograr una mejor visualización del tipo de equipo y su operación, puede acudirse al auxilio de diagramas o gráficas.

e. PRESENTACIÓN DE DATOS, CALCULOS.-

Se debe tomar la costumbre de que los datos obtenidos en el laboratorio sean presentados de una manera tabular. Es lógico que cualquier resultado que se indique es consecuencia de ciertos cálculos numéricos que deben indicarse en el reporte, mostrando un ejemplo típico.



Todas las ecuaciones y fórmulas empleadas serán claramente establecidas junto con las definiciones de símbolos empleados. Los pasos hechos en los cálculos, deberán ser claramente indicados. Deberá tenerse sumo cuidado al elaborar una tabla o diagrama. Estos deberán ser tan claros como sea posible, completos por sí mismo, y en el caso ideal, deberán contener la información deseada sin necesidad de buscar referencia en el texto.

f. ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS, CONCLUSIONES:

Se puede incluir una discusión rápida, enfocada principalmente a los datos más sobresalientes de las tablas o diagramas. Los resultados de las pruebas se comparan con el estándar para obtener las conclusiones que el caso requiera.

g. Hay que recordar que el reporte debe escribirse en

lenguaje técnico y construcción gramatical correcta, incluyendo REFERENCIA usada. No se debe escribir en primera persona (yo, nosotros), si no en la tercera (se hizo, se calcularon).

El estudiante debe apreciar claramente la importancia que significa un reporte, ya que deberá efectuarlo como elemento esencial de la mayor parte de su trabajo como ingeniero, y que de la práctica a que se somete en el laboratorio en la redacción de informes y en la representación de los datos de una manera técnica obtiene un gran beneficio.



TOMA DE LA MUESTRA

Lo mas importante al tomar una muestra de agregado (árido), es que debe ser del tamaño apropiado y representativo de todo el lote o acopio. La muestra que se tome para el ensaye debe ser lo más representativa que se pueda del material de que procede. Para esto se debe tener una serie de precauciones, las que a continuación relacionamos para el caso en que los áridos (arena y grava) se encuentran almacenados en Stock (forma de pila). 1. Evitar tomar material de las partes que se encuentren igualmente

segregados (en algunos casos, la base de la pila). 2. Tomar la muestra de al menos tres partes diferentes de la pila:

a) Cerca de la base de la pila. b) Aproximadamente en la mitad de la pila. c) De la parte superior de la pila.

Al tomar muestras de árido (arena y grava), las capas externas del material se deben remover (mezclar), con el resto, hasta lograr una muestra homogénea. La cantidad de muestra a tomar depende del tipo árido y de la cantidad de ensayes a realizar. Si la muestra se va a enviar a un laboratorio, las cantidades mínimas necesarias son:

Tipo de Árido Peso Mínimo de las Muestras

(Kilogramos) Agregado fino (arena) 13

Agregado grueso con diámetro máximo de 20 mm

25

Agregado grueso con diámetro máximo de 40 mm

50

Macadam 120



CUARTEO MANUAL

Las muestras antes de someterse, a los distintos ensayes que se van a realizar, necesita una preparación previa la cual se conoce con el nombre de cuarteo. El objetivo del cuarteo de la muestra es homogenizarla, para que la muestra sea representativa, de tal manera que los resultados obtenidos para cada ensaye sean representativos. La muestra debe tomarse siguiendo el procedimiento siguiente: a) La muestra se coloca sobre una superficie lisa, limpia y seca y

exenta de materiales extraños.

b) Mezclar bien las muestras combinadas, haciendo una pila cónica, echando repetidas veces el material de los bordes hacia el centro.

c) Aplanar ligeramente la pila , dándole forma circular , con espesor uniforme.

d) Se divide el material en cuatro sectores iguales, abriendo con la pala dos zanjas diametrales y perpendiculares.

e) Desechar dos sectores diagonalmente opuestos, mezclar bien los dos restantes y tomándose de ahí las cantidades necesarias para los distintos ensayos.



Si se dispone de un “cuarteador”, el cuarteo a mano no es necesario, ya que la caja tiene compartimentos y conductores que separan la muestra en forma deseada.

Cuarteador

Charola y Taras



UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAUNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAUNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAUNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE TECNOLOGÍA DE LA CONSTFACULTAD DE TECNOLOGÍA DE LA CONSTFACULTAD DE TECNOLOGÍA DE LA CONSTFACULTAD DE TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓNRUCCIÓNRUCCIÓNRUCCIÓN

DEPARTAMENTO DE CONSTRUCCIÓNDEPARTAMENTO DE CONSTRUCCIÓNDEPARTAMENTO DE CONSTRUCCIÓNDEPARTAMENTO DE CONSTRUCCIÓN LABORATORIO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓNLABORATORIO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓNLABORATORIO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓNLABORATORIO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN

PRACTICA No. 1PRACTICA No. 1PRACTICA No. 1PRACTICA No. 1

A: A: A: A: DETERMINACIÓN DE LOS PESOS UNITARIOS SECOS DETERMINACIÓN DE LOS PESOS UNITARIOS SECOS DETERMINACIÓN DE LOS PESOS UNITARIOS SECOS DETERMINACIÓN DE LOS PESOS UNITARIOS SECOS

SUELTOS Y SECOS COMPACTOS DE LOS AGREGADOSSUELTOS Y SECOS COMPACTOS DE LOS AGREGADOSSUELTOS Y SECOS COMPACTOS DE LOS AGREGADOSSUELTOS Y SECOS COMPACTOS DE LOS AGREGADOS

ASTM C 29 AASHTO T 19ASTM C 29 AASHTO T 19ASTM C 29 AASHTO T 19ASTM C 29 AASHTO T 19 B:B:B:B: DETERMINACIÓN DEL CONTENIDDETERMINACIÓN DEL CONTENIDDETERMINACIÓN DEL CONTENIDDETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE HUMEDAD DE O DE HUMEDAD DE O DE HUMEDAD DE O DE HUMEDAD DE

LOS ARIDOSLOS ARIDOSLOS ARIDOSLOS ARIDOS

ASTM C 566ASTM C 566ASTM C 566ASTM C 566----84848484



DETERMINACIÓN DE LOS PESOS UNITARIOS SECO SUELTOS Y SECO COMPACTO DE LOS AGREGADOS GRUESOS Y FINOS

DESIGNACIÓN ASTM C – 29 AASHTO T 19

I.- IMPORTANCIA DEL ENSAYE.

El peso unitario de un agregado (árido) es la relación entre el peso de una determinada cantidad de este material y el volumen ocupado por el mismo, considerando como volumen al que ocupan las partículas del agregado y sus correspondientes espacios ínter granulares. Hay dos valores para esta relación, dependiendo del sistema de acomodamiento que se le haya dado al material inmediatamente antes de la prueba; la denominación que se le dará a cada uno de ellos será Peso Unitario Seco Suelto (PVSS) y Peso Unitario Seco Compacto (PVSC). Ambos sirven para establecer relaciones entre volúmenes y pesos de estos materiales. También los Pesos Unitarios nos sirven para determinar el porcentaje de huecos existente en el árido.

II.- MATERIAL Y EQUIPO NECESARIO

− Balanzas con precisión de 1.0 gramo.

Balanza



− Varilla de acero de 5/8 pulgadas (16 mm) de diámetro, aproximadamente 24 pulgadas (600 mm) de longitud, con al menos uno de sus extremos acabado en forma de bala.

− Moldes o recipientes cilíndricos manejables y suficientemente rígidos

para evitar su deformación, cumpliendo los siguientes requisitos dimensiónales:

Tamaño máximo del agregado

Capacidad el recipiente

Diámetro interior

Altura Interior

Pulgadas Milímetros Pies³ Litros Metros³ centímetros centímetros

½ 12.5 1/10 2.8 0.0028 15.25 15.50 1 25.0 1/3 9.3 0.0093 20.35 29.10

1 1/2 37.5 1/2 14 0.014 25.40 27.90 4 100 1 28 0.028 35.60 28.50

− Pala, cucharón. Una pala o cucharón grande de tamaño conveniente

para llenar el recipiente.

− Placa de vidrio de ¼ pulgada de diámetro, un termómetro, una probeta graduada (equipo para la calibración del recipiente).

− Horno, que mantenga una temperatura constante de 110 ± 5 °C.

Hornos − Charolas.



Pala Cucharon Moldes Cilíndricos

Material: a) Agregado grueso (grava). b) Agregado fino (Arena).



III.- DETERMINACIÓN DEL FACTOR DE CALIBRACIÓN DE LOS MOLDES (FC).

Los moldes utilizados deberán calibrarse con agua limpia a la temperatura ambiente, usándose el siguiente equipo: • Termómetro con capacidad hasta 50°C, con sensibilidad de 0.5°C.

• Placa de vidrio. • Probeta graduada. • Balanza con sensibilidad de 1.0 gramos

Procedimiento: − Pese el molde y anote su peso.

− Llene el molde con agua a la temperatura ambiente, enrase con la placa

de vidrio eliminando las burbujas.

− Determine el peso neto del agua contenido en el molde mas el molde con aproximación de 1.0 gramos.

− Mida la temperatura del agua y determine el peso especifico de la misma haciendo uso de la tabla siguiente:



Pesos Especifico del Agua

Temperatura Densidad del agua °F °C Lb/pie³ Kg/m³ 60 15.6 62.366 999.01 65 18.3 62.336 998.54 70 21.1 62.301 887.97

73.4 23.0 62.274 997.54 75 23.9 62.261 997.32 80 26.7 62.216 996.59 85 29.4 62.166 995.83

− Calcule el volumen V, del molde dividiendo el peso del agua exigido

para llenar el molde por la densidad del agua a la temperatura de ensaye. Calcule el factor de calibración (FC) dividiendo la densidad del agua a la temperatura de ensaye por el peso neto de agua para llenar el molde.

IV.- PROCEDIMIENTO PARA LA DETERMINACIÓN DE LOS PESOS

UNITARIOS. a) Determinación del Peso Unitario o Volumétrico Seco Suelto

(PVSS).

− Seleccione una muestra representativa por cuarteo del agregado a ensayar (Grava o Arena).

− La muestra debe estar previamente seca (secada al horno).

− Pese el recipiente adecuado, según tamaño de agregado, y anote su

peso.

− Deposite material en el recipiente, procurando efectuar esta operación con ayuda de un cucharón utilizando una altura constante sobre la parte superior del molde que no exceda de cinco centímetros (el puño de la mano). Una vez llenado el recipiente enrase, para realizar esta operación si el material es grava utilice los dedos de la mano, si es arena con ayuda de un enrasador.

− Pese el recipiente con el material contenido y anote su peso.

− Repita este procedimiento tres veces como mínimo.



− Calcule el Peso Volumétrico Seco Suelto con la formula siguiente:

(Peso del material suelto + el recipiente) – (Peso del recipiente) PVSS. (Kg/m³) = ------------------------------------------------------------------------------

Volumen del recipiente

Se puede también determinar el PVSS con la formula siguiente:

PVSS = [(Peso del material suelto + el recipiente) – (Peso del recipiente)] * FC.

b) Determinación del Peso Unitario o Volumétrico Seco compacto (PVSC).

Se presentan dos posibilidades dependiendo del tamaño del agregado que use. b-1) Peso Volumétrico seco envarillado

Aplicables a agregados con tamaño máximo de 2 pulgadas.

− Seleccione una muestra representativa por cuarteo del agregado a ensayar.

− La muestra debe estar previamente seca (secada al horno).

− Pese el recipiente adecuado (según tamaño de agregado) y anote su

peso.

− Deposite material en el recipiente, en tres capas procurando efectuar esta operación con ayuda de un cucharón utilizando una altura constante sobre la parte superior del molde, que no exceda de cinco centímetros (el puño de la mano).

− Primero se deposita material hasta un tercio de capacidad del recipiente,

aplicándole veinticinco golpes con ayuda de la varilla punta de bala, distribuida en toda el área. Luego se llena con material hasta el segundo tercio y se vuelve a golpear 25 veces con la varilla punta de bala. A continuación se llena completamente el recipiente y se vuelve a golpear 25 veces con la varilla.



− Después de haberle aplicado los 25 golpes a la ultima capa enrase, para realizar esta operación si el material es grava utilice los dedos de la mano, si es arena con ayuda de un enrasador.

− Pese el recipiente con el material contenido y anote su peso.

− Repita este procedimiento tres veces como mínimo.

− Calcule el Peso Volumétrico Seco Compacto con la formula siguiente:

(Peso del material compacto + Peso del recipiente) – (Peso del recipiente) PVSC. (Kg/m³) = ------------------------------------------------------------------------------------------

Volumen del recipiente

Se puede también determinar el PVSC con la formula siguiente:

PVSC = [(Peso del material Compacto + peso del recipiente) – (Peso del recipiente)] FC. b-2) Peso Volumétrico seco compactado Para materiales pétreos de tamaño comprendido entre 2” y 4”.

• El recipiente se debe llenar en tres capas, cada capa corresponderá a un tercio de la altura del recipiente. Se compacta mediante el golpeo del recipiente en diferentes posiciones, desde una altura de 5 centímetros, se deja caer el recipiente por su propio peso alternándose las caídas en dos de sus bordes diametralmente opuesto, siendo el numero de ellas de 25 por cada lado hasta completar 50 golpes por capa.

• Al finalizar el compactado enrase el recipiente a fin de equilibrar los huecos con los salientes que tengan las piedras.

• Determine el peso del material mas el recipiente.

• Calcule el PVSC con la formula dada en b-1-7.



FORMATO PARA DETERMINACION DEL PVSSFORMATO PARA DETERMINACION DEL PVSSFORMATO PARA DETERMINACION DEL PVSSFORMATO PARA DETERMINACION DEL PVSS

Proyecto:Proyecto:Proyecto:Proyecto: agregado: Procedenciaagregado: Procedenciaagregado: Procedenciaagregado: Procedencia Ensaye no.Ensaye no.Ensaye no.Ensaye no. 1111 2222 3333 Molde No.Molde No.Molde No.Molde No. Volumen del molde (m³)Volumen del molde (m³)Volumen del molde (m³)Volumen del molde (m³) Peso del molde (kg)Peso del molde (kg)Peso del molde (kg)Peso del molde (kg) Peso del agregado suelto + molde (kg)Peso del agregado suelto + molde (kg)Peso del agregado suelto + molde (kg)Peso del agregado suelto + molde (kg) Peso del agPeso del agPeso del agPeso del agregado suelto en el molde (kg)regado suelto en el molde (kg)regado suelto en el molde (kg)regado suelto en el molde (kg)

Peso volumétrico húmedo suelto (kg/mPeso volumétrico húmedo suelto (kg/mPeso volumétrico húmedo suelto (kg/mPeso volumétrico húmedo suelto (kg/m³)

Contenido de humedad (%)Contenido de humedad (%)Contenido de humedad (%)Contenido de humedad (%)

Peso volumétrico seco suelto (kg/mPeso volumétrico seco suelto (kg/mPeso volumétrico seco suelto (kg/mPeso volumétrico seco suelto (kg/m³)

Peso volumétrico promedio seco suelto (kg/mPeso volumétrico promedio seco suelto (kg/mPeso volumétrico promedio seco suelto (kg/mPeso volumétrico promedio seco suelto (kg/m³)

FORMATO PARA DETERMINACION DEL PVSCFORMATO PARA DETERMINACION DEL PVSCFORMATO PARA DETERMINACION DEL PVSCFORMATO PARA DETERMINACION DEL PVSC

Proyecto:Proyecto:Proyecto:Proyecto: MaterialMaterialMaterialMaterial: Procedencia: Procedencia: Procedencia: Procedencia Ensaye no.Ensaye no.Ensaye no.Ensaye no. 1111 2222 3333 Molde No.Molde No.Molde No.Molde No. Volumen del molde (m³)Volumen del molde (m³)Volumen del molde (m³)Volumen del molde (m³) Peso del molde (kg)Peso del molde (kg)Peso del molde (kg)Peso del molde (kg) Peso del agregado compacto + molde (kg)Peso del agregado compacto + molde (kg)Peso del agregado compacto + molde (kg)Peso del agregado compacto + molde (kg) Peso del agregado compacto en el molde (kg)Peso del agregado compacto en el molde (kg)Peso del agregado compacto en el molde (kg)Peso del agregado compacto en el molde (kg)

Peso volumétrico húmedo compacto (kg/Peso volumétrico húmedo compacto (kg/Peso volumétrico húmedo compacto (kg/Peso volumétrico húmedo compacto (kg/mmmm³)

Contenido de humedad (%)Contenido de humedad (%)Contenido de humedad (%)Contenido de humedad (%)

Peso volumétrico seco compacto (kg/mPeso volumétrico seco compacto (kg/mPeso volumétrico seco compacto (kg/mPeso volumétrico seco compacto (kg/m³)

Peso volumétrico promedio seco compacto (kg/mPeso volumétrico promedio seco compacto (kg/mPeso volumétrico promedio seco compacto (kg/mPeso volumétrico promedio seco compacto (kg/m³)



DETERMINACION DEL CONTENIDO DE HUMEDAD DE LOS AGREGADOS

Designación: ASTM C 566–84 I.- INTRODUCCIÓN.

Contenido de humedad se puede definir como la cantidad de agua presente en los materiales, al momento del ensaye, expresada en porciento del peso seco de su fase sólida.

1. Equipo

− Balanza de 0.1 gramo de sensibilidad

Horno que mantenga una temperatura constante de 110 ± 5 °C.

Recipientes volumétricos (taras) resistentes al calor y de volumen

suficiente para contener la muestra. Cucharón o espátulas de tamaño conveniente.



1. Material

Material: La muestra debe ser representativa del material, debiendo tomarse la cantidad a usar en función del tamaño máximo del agregado, como se indica en el cuadro siguiente:

Tamaño máximo del

agregado mm (pulgadas)

Peso recomendado de muestra húmeda a usar en

Kilogramos 4.75 (0.187) (No. 4) 0.5

9.5 ( 3/8 ) 1.5

12.5 (1/2) 2.0

19.0 (3/4) 3.0

25.0 (1) 4.0

37.5 (1 ½) 6.0

II.- Procedimiento

− Seleccione una muestra representativa por cuarteo.

− Tome un recipiente (tara), anote su identificación y determínele su peso.

− Pese la muestra húmeda más el recipiente que la contiene.

− Coloque la tara con la muestra en el horno a una temperatura constante de 110° C, por un periodo de 24 horas (20 horas es suficiente).

− Retire la muestra del horno y déjela enfriar hasta que se alcance la

temperatura ambiente.

− Pese la muestra seca mas el recipiente y anote su peso .

− Calcule el contenido de humedad en porcentaje del agregado con la formula siguiente:

Peso de Muestra Húmeda – Peso de Muestra seca

% de humedad = ---------------------------------------------------- x 100 Peso de muestra seca



FORMATO PARA DETERMINCAION DEL contenido de humedadFORMATO PARA DETERMINCAION DEL contenido de humedadFORMATO PARA DETERMINCAION DEL contenido de humedadFORMATO PARA DETERMINCAION DEL contenido de humedad

Proyecto:Proyecto:Proyecto:Proyecto: Agregado: ProcedenciaAgregado: ProcedenciaAgregado: ProcedenciaAgregado: Procedencia Ensaye noEnsaye noEnsaye noEnsaye no.... 1111 2222 3333 Tara No.Tara No.Tara No.Tara No. Peso de tara (gr)Peso de tara (gr)Peso de tara (gr)Peso de tara (gr) Peso de tara + agregado húmedo (gr)Peso de tara + agregado húmedo (gr)Peso de tara + agregado húmedo (gr)Peso de tara + agregado húmedo (gr) Peso de agregado húmedo (gr)Peso de agregado húmedo (gr)Peso de agregado húmedo (gr)Peso de agregado húmedo (gr) Peso de tara + agregado seco (gr)Peso de tara + agregado seco (gr)Peso de tara + agregado seco (gr)Peso de tara + agregado seco (gr) Peso de agregado seco (gr)Peso de agregado seco (gr)Peso de agregado seco (gr)Peso de agregado seco (gr) Contenido de humedad (%)Contenido de humedad (%)Contenido de humedad (%)Contenido de humedad (%) Contenido de humedad promedio (%)Contenido de humedad promedio (%)Contenido de humedad promedio (%)Contenido de humedad promedio (%)



UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN

DEPARTAMENTO DE CONSTRUCCIÓN

LABORATORIO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN


A: A: A: A: DETERMINACIÓN DE LA GRAVEDAD ESPECIFICA Y DETERMINACIÓN DE LA GRAVEDAD ESPECIFICA Y DETERMINACIÓN DE LA GRAVEDAD ESPECIFICA Y DETERMINACIÓN DE LA GRAVEDAD ESPECIFICA Y PORCENTAPORCENTAPORCENTAPORCENTAJE DE ABSORCIÓN DEL AGREGADO JE DE ABSORCIÓN DEL AGREGADO JE DE ABSORCIÓN DEL AGREGADO JE DE ABSORCIÓN DEL AGREGADO

FINO.FINO.FINO.FINO.

ASTM C 128 AASHTO T 84ASTM C 128 AASHTO T 84ASTM C 128 AASHTO T 84ASTM C 128 AASHTO T 84

B:B:B:B: DETERMINACIÓN DE LA GRAVEDAD ESPECIFICA Y DETERMINACIÓN DE LA GRAVEDAD ESPECIFICA Y DETERMINACIÓN DE LA GRAVEDAD ESPECIFICA Y DETERMINACIÓN DE LA GRAVEDAD ESPECIFICA Y PORCENTAJE DE ABSORCIÓN DEL AGREGADO PORCENTAJE DE ABSORCIÓN DEL AGREGADO PORCENTAJE DE ABSORCIÓN DEL AGREGADO PORCENTAJE DE ABSORCIÓN DEL AGREGADO

GRUESO.GRUESO.GRUESO.GRUESO.




I.- INTRODUCCIÓN.

Cada partícula de árido esta constituida por una parte sólida y otra de pequeños huecos o poros. Se define como peso especifico relativo ó gravedad especifica a la relación en peso entre una determinada cantidad de árido seco y el peso de un volumen igual de agua; considerando como volumen de los áridos a la suma de los volúmenes de la parte sólida y poros. Este método determina (después de 24 horas de inmersión del agregado en agua) la gravedad específica corriente (GE), la gravedad especifica saturada superficialmente seca (GEsss), la gravedad especifica aparente (GEa). Las GE y GEsss se utilizan en el cálculo de las dosificaciones de las mezclas de mortero y concreto que contengan dichos agregados, para las relaciones de volumen a peso o de peso a volumen. También la GE se utiliza para el cálculo del porcentaje de huecos de los áridos. La importancia de la absorción radica en que nos indica la cantidad de agua que puede penetrar en los poros permeables de los agregados (áridos) en 24 horas, cuando estos se encuentran sumergidos en agua.

DETERMINACIÓN DE LA GRAVEDAD ESPECIFICA Y PORCENTAJ E DE ABSORCIÓN DEL AGREGADO FINO (ARENA).

Designación: ASTM C 128 AASHTO T 84

1.- Equipo

• Balanza con capacidad de 1 Kg. o mas y sensibilidad de 0.1 gramos o menos.

• Frasco Volumétrico (matraz aforado de cuello largo) de 500 cm³ de

capacidad, a una temperatura de calibración de 20 °C.



Frascos Volumétricos (centro de foto)

• Molde cónico de metal de 40 ± 3 mm de diámetro en la parte superior, 90 ± 3 mm de diámetro en el fondo, con 75 ± 3mm de altura.

• Un pisón metálico de 340 ± 15 gramos de peso y que tenga una

sección circular de 25 ± 3 mm de diámetro.

• Horno que mantenga una temperatura constante de 110 ± 5 °C.

• Cocina.



2.- Procedimiento.

Preparación de la muestra

a) Tome una muestra representativa del Stock de arena a usar.

b) Se toman aproximadamente 1500 gramos del agregado fino que se va ensayar y se coloca en un recipiente o depósito adecuado cubriéndola con agua y dejándola reposar por 24 ± 4 horas.

c) Después de estar 24 ± 4 horas en el agua, la muestra se dispone

sobre una superficie plana, expuesta a una suave corriente de aire caliente, revolviéndolo frecuentemente, para conseguir que seque uniformemente. Esta operación continuará hasta que el árido fluya libremente sin adherirse entre sí las partículas.

d) Coloque él agregado fino suelto en el molde cónico, aplíquele 25

golpes con el pisón sobre la superficie, levantando el molde verticalmente, si existe presencia de humedad superficial, el cono de árido fino conservará su forma. Se seguirá secando con mezclados constantes y haciendo la prueba nuevamente a intervalos regulares, hasta que el cono del árido fino se desmorone al levantar el cono. Esto indicara que el árido fino ha llegado a la condición de saturado sin humedad superficial (SSS).

Procedimiento de Ensaye

1. Pese 500 gramos de arena en la condición de saturada y superficialmente seca (B).

2. Determine el peso del frasco seco y limpio (C) 3. Coloque los 500 gramos de arena en la condición de SSS en el frasco

volumétrico y llénelo de agua hasta cercana a la marca de aforo, dejándolo reposar por cinco minutos.

4. Elimine el aire atrapado, agitando el frasco volumétrico, esta operación

tarda de 15 a 20 minutos. 5. Después de eliminar el aire atrapado, agréguele agua hasta la marca

de aforo. Determine el peso de frasco más peso de arena y el agua añadida para completar la capacidad del frasco (d).



6. Retire el agua y la arena contenida en el frasco, depositándolo en una tara, colocándola en el horno a temperatura de 110 ± 5 °C por un periodo de 24 hora. En este tiempo se considera que el árido pierde toda el agua, inclusive la que se encuentra en los poros permeables.

7. Transcurrido este tiempo, retire la tara del horno, refresque la muestra

a temperatura ambiente y determine su peso seco (A). 8. Determine la gravedad especifica con las formulas siguientes:

• GE (Gravedad especifica corriente) = wv

A

−

Donde:

A = Peso de la muestra seca. B = Peso de la muestra en la condición de saturada

superficialmente seca. C = Peso del frasco seco y limpio. d = Peso del frasco más Peso del Material más Peso Agua

Añadida. V = Capacidad del Frasco. W = Agua Añadida al Frasco. W = d – ( B + C )

• GEsss (gravedad especifica en condición de saturado

superficialmente seca) = wv

B

−

• GEa (gravedad especifica aparente) = )()( ABwv

A

−−−

9. Determine el porcentaje de absorción del agregado fino con la

siguiente fórmula.

Absorción % = [(500 – A)/A] * 100



FORMATO PARA LA DETERMINACION DE LA GRAVEDAD ESPECIFICA DE LA ARENA

Proyecto: Agregado: Procedencia: Ensaye No. 1 2 Frasco No. Peso del frasco seco y limpio (gr) Peso de la arena en condición SSS (gr) Peso del frasco + la arena + el agua (gr) Peso seco de la arena (gr) Gravedad Especifica de la arena Gravedad Especifica promedio Porcentaje de absorción Porcentaje de absorción promedio

DETERMINACIÓN DE LA GRAVEDAD ESPECIFICA Y PORCENTAJ E DE ABSORCIÓN DEL AGREGADO GRUESO (GRAVA).

Designación: ASTM C 127 AASHTO T 85 Equipo:

• El equipo es variable, depende del método a emplear en la determinación; estos métodos se mencionan a continuación: a) Método de la balanza hidrostática. b) Por medio de un picnómetro.

Picnómetro c) Método del sifón.



Nota. El método que utilizaremos es el de la balanza hidrostática, por lo que el equipo será.

- Balanza con capacidad de 1 Kg. o mas y sensibilidad de 0.1

gramos o menos. - Cesta de alambre. - Recipiente adecuado para sumergir la cesta de alambre en agua. - Paños absorbentes. - Horno que mantenga una temperatura constante de 110±5°C.

Preparación de la muestra. De la muestra que va a someterse a ensaye deben seleccionarse, después de cuarteada, aproximadamente 5.0 kg de agregado grueso, descartando todo material que pase el tamiz No. 4. Después de seleccionar la muestra se lava, con el objetivo de remover el polvo y las impurezas de la superficie de las partículas. Una vez lavada se sumergirán en agua por un periodo de 24 horas, para que todos los poros permeables se saturen de agua. Procedimiento de ensaye. 1.- Después de haber transcurrido las 24 horas de estar la muestra

sumergida en agua, esta se retira del recipiente y con un paño grande y absorbente, se secan las partículas hasta que la película visible de agua se elimine (Es decir que este en la condición de saturada superficialmente seca).

2.- Pese aproximadamente 2000 gramos de la muestra saturada y

superficialmente seca y anote su peso (B). 3.- Determine el peso de la cesta sumergida (E). 3.- Coloque la muestra en la cesta y determine el peso de la cesta mas

la muestra sumergida (D). 4.- Retire la muestra de la cesta y depositela en una tara, seguidamente

introdúzcala al horno por un periodo de 24 horas a una temperatura de 110±5 °C.

5.- Transcurridas las 24 horas, se retira la muestra del horno y se deja

enfriar hasta alcanzar la temperatura ambiente, una vez alcanzada se determina el peso de la grava seca.

6.- Calcule la gravedad específica con las formulas siguientes:



• Gravedad Especifica corriente GE = A / (B - C)

• Gravedad Especifica en condición saturada superficialmente

seca. GE sss = B / (B - C)

• Gravedad Especifica Aparente

Ge a = A/A – C

Donde:

A = Peso de la muestra seca. B = Peso de muestra en la condición saturada

superficialmente seca. C = Peso de muestra sumergida = D - E.

Nota: Algunos usuarios de este método de ensaye, pueden desear expresar los resultados en términos de densidad. La densidad puede ser determinada multiplicando la gravedad específica por la densidad del agua. Siendo su valor a la temperatura de 4°C 1000 Kg/m³ o 1.0 g/cm³ ( 62.43 lb/ft³)

7.- Calcule el porcentaje de absorción, como sigue:

Absorción,% = [(B - A)/A] x 100 Donde:

B = Peso de la muestra en condición de saturada superficialmente seca.

A = Peso de la muestra seca.



FORMATO PARA LA DETERMINACION DE LA GRAVEDAD ESPECIFICA DE LA GRAVA

Proyecto: Agregado: Procedencia: Ensaye No. 1 2 Peso de la cesta sumergida (gr) Peso de la grava en condición SSS (gr) Peso de la grava y la cesta sumergida (gr) Peso seco de la grava (gr) Gravedad Especifica de la grava Gravedad Especifica promedio Porcentaje de absorción Porcentaje de absorción promedio



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DEPARTAMENTO DE CONSTRUCCIÓNDEPARTAMENTO DE CONSTRUCCIÓNDEPARTAMENTO DE CONSTRUCCIÓNDEPARTAMENTO DE CONSTRUCCIÓN

LABORATORIO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓNLABORATORIO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓNLABORATORIO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓNLABORATORIO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN


DETERMINACIÓN DE LAS PROPIEDADES FÍSICAS Y DETERMINACIÓN DE LAS PROPIEDADES FÍSICAS Y DETERMINACIÓN DE LAS PROPIEDADES FÍSICAS Y DETERMINACIÓN DE LAS PROPIEDADES FÍSICAS Y MECANICAS DE LA PIEDRA CANTERA.MECANICAS DE LA PIEDRA CANTERA.MECANICAS DE LA PIEDRA CANTERA.MECANICAS DE LA PIEDRA CANTERA.



DETERMINACIÓN DE LAS PROPIEDADES FÍSICAS Y MECANICA S DE LA PIEDRA CANTERA.

A. Gravedad específica aparente B. Absorción C. Resistencia a la Compresión

Propósito : El presente instructivo presenta los métodos de ensayo de las

principales características de las piedras canteras.

a) Gravedad Específica Aparente b) Absorción c) Resistencia a la Compresión simple en estado Seco y Húmedo

A. ABSORCIÓN Y GRAVEDAD ESPECÍFICA APARENTE DE LA P IEDRA

NATURAL DE CONSTRUCCIÓN . ESPECIFICACIÓN ASTM C 97 – 47 ENSAYE DE ABSORCIÓN EQUIPO: Hornos, balanzas de 0.02 grs. de precisión, recipiente con

agua destilada o filtrada. ESPECIMENES: Se puede emplear probetas provenientes de las mismas

muestras ocupadas en la determinación de la resistencia a la compresión.

Se les dará formas de prisma regulares, preferiblemente

cubos o paralelepípedos, con una dimensión mínima de cinco centímetros. En la preparación de especimenes se deben usar sierras o elementos desbastadores no percusivos.

Según las normas deben hacerse por lo menos tres

determinaciones para cada tipo de condición.



PROCEDIMIENTO:

1. Obtener las probetas de ensayo según descripción del acápite anterior.

2. Secar las probetas en un horno ventilado por 24 hrs., a una temperatura de 105 + 110 grados centígrados.

3. Inmediatamente después de sacar las probetas del horno

deberán enfriarse a la temperatura ambiente durante 30 minutos.

4. Pesar las probetas en una balanza de 0.02 gr., de precisión,

obteniendo el peso (A) de la muestra seca.

5. Sumergir las probetas en agua destilada o filtrada, a una temperatura de 20 + 5 grados centígrados, durante 48 horas, a fin de conseguir la saturación de ellas.

6. AL final del período anterior, se deberán sacar las muestras,

de una, en una, secándolas con cuidado (eliminar película agua superficial), hasta dejarlas saturadas y superficialmente secas.

7. Pesar las muestras saturadas y superficialmente secas con

las misma precisión indicada en inciso 4, obteniendo el peso (B).

CALCULO : El por ciento de agua absorbida se obtiene usando la

expresión: Absorción (%) = B - A x 100 A

Donde: A = Peso seco de la probeta. B = Peso saturado y superficialmente seco.



B. ENSAYE DE GRAVEDAD ESPECÍFICA APARENTE

MATERIAL Y EQUIPO :

− Probetas cúbicas aserradas con dimensiones de 5 centímetros de arista − Cesta de alambre. − Balanza, con sensibilidad de 0.1 gr. − Reservorio con agua. − Horno.

PROCEDIMIENTO:

− Suspender la cesta de alambre del brazo de la balanza y sumergir

aquella en el depósito de agua destilada o filtrada.

− Anotar el peso sumergido en agua de la cesta vacía (peso D).

− Colocar las probetas saturadas, en las condiciones mencionadas en la prueba de absorción (saturada y superficialmente seca), en la cesta suspendida de la balanza dentro del recipiente de agua destilada o filtrada, a 20 + 5 grados centígrados, anotando el peso sumergido de la cesta con la probeta (peso E), con la misma precisión del ensayo de absorción.

− Retirar la probeta de la cesta y depositarla en el horno hasta obtener

peso constante.

− Retirar la probeta del horno, dejarla enfriar a temperatura ambiente, y determinar el peso seco (peso A).

CALCULO : Por definición, la gravedad específica aparente se define como: Sm = γ m γ W Donde: γ m = Peso específico aparente = Peso Seco Volumen aparente γ W = Peso específico del agua Se nota que la incógnita principal sería la determinación del volumen aparente el cual se hace por medio de la aplicación del principio de Arquímedes.



Sí tenemos que; A = Peso seco de la probeta B = Peso en el aire de la probeta en la condición SSS. C = Peso sumergido de la probeta saturada D = Peso sumergido de la cesta vacía E = Peso sumergido de cesta más probeta. NOTA: En el momento de la ejecución de la prueba se anotan los pesos A, B, D y E, determinándose C por la diferencia de C = E – D. Determinación del volumen aparente (Va), para el equilibrio del cuerpo sumergido, se debe cumplir la siguiente condición: Peso en el agua + empuje = peso en el aire.

CB

AGapar

CB

A

CB

wA

wCB

wA

w

aparGapar

CB

wAapar

w

CB

ap

Aigualando

ap

AVa

wC

−=

−=

−=−==

−=∴−==⇒=

=+

w

1x

;w

C-BVa

B Va

γγ

γ

γ

γγ

γγγγγγ

γ



C. ENSAYE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN EQUIPO: Máquina de compresión hidráulica manómetro calibrado en libras o

kilogramos, un balín de acero, dos placas de acero. PROBETAS DE ENSAYE : Se debe usar, según especificaciones, un espécimen cúbico con una dimensión mínima de 5cms., y relación alto : ancho no menor de 1:1. CONDICIONES DE CARGA: Las condiciones de carga incluye el uso de especimenes en las condiciones siguientes:

a) Probetas con sus caras cargantes perpendiculares a los planos de sedimentación.

b) Probetas con sus caras cargantes paralelas a los planos de sedimentación.

CONDICIONES DE ENSAYE: Se usarán especimenes en las condiciones siguientes: a) Probetas secadas al horno a 105 + 2 gr., centígrado durante 24 horas. b) Probetas completamente saturadas por inmersión en agua a 20 grados

centígrados, durante 48 horas. NUMERO DE ENSAYES REQUERIDOS Cada una de las condiciones de carga se combina con cada una de las condiciones de ensayo, dando como resultado cuatro tipos de ensayo diferente para cada clase de piedra; además las normas exigen por lo menos la realización de 3 veces cada ensaye por lo que da como resultado la ejecución de 12 ensayes por cada tipo de material.



PROCEDIMIENTO: 1. Medir la dimensión de la sección transversal de la probeta. 2. Colocar la probeta de ensaye lo mas centrado posible entre los platos de la

máquina. Con el objetivo de distribuir la carga aplicada uniformemente se coloca en la parte superior del espécimen las placas de carga, entre las placas de carga se coloca un balín de acero.

3. Aplicar una pequeña carga inicial a la máquina, de modo que los platos de

carga puedan ser ligeramente rotados a fin de asegurar un mejor contacto entre estos últimos y las caras cargantes.

4. Aplicar la carga lentamente a velocidad uniforme hasta que la probeta falle. 5. Anotar la carga de ruptura indicada en el manómetro de la máquina a

compresión. CALCULO : El cálculo se efectúa a base de la relación siguiente: Donde: C = W/A C = Resistencia a la compresión en libras por pulgada cuadrada o kilogramos por centímetros cuadrados. W = Carga total de falla, en libras o kilogramos. A = Área de la superficie cargante, en centímetros o pulgadas cuadradas.



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DEPARTAMENTO DEDEPARTAMENTO DEDEPARTAMENTO DEDEPARTAMENTO DE CONSTRUCCIÓNCONSTRUCCIÓNCONSTRUCCIÓNCONSTRUCCIÓN



A: A: A: A: DETERMINACIÓN DEL ANÁLISIS GRANULOMETRICO DETERMINACIÓN DEL ANÁLISIS GRANULOMETRICO DETERMINACIÓN DEL ANÁLISIS GRANULOMETRICO DETERMINACIÓN DEL ANÁLISIS GRANULOMETRICO DE LOS AGREGADOS GRUESOS Y FINOSDE LOS AGREGADOS GRUESOS Y FINOSDE LOS AGREGADOS GRUESOS Y FINOSDE LOS AGREGADOS GRUESOS Y FINOS




DETERMINACIÓN DEL ANÁLISIS GRANULOMETRICO DE LOS A RIDOS Este ensaye consiste en determinar la distribución del tamaño de las partículas que contiene una muestra de agregado, los cuales desempeñan un papel muy importante en las propiedades de los concretos que lo contienen. Así como la comparación de sus resultados con especificaciones estandarizadas. a) Determinación del análisis granulométrico del ag regado fino (arena)

Equipo. − Balanza con sensibilidad de 0.1 gramo. − Tamices correspondientes a la graduación fina.

Tamices Abertura libre de t amiz Pulgadas Milímetros

3/8 0.3748 9.52 No. 4 0.1870 4.75 No. 8 0.0937 2.38 No. 16 0.0468 1.19 No. 30 0.0232 0.59 No. 50 0.0116 0.297 No. 100 0.0058 0.149 No. 200 0.00295 0.075

Tamices

− Horno que mantenga una temperatura constante de 110 ± 5 °C. − Charolas y cucharones.



Procedimiento. − Tome una muestra representativa de la arena a ensayar

(aproximadamente 2000 gramos). − Deposite la muestra en el horno a una temperatura de 110 ± 5 °C, por

un periodo de 24 horas. − De la muestra secada tome 500 gramos, deposítelo en una tara, cúbralo

de agua y déjelo reposar por 24 horas. − Lave la muestra saturada, por el tamiz No. 200, hasta que el agua pase

limpia o trasparente a través del tamiz. − El material retenido en el tamiz No. 200, regréselo a la tara y deposítelo

en el horno a la temperatura de 110 ± 5 °C, por un periodo de 24 horas. − Coloque los tamices de mayor a menor diámetro (en orden

descendente) y deposite el material seco y lavado. − Comience a cribar por medio de movimiento de vaivén por un periodo de

cinco minutos. Estos movimientos facilita que las partículas del árido queden distribuidas en los diferentes tamices de acuerdo con su tamaño.

− Pese los retenidos en cada tamiz con aproximación de 0.1 gramos. − Calcule los porcentajes retenidos parciales, porcentajes retenidos

acumulados y porcentajes que pasan. Peso retenido parcial por tamiz Porcentajes retenidos parciales = --------------------------------------- X 100 Peso seco total Grafique los resultados que pasan del material ensayado y compárelo con las normas de la ASTM.



Formato de Cálculo para el Análisis Granulométrico de la Arena

Tamiz

Peso Retenido en cada

tamiz

% Retenido parcial

Porcentaje retenido

acumulado

% que pasa

Especificaciones

% que pasa

3/8” 100 No. 4 95 – 100 No. 8 80 – 100 No. 16 50 – 85 No. 30 25 – 60 No. 50 10 – 30 No. 100 2 – 10 No. 200 0 - 2 Pasa No. 200 Suma

Modulo de finura . El módulo de finura es un índice del tamaño medio de las partículas que componen una muestra de árido y se calcula con la formula siguiente:

MF = Sumatoria de lo porcentajes retenidos acumulados desde el tamiz 3/8” hasta el tamiz No. 100 dividido entre 100.

b) Determinación del análisis granulométrico del ag regado grueso

(grava)



Equipo. − Balanza con sensibilidad de 1.0 gramo. − Tamices correspondientes a la graduación gruesa.

Tamices Abertura libre de tamiz Pulgadas Milímetros

3” 3 76.2 2.5” 2 ½ 63.5 2” 2 50.8

1.5” 1 ½ 38.1 1” 1 25.4 ¾” 0.7677 19.1 ½” 0.5000 12.7 3/8” 0.3748 9.52 ¼” 0.25 63.5

No. 4 0.1870 4.75 No. 8 0.0937 2.38

− Horno que mantenga una temperatura constante de 110 ± 5 °C. − Charolas y cucharones

Procedimiento :

− Del material obtenido por cuarteo se toma una cantidad según especifica la

siguiente tabla.

Aridos gruesos con tamaños mayormente comprendidos

entre

Peso de árido grueso (gramos)

3” y 2” 30,000 2” y 1” 20,000 1” y ½” 10,000

½” y 3/8” 2,000

− Seque la muestra a una temperatura de 110 ± 5 °C p or un periodo de 24 horas.



− Cribe el material por los siguientes tamices (el cribado de el material puede ser manual o mecánico:

Coloque los tamices en el siguiente orden de arriba hacia abajo, 3”, 2.5”, 2”, 1.5”, 1”, ¾”, ½”, 3/8”, ¼”, No. 4, No. 8, al final se colocara una charola para recoger cualquier fino. El uso de tamices anteriores estará regido por el tamaño del material a utilizar.

− Deposite la muestra en el tamiz superior y cribe por un periodo no menor de cinco minutos.

− Pese el material retenido en cada tamiz y anote su peso.

− Calcule los porcentajes retenidos parcial, retenido acumulado y porcentaje

que pasa.

Formato de Cálculo para Análisis Granulométrico de la Grava

Tamiz

Peso Retenido en cada

tamiz

% Retenido parcial

Porcentaje retenido

acumulado % que pasa

1 ½” 1” ¾” ½” 3/8” ¼” No. 4 N0. 8 Pasa No. 8

Suma

− Compare la grava ensayada con las especificaciones de la ASTM C 33, según tabla.



Requerimiento de graduación para agregado grueso

Tamaño Nominal

Valores mas finos que las mallas de laboratorio, po rcentaje que pasa

2” 1 ½” 1” ¾” ½” 3/8” No.4 No.8 No. 16

1 ½” a N0. 4 100 90 a 100 -- 35 a 70 -- 10 a 30 0 a 5 1” a No. 4 100 95 a 100 25 a 60 0 a 10 0 a 5 ¾” a No. 4 90 a 100 -- 20 a 55 0 a 10 0 a 5 ½” a No. 4 100 90 a 100 40 a 70 0 a 15 0 a 5 3/8” No. 4 100 85 a 100 10 a 30 0 a 10 0 a 5







DETERMINACIÓN A LA RESISTDETERMINACIÓN A LA RESISTDETERMINACIÓN A LA RESISTDETERMINACIÓN A LA RESISTENCIA AL DESGASTE POR ENCIA AL DESGASTE POR ENCIA AL DESGASTE POR ENCIA AL DESGASTE POR CARGAS ABRASIVAS, METODO DE LA MAQUINA DE LOS CARGAS ABRASIVAS, METODO DE LA MAQUINA DE LOS CARGAS ABRASIVAS, METODO DE LA MAQUINA DE LOS CARGAS ABRASIVAS, METODO DE LA MAQUINA DE LOS

ANGELES DEL AGREGADO GRUESO.ANGELES DEL AGREGADO GRUESO.ANGELES DEL AGREGADO GRUESO.ANGELES DEL AGREGADO GRUESO.

ASTM C 131ASTM C 131ASTM C 131ASTM C 131



DETERMINACIÓN A LA RESISTENCIA AL DESGASTE POR CARG AS ABRASIVAS, METODO DE LA MAQUINA DE LOS ANGELES DEL AGREGADO GRUESO. ASTM C 131. I.- Alcance.

En este ensaye se mide la resistencia que ofrecen los agregados gruesos a la abrasión o golpes, para lo cual se introducirá una determinada cantidad de este material junto con esferas de acero, dentro de un cilindro metálico que se pondrá a rotar hasta un determinado número de revoluciones. Las esferas constituyen la carga abrasiva que tiende a destruir el material.

Es imprescindible que los áridos usados en la construcción, ya sea para la fabricación de concretos o morteros, tengan una adecuada resistencia a la abrasión que garantice la no excesiva fragmentación durante su manipulación o uso.

II.- Equipo.

− Maquina de los Ángeles – Esta consta en un cilindro de acero hueco, cerrado a ambos extremos, teniendo un diámetro interior de 28 ± 0.2 pulgadas (711 ± 5 mm), y una longitud interior de 20 ± 0.2 pulgadas (508±5 mm). El cilindro está montado sobre ejes de topes sujetos a los extremos del cilindro pero sin penetrar en su interior y esta montado de semejante manera que pueda girar sobre un eje en posición horizontal. El cilindro tiene una abertura para introducir la muestra de ensayo. Esta abertura cierra con una tapa movible a prueba de polvo, que se sujeta por medios de tornillos.

Maquina de Los Angeles



− Cargas abrasivas: Esferas de hierro fundido o acero de 47.6 mm de diámetro aproximadamente y con un peso entre 390 y 445 gramos

− Tamices de las dimensiones siguientes:

3”,2.5”,2”,1.5”,1”,3/4”,1/2”,3/8”,1/4”,No.4,No.8,No. 12.

− Horno que mantenga una temperatura constante de 110±5°C.

III.- Procedimiento

El peso del material a usar en el ensayo dependerá del grado de la muestra. Para los grados A, B, C, y D se emplean 5000 ± 10 gramos y 10000 gramos para los grados E, F, y G. Las cantidades de cada fracción del tamaño que se debe usar en el ensayo, de acuerdo con el grado de la muestra se observan en la siguiente tabla.

Tamices Cantidades de cada fracción de tamaño de acuerdo co n el grado de la muestra

(gramos) Pasa por

Retiene en A B C D E F G

3” 2.5” 2500±50 2.5” 2” 2500±50 2” 1.5” 5000±50 5000±50

1.5” 1” 1250±25 5000±50 5000±50 1” ¾” 1250±25 5000±50 ¾” ½” 1250±10 2500±10 ½” 3/8” 1250±10 2500±10 3/8” ¼” 2500±10 ¼” No. 4 2500±10

No. 4 No. 8 5000±10 Total 5000±10 5000±10 5000±10 5000±10 10000±50 1000±50 10000±50

Para determinar el grado de la muestra es necesario determinar su granulometría, usando los tamices de la serie gruesa.

El grado de la muestra corresponderá a aquel en que la granulometría del material usado en el ensaye sea la que mas se acerque a la granulometría de la muestra.



− Después de obtener el peso total a usar, según el grado establecido, Se toman la cantidad de esferas de acero a usar según el grado utilizado, por medio de la tabla siguiente:

Grado de la Muestra Número de esferas

Peso de carga

gramos A 12 5000±25 B 11 4584±25 C 8 3330±20 D 6 2500±20 E 12 5000±25 F 12 5000±25 G 12 5000±25

− Coloque el material para el ensaye en la máquina de los Ángeles. − Introduzca las cargas abrasivas (esferas de hierro fundido), empleando la

cantidad − especificada según tabla anterior.

− Cierre la abertura con la tapa movible.

− Ponga en marcha la maquina hasta completar 500 revoluciones para lo grados

A, − B, C, D y 1000 revoluciones para los grados E, F, y G, a una velocidad de 30 a

33 − rpm.

− Saque el material de la maquina y tamícelo por la malla No. 12.

− Lave la muestra por el tamiz No. 12, colóquelo en una tara y deposítelo en el − horno por un periodo de 24 horas a una temperatura de 110±5 °C.

− Transcurrido este tiempo, retire la muestra del horno, déjela enfriar a

temperatura ambiente y pese la muestra seca con una aproximación de 1.0 g.

− Calcule el porcentaje de desgaste por medio de la formula siguiente. Peso inicial – Peso final Porcentaje de desgaste = --------------------------------- Peso inicial



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DETERMINACIÓN DE LA CONSISTENCIA NORMALDETERMINACIÓN DE LA CONSISTENCIA NORMALDETERMINACIÓN DE LA CONSISTENCIA NORMALDETERMINACIÓN DE LA CONSISTENCIA NORMAL DEL CEMENTO HIDRAULICODEL CEMENTO HIDRAULICODEL CEMENTO HIDRAULICODEL CEMENTO HIDRAULICO

DESIGNACION de AASHTO: T 129 DESIGNACION de AASHTO: T 129 DESIGNACION de AASHTO: T 129 DESIGNACION de AASHTO: T 129 ---- 88888888 DESIGNACION de ASTM: C 197 DESIGNACION de ASTM: C 197 DESIGNACION de ASTM: C 197 DESIGNACION de ASTM: C 197 ---- 86868686



DETERMINACIÓN DE LA CONSISTENCIA NORMAL DEL CEMENTO HIDRAULICO DESIGNACION de AASHTO: T 129 - 88 DESIGNACION de ASTM: C 197 - 86 I.- Importancia del ensayo

El objetivo fundamental de este ensayo es el de determinar la cantidad de agua correspondiente a la denominada pasta de consistencia normal.

La consistencia normal se expresa mediante la relación en peso entre la cantidad de agua y cemento, expresado en tanto por ciento, cuando a una pasta de cemento previamente moldeado, penetra 10 ± 1 milímetro un embolo de diámetro de 10 mm. Para los cementos normales la consistencia normal estará entre 20 y el 30%.

La temperatura del cuarto donde se realice el ensaye, así como las herramientas, materiales y agua deberán estar comprendidas dentro del orden de 20 ± 2° C. La humedad relativa del labora torio no será menor al 50%.



II.- Equipo.

− Balanza con sensibilidad de 0.1 gramos.

− Probetas graduadas de 200 o 250 ml de capacidad.

− Aparato de Vicat (ver especificaciones y figura a continuación)

Aparato de Vicat Embolo de 10 mm de diámetro Embolo móvil Indicador ajustable de la escala Escala graduada Tornillo de fijación del embolo móvil Marco soporte Aguja de Vicat de 1.00mm de diámetro Molde cónico Placa de vidrio



− Placa de vidrio para mezclar el cemento.

− Espátulas.

− Cronometro.

III.- Procedimiento.

− Pese 500 gramos de cemento y colóquelo sobre la placa de vidrio, forme un cono cráter central, ayúdese para esta operación con una espátula.

− Calcule la cantidad de agua para el ensaye multiplicando los 500 gramos por un porcentaje que oscile entre 20 y 30%. Mida la cantidad de agua en ml.

− Añada el agua limpia en el cráter del cono por un periodo de 30 segundos.

− Deje reposar la mezcla por 30 segundos, para que el cemento absorba el agua. En este periodo el operador puede colocarse los guantes de hule que usará para manipular la mezcla.

− Humedezca ligeramente los guantes de hule y proceda a amasar la pasta de cemento a mano durante un periodo de 90 segundos a fin de lograr una pasta homogénea.

− Transcurrido este tiempo se hace una pelota en forma ovalada y se bolea de una mano a la otra seis veces, en una distancia aproximada de 15 centímetros.

− Introduzca la pelota formada en el molde cónico por la parte inferior quitando el sobrante con la mano. Se apoya el molde cónico encima de la placa de vidrio, se enrasa y se alisa la base superior con una espátula hasta que la superficie de la pasta no presente irregularidades.

− Inmediatamente después se coloca el conjunto debajo del embolo de 10 mm de diámetro que tiene el aparato de vicat, el extremo del embolo se colocará en contacto con la superficie y se apretará el tornillo de presión para evitar que el embolo caiga libremente. Afloje el tornillo de presión y deje descender libremente el embolo durante treinta segundos, anotando al final de este periodo la penetración de la misma dentro de la pasta.



− Se dice que la pasta tiene consistencia normal cuando la penetración es de 10±1 mm. Si el valor obtenido resulta mayor o menor al indicado, se repite la operación con menor o mayor cantidad de porcentaje de agua, cuantas veces sea necesario, hasta conseguir una pasta en que la penetración del embolo este comprendida entre los limites fijados.

IV.- CALCULO

El procedimiento se debe repetir para pastas con diferentes porcentajes de agua, hasta obtener una penetración de 10 + 1 milímetros (siendo el porcentaje de agua que corresponde a esta penetración la consistencia normal). Este porcentaje de agua puede obtenerse directamente en el laboratorio cuando en uno de los tanteos se obtuviera la penetración de 9 ó 10 ú 11 milímetro. Si no se obtiene en uno de los tanteos, se debe obtener de forma indirecta por interpolación.

Para obtener por interpolación la consistencia normal del cemento, se debe realizar una gráfica a escala que contenga los puntos obtenidos de diferentes pastas realizadas (mínimo 4 puntos), colocando en el eje de las ordenadas (eje “y”), el % de Agua y en el eje de las abscisas (eje “x”), la penetración en milímetros. Como producto de los errores experimentales se obtiene una línea quebrada (puntos no colineales), por lo tanto la gráfica debe ajustarse para que se obtenga una gráfica colineal. Posteriormente se procede a ubicar la penetración de 10 mm en el eje “x”, el cual se hace se interceptar con la línea ajustada, determinándose el % de agua correspondiente. Este porcentaje de agua que se determinó es la Consistencia Normal del Cemento ensayado.



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DETERMINACIÓN DEL TIEMPO DE FRAGUADO DEL DETERMINACIÓN DEL TIEMPO DE FRAGUADO DEL DETERMINACIÓN DEL TIEMPO DE FRAGUADO DEL DETERMINACIÓN DEL TIEMPO DE FRAGUADO DEL CEMENTO HIDRÁULICO, POR EL METODO DE LA AGUJA de CEMENTO HIDRÁULICO, POR EL METODO DE LA AGUJA de CEMENTO HIDRÁULICO, POR EL METODO DE LA AGUJA de CEMENTO HIDRÁULICO, POR EL METODO DE LA AGUJA de

VICATVICATVICATVICAT DESIGNACION de AASHTO: T 131 DESIGNACION de AASHTO: T 131 DESIGNACION de AASHTO: T 131 DESIGNACION de AASHTO: T 131 ---- 85 (1990)85 (1990)85 (1990)85 (1990)

DESIGNACION de ASTM: C 191 DESIGNACION de ASTM: C 191 DESIGNACION de ASTM: C 191 DESIGNACION de ASTM: C 191 ---- 82828282

DETERMINACIÓN DE LA GRAVEDAD ESPECÍFICA DEL DETERMINACIÓN DE LA GRAVEDAD ESPECÍFICA DEL DETERMINACIÓN DE LA GRAVEDAD ESPECÍFICA DEL DETERMINACIÓN DE LA GRAVEDAD ESPECÍFICA DEL CEMENTOCEMENTOCEMENTOCEMENTO

DESIGNACION de AASHTO: T 133 DESIGNACION de AASHTO: T 133 DESIGNACION de AASHTO: T 133 DESIGNACION de AASHTO: T 133 ---- 86868686 DESIGNACION de ASTM: C 188 DESIGNACION de ASTM: C 188 DESIGNACION de ASTM: C 188 DESIGNACION de ASTM: C 188 ---- 84848484



DETERMINACIÓN DEL TIEMPO DE FRAGUADO DEL CEMENTO HIDRÁULICO, POR EL METODO DE LA AGUJA de VICAT DESIGNACION de AASHTO: T 131 - 85 (1990) DESIGNACION de ASTM: C 191 - 82 I. Alcance del ensaye

Este método de prueba se utiliza para determinar el tiempo de fraguado inicial y final del cemento hidráulico por medio de la aguja de Vicat de 1 mm de diámetro.

El tiempo de fraguado inicial determina el período de tiempo, desde el amasado de la pasta, en el cual esta se encuentra en un estado que permite ser moldeada con relativa facilidad sin que se alteren considerablemente su propiedades físicas y químicas.

El tiempo de fraguado final es el período de tiempo, medido desde el amasado de la pasta, hasta el momento en que debido a las reacciones de hidratación esta tiene la consistencia de un material rígido.

El tiempo de fraguado inicial y final dependen principalmente de los siguientes factores: Composición mineralógica del cemento, finura de molido del mismo, relación agua/cemento de la mezcla, temperatura a que se encuentran los materiales en el momento de la fabricación de la mezcla, temperatura ambiente y humedad relativa.

El tiempo de fraguado inicial, es el tiempo desde el inicio que el agua se agrega para la elaboración de la pasta, hasta que la aguja de vicat de diámetro 1 mm marque una penetración de 25 mm.

El tiempo de fraguado final es el tiempo transcurrido desde el inicio que el agua se agrega al cemento, hasta que la aguja de vicat de diámetro 1 mm, no deje huella apreciable sobre su superficie (0 a 3 mm).



II. Equipo a utilizar.

− Balanza con sensibilidad 0.1 gramos.

− Aparato de Vicat.

− Placa de Vidrio.

− Cronometro.

− Cuarto de curado.

− Probetas graduadas de 200 ó 250 ml.

III. Procedimiento.

Nota: Para la realización de este ensaye es necesar io haber obtenido el porcentaje de agua de la consistencia normal.

La humedad relativa del laboratorio no estará meno r del 50 por ciento. El cuarto húmedo debe mantener una humed ad relativa de no menor de 90 por ciento .

− Pese 500 gramos de cemento, colóquelo en la placa de vidrio y forme

un cono cráter central. − Mida el agua de consistencia normal en la probeta graduada.

− Añada el agua limpia en el cráter del cono por un periodo de 30

segundos. − Deje reposar la mezcla por 30 segundos, para que el cemento absorba

el agua. En este periodo el operador puede colocarse los guantes de hule que usará para manipular la mezcla.

− Humedezca ligeramente los guantes de hule y proceda a amasar la

pasta de cemento a mano durante un periodo de 90 segundos a fin de lograr una pasta homogénea.

− Transcurrido este tiempo se hace una pelota en forma ovalada y se

bolea de una mano a la otra seis veces en una distancia aproximada de 15 centímetros.



− Introduzca la pelota formada en el molde cónico por la parte inferior quitando el sobrante con la mano. Se apoya el molde cónico encima de la placa de vidrio, se enrasa y se alisa la base superior con una espátula hasta que la superficie de la pasta no presente irregularidades.

− Inmediatamente después se coloca el conjunto en el aparato de Vicat.

Se lleva el equipo a un cuarto de curado y cuando han transcurrido treinta minutos desde el amasado, coloque la aguja de diámetro 1 mm en contacto con la pasta de cemento, la escala de lectura en cero y afloje el tornillo de presión y deje descender libremente el embolo durante treinta segundos, anotando al final de este periodo la penetración de la misma dentro de la pasta. Anote el valor de la penetración y regrese el conjunto al cuarto de curado.

− Después de este tiempo y cada 15 minutos (10 minutos para el cemento

tipo III), repita el procedimiento anterior y realice pruebas de penetración hasta que la aguja de vicat de diámetro 1 mm penetre n la pasta de cemento de 3 a 0 mm.

− Grafique penetración en milímetros (eje y) versus tiempo en minutos (eje

x). De este gráfico obtenga el tiempo de fraguado inicial y final. En el caso del fraguado inicial se expresa en minutos y el de fraguado final en horas.



GRAVEDAD ESPECIFICA DE CEMENTO HIDRAULICO DESIGNACION de AASHTO: T 133 - 86 DESIGNACION de ASTM: C 188 - 84 1. Alcance

1.1 Este método cubre la determinación del peso específico del cemento hidráulico. Su utilidad particular se debe a que este se usa en el diseño y control de las mezclas de concreto.

2. Equipo.

− Frasco de Le Chatelier.

Frasco Le Chatelier

− Kerosene deshidratado (libre de agua) o gasolina.

− Termómetro.



3. Procedimiento

− Agregue en el frasco L´Chatelier la cantidad necesaria de kerosén, diesel o gasolina, hasta alcanzar un nivel que se encuentre entre las marcas 0 y 1 mililitros, este será el volumen inicial.

− Tome la temperatura inicial.

− Pese 64 gramos de cemento previamente desecado (la muestra de

cemento se seca a una temperatura de 110 ± 5 °C has ta obtener peso constante).

− Introduzca la cantidad pesada de cemento (aproximadamente 64 g)

poco a poco en el interior del frasco, durante esta operación se irá agitando el cemento con una varilla, con el propósito de que no quede ninguna partícula de cemento por encima del nivel del liquido.

− Eliminar las burbujas de aire (aire atrapado) que pudieran quedar

atrapadas.

− En este momento determinar una segunda lectura de la temperatura de la solución (temperatura final) y observar que si la variación de temperatura entre la temperatura T°1 y la temperatura T°2 es menor de 0.2°C, entonces determinar el volumen final. En ca so contrario hay que hacer bajar la temperatura final por medio de la inmersión de la solución en una cubeta que contenga agua fría hasta que cumpla dentro de la variación de temperatura permisible para poder determinar el volumen final.

− Anote el volumen final.

− Calcule la densidad o peso especifico del cemento con la formula

siguiente: Peso del cemento (64g) GEcemento = ----------------------------------------------- Volumen final – Volumen inicial






RESISTENCIA A LA COMPRESION DE RESISTENCIA A LA COMPRESION DE RESISTENCIA A LA COMPRESION DE RESISTENCIA A LA COMPRESION DE MORTEROS DE CEMENTOMORTEROS DE CEMENTOMORTEROS DE CEMENTOMORTEROS DE CEMENTO

A.S.T.M. A.S.T.M. A.S.T.M. A.S.T.M. Designación CDesignación CDesignación CDesignación C----109109109109



RESISTRESISTRESISTRESISTENCIA A LA COMPRESION DE ENCIA A LA COMPRESION DE ENCIA A LA COMPRESION DE ENCIA A LA COMPRESION DE MORTEROS DE CEMENTOMORTEROS DE CEMENTOMORTEROS DE CEMENTOMORTEROS DE CEMENTO

A.S.T.M. A.S.T.M. A.S.T.M. A.S.T.M. Designación CDesignación CDesignación CDesignación C----109109109109

INTRODUCCION: El cemento (Portland tipo I en nuestro caso), debe cumplir con requisitos de resistencia a la compresión los cuales están normalizados en las especificaciones de la A.S.T.M. en su designación C-150, para tal efecto se debe elaborar en el laboratorio una mezcla que combine cemento Portland con Arena Estandarizada (mezcla de mortero), cuya proporción sea 1:2.75 (una parte de cemento con 2.75 partes de arena estándar) y una relación agua-cemento en peso de 0.485. A este mortero se le debe determinar la fluidez en la mesa de fluidez, que debe tener valores dentro del rango 110 + 5%. Los requisitos de esfuerzo a la compresión que se debe cumplir, como mínimo, según la norma antes mencionada para Cementos Portland tipo I se muestran en la siguiente tabla:

Edad (días)

Resistencia a la Compresión

(Libras/pulg²) 3 1,800 7 2,800

28 4,000

Según A.S.T.M. C-150



EQUIPO UTILIZADO: − Balanza con sensibilidad de 0.1 gramo. − Mallas No. 100, 50, 30 y 16

− Probeta graduada de capacidad de 250 a 500 ml.

Probeta Graduada

− Una mezcladora eléctrica.

Mezcladora Eléctrica



− Una mesa de fluidez con su molde metálico.

Meza de Fluidez con su Molde Metálico

− Un pisón tamper: Un pisón construido de material no abrasivo, no absorbente,

ni quebradizo, debiendo tener una sección transversal con dimensiones de ½” por 1” (13 mm por 25 mm).

− Molde de acero o plástico rígido, para fabricar cubos de 2 pulgadas de lado,

con no más de tres compartimentos, y construido con un material no deformable.

Moldes para Fabricar Cubos de Mortero



− Maquina compresora.

Máquinas Compresoras

MATERIAL UTILIZADO: Arena normalizada con procedencia de Otawa – Canadá, o en su defecto arena local o del “Banco de Motastepe, cuyos requerimientos de graduación deben cumplir con la A.S.T.M. en su designación C-778, la cual es la siguiente:

Tamiz N°

Retenido Parcial (%)

100 98 + 2 50 72 + 5 30 2 + 2 16 0



CONDICIONES DE TEMPERATURA Y HUMEDAD DEL ENSAYE: La temperatura ambiente debe mantenerse de 20 a 27.5°C. La temperatura del agua de mezclado, del cuarto de curado y del agua del almacenamiento debe ser de 23°C y la máxima variación debe ser + 1.7°C. La humedad relativa del laboratorio no debe ser menor de 50%. La humedad relativa del cuarto de curado no debe ser menor de 95%. PROCEDIMIENTO DEL ENSAYE: Elaboración de la Mezcla − Ajustar la graduación de la arena del “Banco de Motastepe”, de manera que se

asemeje a la arena estandarizada, según los requerimientos de graduación de la A.S.T.M. en su designación C-778.

− Obtener la cantidad de materiales a utilizar para fabricar los especimenes

según la siguiente tabla:

Material Cubos a Fabricar

6 9 Cemento 500 gr. 740 gr.

Arena 1,375 gr. 2,035 gr. Agua 243 ml. 359 ml.

Relación A/C 0.485

− Coloque en la mezcladora toda el agua de mezclado. − Agregue el cemento y empiece a mezclar a una velocidad baja (140 + 5 rpm)

durante 30 segundos. − Agregue lentamente la arena total de mezclado en un período de 30 segundos,

a la velocidad indicada en el inciso anterior. − Detenga la mezcladora y cambie en el selector, a velocidad media (285 + 10

rpm), luego mezcle por un tiempo de 30 segundos.

− Detenga la mezcladora y deje reposar el mortero por un tiempo de 90 segundos. Aproveche los primeros 15 segundos para limpiar las paredes de la mezcladora con un espátula.



− Encienda la mezcladora y mezcle a velocidad media durante un tiempo de 60

segundos.

− Limpie cuidadosamente el plato de la mesa de fluidez (debe estar seco y limpio), y coloque el molde troncónico en el centro del plato.

− Coloque el mortero en el molde, en dos capas de aproximadamente una

pulgada de espesor, cada una, y aplique a cada capa 20 golpes con el pisón tamper, al final enrase la parte superior del molde, limpie y seque alrededor del mismo.

− Retire de forma vertical el molde metálico y aplique 25 golpes (caída de ½” de altura) en 15 segundos en la mesa de fluidez.

− Determine el promedio del diámetro ensanchado (obteniendo 4 diámetros

finales en distintas posiciones, a intervalo de distancia aproximadamente igual), y calcule el porcentaje de fluidez comparándolo con el diámetro inferior inicial que es de 4 pulgadas, así como se expresa en la siguiente fórmula:

Diámetro promedio final – Diámetro inicial % de Fluidez = ---------------------------------------------------- x 100 Diámetro inicial − En caso que no se obtenga la fluidez requerida deberá realizarse otra mezcla a

la que se le hará variar la cantidad de lechada que se le adicionará a la mezcla de mortero (si el mortero quedo muy rígido y la fluidez está por debajo del mínimo, aumentamos la lechada o viceversa).

− Después de medir la fluidez, inmediatamente se devuelve el mortero de la mesa al recipiente de la mezcladora, limpiando rápidamente el que quedó adherido en las paredes del recipiente y proceda a mezclar a velocidad media por un tiempo de 15 segundos.



Elaboración de los Especímenes − Coloque el mortero en el molde en dos capas de aproximadamente 1 pulgada

de espesor, cada capa. Aplique a cada capa 16 golpes con el pisón tamper distribuidos en dos rondas ortogonales entre sí (ver siguiente figura).

4 5

5 6 7 8 4 5

5 6 7 8 3 6 3 6 2 7

4 3 2 1 2 7

4 3 2 1 1 8 1 8

1era. Ronda 2da. Ronda 1era. Ronda 2da. Ronda Primera Capa Segunda Capa

Al aplicar los golpes correspondiente a la segunda capa hay que observar si el nivel del mortero desciende, si esto ocurre hay que rellenar antes de enrrasar.

− Enrase con la espátula la parte superior de los moldes hasta dejar la superficie lisa.

− Coloque los moldes, que contienen los especímenes, en el cuarto de curado por un tiempo de 24 horas, dejando la superficie libre del espécimen expuesta a la humedad, pero protegida de cualquier caída de agua.

− Después de permanecer 24 horas en el cuarto de curado, retirar los

especimenes del molde y mantenerlos inmerso en agua en la pileta de curado hasta 24 horas antes de ser ensayado a la compresión.



Ensaye a Compresión Ensayar a la compresión los especímenes, a las edades de 3, 7 y 28 días y compararlos con el valor mínimo correspondiente a cada edad. − Retire el espécimen de la pileta de curado, séquelo y remueva cualquier grano

de arena suelta que tengan las caras que estarán en contacto con las placas de carga de la máquina compresora. El espécimen se retira de la pileta de curado 24 horas antes de realizarle el ensaye a compresión.

− Compruebe que las caras del espécimen estén ortogonales, en caso contrario

descártelo.

− Coloque el espécimen en la máquina de compresión, sobre la cara superior colóquele una placa de acero, por encima de él un balín y otra placa de acero.

− Aplique lentamente la carga sobre el espécimen a una velocidad tal que la carga máxima se alcance en un periodo no menor de 20 segundos, ni mayor de 80 segundos, hasta obtener la carga.

− Registre la carga máxima y calcule el esfuerzo a la compresión de la siguiente manera:

Carga máxima Resistencia a la Compresión = -------------------------- Área del Espécimen



UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAUNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAUNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAUNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

FACULTAD DE TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓNFACULTAD DE TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓNFACULTAD DE TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓNFACULTAD DE TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN DEPARTAMENTO DE CONSTRUCCIÓNDEPARTAMENTO DE CONSTRUCCIÓNDEPARTAMENTO DE CONSTRUCCIÓNDEPARTAMENTO DE CONSTRUCCIÓN

LABORATORIOLABORATORIOLABORATORIOLABORATORIO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓNDE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓNDE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓNDE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN


DISEÑO DE MEZCLAS DE MORTERODISEÑO DE MEZCLAS DE MORTERODISEÑO DE MEZCLAS DE MORTERODISEÑO DE MEZCLAS DE MORTERO A.S.T.M. A.S.T.M. A.S.T.M. A.S.T.M. Designación CDesignación CDesignación CDesignación C----109109109109



DISEÑO DE MEZCLAS DE MORTERODISEÑO DE MEZCLAS DE MORTERODISEÑO DE MEZCLAS DE MORTERODISEÑO DE MEZCLAS DE MORTERO A.S.T.M. A.S.T.M. A.S.T.M. A.S.T.M. Designación CDesignación CDesignación CDesignación C----109109109109

INTRODUCCION: Esta práctica tiene como finalidad reproducir en el laboratorio la mezcla de prueba que refleja la información obtenida del diseño teórico desarrollado por los estudiantes, donde se aplicó las propiedades físicas y mecánicas de los materiales a utilizar. En la elaboración de la mezcla de prueba se observará la manejabilidad (cantidad de lechada), así como la distribución de las partículas para poder corregir la mezcla en caso que sea necesario. Después de elaborar la mezcla de prueba se fabricarán especímenes de mortero, los cuales serán ensayados a compresión a distintas edades, para observar si cumple con la resistencia de diseño y recomendar su utilización. EQUIPO UTILIZADO: − Balanza con sensibilidad de 0.1 gramo.

− Malla No. 4

− Probeta graduada de capacidad de 250 a 500 ml.

Probeta Graduada



− Una mezcladora eléctrica.

Mezcladora de Mortero

− Una mesa de fluidez con su molde metálico.

Meza de Fluidez con su Molde Metálico

− Un pisón tamper: Un pisón construido de material no abrasivo, no absorbente,

ni quebradizo, debiendo tener una sección transversal con dimensiones de ½” por 1” (13 mm por 25 mm)



− Molde de acero o plástico para fabricar cubos de 2 pulgadas de lado, con no más de tres compartimentos, y construido con un material metálico no deformable.

Moldes para Fabricar Cubos de Mortero

− Maquina compresora.

Máquinas Compresoras



MATERIAL UTILIZADO: − Arena.

− Cemento Portland tipo “I”. PROCEDIMIENTO DEL ENSAYE: Elaboración de la Mezcla − Cribar la arena a utilizar por el tamiz N°4 y eliminar el sobre tamaño.

− Pesar los materiales a utilizar para fabricar la mezcla de mortero, según el

resultado obtenido en el diseño.

− Coloque en la mezcladora toda el agua de mezclado.

− Agregue el cemento y empiece a mezclar a una velocidad baja (140 + 5 rpm) durante 30 segundos.

− Agregue lentamente la arena total de mezclado en un período de 30 segundos, a la velocidad indicada en el inciso anterior.

− Detenga la mezcladora y cambie en el selector a velocidad media (285 + 10 rpm), luego mezcle por un tiempo de 30 segundos.

− Detenga la mezcladora y deje reposar el mortero por un tiempo de 90 segundos. Aproveche los primeros 15 segundos para limpiar las paredes de la mezcladora con un espátula.

− Encienda la mezcladora y mezcle a velocidad media durante un tiempo de 60 segundos.

− Limpie cuidadosamente el plato de la mesa de fluidez (debe estar seco y limpio), y coloque el molde troncónico en el centro del plato.

− Coloque el mortero en el molde en dos capas de aproximadamente una pulgada de espesor y aplique a cada capa 20 golpes con el pisón tamper, al final enrase la parte superior del molde, limpie y seque alrededor del mismo.

− Retire de forma vertical el molde metálico y aplique 25 golpes (caída de ½” de altura) en 15 segundos en la mesa de fluidez.



− Determine el promedio del diámetro ensanchado (obteniendo 4 diámetros finales en distintas posiciones, a intervalo de distancia aproximadamente igual), y calcule el porcentaje de fluidez comparándolo con el diámetro inferior inicial que es de 4 pulgadas, así como se expresa en la siguiente fórmula:

Diámetro promedio final – Diámetro inicial % de Fluidez = ---------------------------------------------------- x 100 Diámetro inicial − Después de medir la fluidez, inmediatamente se regresa el mortero de la mesa

al recipiente de la mezcladora, limpiando rápidamente el que quedó adherido en las paredes del recipiente y proceda a mezclar a velocidad media por un tiempo de 15 segundos.

Elaboración de los Especimenes − Coloque el mortero en el molde en dos capas de aproximadamente 1 pulgada

de espesor cada capa. Aplique a cada capa 16 golpes con el pisón tamper distribuidos en dos rondas ortogonales entre sí (ver siguiente figura).

4 5

5 6 7 8 4 5

5 6 7 8 3 6 3 6 2 7

4 3 2 1 2 7

4 3 2 1 1 8 1 8

1era. Ronda 2da. Ronda 1era. Ronda 2da. Ronda Primera Capa Segunda Capa

Al aplicar los golpes correspondiente a la segunda capa hay que observar si el nivel del mortero desciende, si esto ocurre hay que rellenar antes de enrasar.

− Enrase con la espátula la parte superior de los moldes hasta dejar la superficie

lisa.

− Coloque los moldes que contienen los especimenes en el cuarto de curado por un tiempo de 24 horas, dejando la superficie libre del espécimen expuesta a la humedad pero protegida de cualquier caída de agua.



− Después de permanecer 24 horas en el cuarto de curado, retirar los especimenes del molde y mantenerlos inmerso en agua en la pileta de curado hasta 24 horas antes de ser ensayado a la compresión.

Ensaye a Compresión

Ensayar a la compresión los especimenes a las edades de 3, 7 y 28 días. − Retire el espécimen de la pileta de curado, séquelo y remueva cualquier grano

de arena suelta que tengan las caras que estarán en contacto con las placas de carga de la máquina compresora. El espécimen se retira de la pileta de curado 24 horas antes de realizarle el ensaye a compresión.

− Compruebe que las caras del espécimen estén ortogonales, en caso contrario

descártelo. − Coloque el espécimen en la máquina de compresión, sobre la cara superior

colóquele una placa de acero, por encima de él un balín y otra placa de acero. − Aplique lentamente la carga sobre el espécimen a una velocidad tal que la

carga máxima se alcance en un periodo no menor de 20 segundos, ni mayor de 80 segundos, hasta obtener la carga.

− Registre la carga máxima y calcule el esfuerzo a la compresión de la siguiente

manera: Carga máxima Resistencia a la Compresión = -------------------------- Área del Espécimen






DOSIFICACION Y FABRICACION DE MEZCLAS DE CONCRETODOSIFICACION Y FABRICACION DE MEZCLAS DE CONCRETODOSIFICACION Y FABRICACION DE MEZCLAS DE CONCRETODOSIFICACION Y FABRICACION DE MEZCLAS DE CONCRETO

METODO DE LA METODO DE LA METODO DE LA METODO DE LA ACIACIACIACI



INTRODUCCION: El concreto consiste en una mezcla de cemento, arena, agregado grueso (grava o piedrín), y agua; y para que sea de buena calidad debe ser diseñado apropiadamente y contener la cantidad correcta de cada material. El cemento, la arena, y el agregado grueso se dosifican por peso. Esta práctica tiene como finalidad reproducir en el laboratorio la mezcla de prueba que refleja la información obtenida del diseño teórico desarrollado por los estudiantes, donde se aplicó las propiedades físicas y mecánicas de los materiales a utilizar. En la elaboración de la mezcla de prueba se observará la manejabilidad (cantidad de lechada), así como la distribución de las partículas para poder corregir la mezcla en caso que sea necesario. Después de elaborar la mezcla de prueba se fabricarán especímenes (cilindros) de concreto, los cuales serán ensayados a compresión a distintas edades, para observar si cumple con la resistencia de diseño y recomendar su utilización. MEZCLADO DEL CONCRETO: La mezcla de los materiales constituyentes del concreto debe realizarse con todo cuidado para a asegurar la obtención de un producto uniforme (homogéneo). El mezclado de los materiales, se puede efectuar a mano o a máquina, dependiendo de la importancia de la obra. Concreto elaborado a mano (por volumen). Paso No. 1. Debe buscarse una superficie dura y lisa,

preferiblemente embaldosada, para evitar que los materiales se puedan mezclar con la tierra, polvo o materiales orgánicos. De no contarse con una superficie embaldosada entonces se puede confeccionar una tarima de regla de manera debidamente ensamblada o bien una batea de madera.



Paso No. 2. Se mide correctamente los materiales por medio de

un cubo sin tapa de treinta centímetros (12 pulgadas) de arista, o bien obtener la cantidad en peso de los materiales a emplear por medio de una balanza, conforme a la cantidad escogida previamente de cada uno de ellos).

Paso No. 3. Se extiende primero el agregado grueso, luego el

cemento, se extiende con todo cuidado, cubriendo la superficie del agregado grueso, por último se extiende el agregado fino (arena).

Paso No. 4. Se comienza a mezclar con la pala todos los

materiales de afuera hacia dentro repitiendo la operación unas cinco veces, dejando acomodado en forma de un pequeño volcán. Se procede a abrirle un hueco de suficiente tamaño, para que alcance el agua de mezclado, en el centro del volcán que se ha formado con los materiales premezclados.

Vierta el agua requerida y mezcle todos los materiales para

obtener una mezcla homogénea y dócil, debe de evitarse que en esta operación el agua se mueva fuera de los agregados. Se debe de mezclar hasta que la mezcla quede homogénea.



Existen diferentes maneras para verificar si la cantidad de agua es la adecuada, una de ellas es por medio del cono de revenimiento (asentamiento) del concreto fresco

Cono de Revenimiento con Placa Base Cono de Revenimiento, Charola, Varilla Punta de Ba la y Varilla Punta de Bala Cuchara de Albañilería y Zepillo de Cerda Metálica

DETERMINACION DE LA CONSISTENCIA DEL CONCRETO BASANDOSE EN EL ASENTAMIENTO (“SLUMP”) a. Generalidades Este ensayo tiene como finalidad la descripción de un método para determinar la consistencia del concreto en el laboratorio y/o en el terreno, basándose en el asentamiento de las mezcla. Si el agregado grueso de la mezcla contiene un porcentaje apreciable de partículas cuyo diámetro es mayor de 2” este método de ensayo no es valido. b. Equipo

- Molde de metal (cono de revenimiento), galvanizado en forma de tronco de cono: diámetro de la base superior 4” x diámetro de la base inferior 8” x altura 12”.

- Regla graduada en pulgadas para medir el asentamiento de la

mezcla.

- Varilla (punta de bala), para apisonar el hormigón de 5/8” de diámetro y 60cm. de longitud.



c. Preparación de la muestra

Se toma una muestra representativa de la mezcla cuya consistencia se quiere determinar. En el concreto para pavimentos se deben tomar las muestras inmediatamente después de que éste se vacíe sobre la subrasante y se deben tomar por lo menos cinco muestras de las diferentes partes de la mezcla.

d. Procedimiento

1) Se coloca el molde sobre una superficie plana que no sea absorbente.

2) El molde se llena usando tres capas de mezcla de

aproximadamente 4” cada una. Cada capa se compacta con 25 golpes de la varilla distribuidos uniformemente. La última capa se empareja por medio de un palustre o bien con una cuchara de albañilería.

3) Después de llenar el molde como se indica, se retira éste con un

movimiento vertical. Inmediatamente después se determina por medio de una regla el asentamiento de la muestra con relación a la altura inicial.

e. Cálculo

La consistencia se expresa en términos del asentamiento, después de retirar el molde, con relación a la altura inicial.

Asentamiento (“Slump”) = 12” – altura de la muestra después de retirar el molde, en pulgadas.



DETERMINACION DEL PESO UNITARIO, RENDIMIENTO Y PORCENTAJE DE VACIOS DEL CONCRETO. a. Generalidades

En este ensayo se describe un método para obtener el peso unitario del concreto recién mezclado y se dan fórmulas para calcular el rendimiento, el volumen de concreto producido por unidad de volumen de cemento, el factor de cemento y el porcentaje de vacíos en el concreto.

b. Equipo

- Balanza sensible a 0.1 de libra

- Varilla (punta de bala), para apisonar el hormigón de 5/8” de diámetro y 60cms., de longitud.

- Moldes cilíndricos de medio pie cúbico y de un pie cúbico, los

cuales deben estar de acuerdo con las dimensiones que aparecen a continuación:

Capacidad en pies cúbicos

Diámetro interior en

pulg.

Altura en pulgadas

Espesor del metal (Us Gage)

Diámetro nominal max.

de las partículas de

agregado grueso

½ 10.00 10.00 No. 10 a No. 12

Hasta 2”

1 14.00 11.23 No. 10 a No. 12

Mayor de 2”

Como se puede ver, la capacidad del molde que se usa depende del tamaño máximo de las partículas de agregado grueso que se empleen en el ensayo. La capacidad exacta de los moldes y su calibración, se obtienen llenándolos con agua y pesándolos y luego dividiendo este peso de agua por la gravedad específica de la misma, teniendo en cuenta la temperatura.



c. La muestra

La muestra debe ser de concreto recién mezclado. d. Procedimiento

1) Una tercera parte del molde se llena con concreto, se apisona uniformemente con 25 golpes de varilla si se usa el molde de medio pie cúbico, o con 50 golpes si se usa el molde de un pie cúbico. También se golpea de 10 a 15 veces en la superficie exterior del molde con el fin de eliminar las burbujas de aire.

2) Se coloca una segunda y una tercera capas del mismo espesor,

las cuales se apisonan de la misma manera indicada anteriormente. La última capa se enrasa con el borde del molde.

3) Se pesa el molde junto con el material así compactado con una

aproximación de 0.1 de lb. e. Cálculos

1) Peso Unitario

El peso neto del concreto se obtiene restando el peso del molde del peso total, luego se multiplica este peso neto expresado en libras por el inverso del volumen, el molde obteniendo la calibración expresado en pies cúbicos y el resultado de este producto es el peso unitario (Libras x pie cúbico)



2) Volumen de Concreto

VC W

WwWcWfNxP +++= )( ; en donde

VC=Volumen de concreto producido pro mezclada en pies cúbicos N=Número de sacos de cemento usado por mezclada P=Peso neto en lbs. de un saco de cemento Wf=Peso total de agregado fino en lbs., bajo las condiciones de humedad pesadas en el ensayo. Wc=Peso total de agregado grueso en lbs., bajo las condiciones de Humedad pesadas en el ensayo. Ww=Peso total de agua usada en la mezclada, en lbs. W=Peso unitario del concreto en lbs., por pie cúbico.

3) Rendimiento

El rendimiento se calcula de acuerdo con la siguiente formula:

R N

S= en donde

R=Rendimiento por saco de cemento de P lbs., en pies cúbicos. S=Volumen de concreto producido por mezclada, en pies cúbicos. N= Número de sacos de cemento usados en la mezclada.

4) El factor de cemento

El factor cemento se calcula de acuerdo con la siguiente formula:

NS

NNo

Y

27

271 == ; en donde

N=Número de sacos de cemento de P lbs., cada uno usados por yarda cúbica de concreto producido. Y=Rendimiento por saco de cemento de P lbs. S=Volumen de concreto producido por mezcla en pies cúbicos.



5) Porcentaje de concreto producido por mezcla en p ies cúbicos

El contenido de aire en el concreto se calcula por medio de la siguiente formula:

100*T

WTA

−= Se puede usar también la siguiente formula

S

VSA

−= * 100 en donde

A=Porcentaje de vacíos en el concreto T=Peso unitario teórico del concreto, en lbs., por pie cúbico, calculado sin tener en cuenta los vacíos. W=Peso unitario real del concreto, en lbs., por pie cúbico. S=Volumen de concreto producido por mezclada en pies cúbicos. V=Volumen absoluto total de los componentes de la mezclada, en pies cúbicos.

Nota:

El valor de T se obtiene de la formula;

V

WT 1=

W1=Peso total de los componentes que formulan la mezclada V=Volumen total absoluto de los componentes, en pies cúbicos. T=Peso unitario teórico del concreto calculado sin tener en cuenta los vacíos, en libras por pie cúbico. El volumen absoluto, Va de cada uno de los materiales que forman la mezclada se obtiene dividiendo el peso del material usado en lbs., por la gravedad específica multiplicado pro 62.4 pro pie cúbica:

cúbicos) pies(en 62.4 x específica Gravedad

lbs.en Peso=Va



PREPARACION Y CURADO DE ESPECIMENES EN EL TERRENO PARA LOS ENSAYOS DE COMPRESION Y FLEXION a. Generalidades

A continuación se describe cómo se preparan y curan los especimenes en el terreno para que los ensayos de compresión y de flexión. Los especimenes que se preparan en el terreno tienen dos finalidades: La verificación de la resistencia del hormigón para la cual se diseñó y la determinación del número de días al cabo de los cuales se puede dar a servicio la estructura.

b. Equipo

- Moldes de especimenes para los ensayos de compresión (6” de diámetro por 12” de altura), y de flexión. (ver ensayo anterior).

Molde Cilíndrico Metálico para Muestrear Concreto

Fresco

- Varilla (punta de bala), para apisonar la muestra de 5/8” de diámetro y 60cms. de longitud.



c. Procedimiento

El concreto se deposita en el molde, en tres capas, aplicando 25 varillasos con la varilla punta de bala en tres capas, distribuidas uniformemente en la sección en planta del molde. Las muestras se toman del concreto que va a ser usado en la obra, teniendo cuidado de que tales muestras sean representativas. Después de aplicar los varillasos a la última capa y antes de enrazar, se golpea con la varilla punta de bala de 5 a a10 veces en dos costados opuestos del molde.

d. Curado de especimenes para el ensayo de compresi ón

1) Durante las primeras 24 horas los especimenes se deben guardar en una cuaja de madera, la cual debe conservarse a una temperatura que puede variar entre 16º C y 27º C.

2) Los especimenes que se fabriquen con el fin de verificar la

resistencia del hormigón usado en la obra, se deberán sacar de los moldes al cabo de 24 horas y almacenar en un sitio húmedo en donde la superficie de los especimenes esté constantemente expuesta a la humedad. La temperatura debe permanecer entre 18º C y 24º C.

3) Los especímenes que se fabriquen con el fin de determinar

cuándo se puede dar servicio a una estructura, se sacan de los moldes al cabo de 24 horas y se colocan tan cerca al sitio de donde se obtuvo la muestra, como sea posible.

Los especímenes se deben curar empleando los mismos moldes que se usan para curar el concreto en sitio. Los especimenes que van a ser ensayados al cabo de 28 días, no se deben enviar al laboratorio sino siete días antes de ser ensayados.



Tanque de Curado para

Especímenes de Concreto

e. Curado de especímenes para el ensayo de flexión

1. Los especimenes que se fabriquen con el fin de verificar la resistencia del concreto usado en la obra, se dejan en los moldes 24 horas, durante las cuales deben permanecer cubiertos por una lona doble húmeda. Al cabo de las 24 horas, se sacan de los moldes y se almacenan en un sitio húmedo como se indica en el parágrafo d. 2) anterior.

2. Los especimenes que se fabriquen con el fin de determinar

cuándo se puede dar servicio a una estructura, se dejan en los moldes 24 horas, al cabo de las cuales se sacan y se curan empleando los mismos métodos que se usan para curar el hormigón en sitio.






DETERMINACIDETERMINACIDETERMINACIDETERMINACION DE LA RESISTENCIA DE ELEMENTOS ON DE LA RESISTENCIA DE ELEMENTOS ON DE LA RESISTENCIA DE ELEMENTOS ON DE LA RESISTENCIA DE ELEMENTOS

DE CONSTRUCCION.DE CONSTRUCCION.DE CONSTRUCCION.DE CONSTRUCCION.



DETERMINACION DE LA RESISTENCIA LA COMPRESION DE CILINDROS DE CONCRETO. a. Generalidades

En este ensayo se describe la manera de obtener la resistencia a la compresión de cilindros de concreto.

b. Equipo

Máquina hidráulica para ensayos de compresión con capacidad de 200,000 lbs.

Máquina Compresora

c. Preparación de la Muestra

1. La manera como se deben preparar los especimenes para este ensayo, aparece en la guía de ensaye No. 10 de este documento.

2. Los cilindros se deben ensayar tan pronto como sea posible

después de sacarlos del cuarto húmedo. Con el fin de que conserven la humedad, los cilindros deberán ser cubiertos con una lona húmeda.



3. El diámetro del cilindro se determina midiéndolo dos veces más o menos a la mitad de la altura, teniendo cuidado en que las medidas sean hechas perpendicularmente la una a la otra. Estas medidas deben hacerse con una aproximación de 0.01”. La altura del cilindro se determina con una aproximación de 01”.

4. Si las bases de los cilindros de muestra no son planas dentro de

una variación permitida de 0.002 pulg., se deberán cabezear por medio de una capa de una mezcla de hormigón u otro material aproximado.

d. Procedimiento

1. Se coloca el cilindro en la máquina y se centra con relación a la placa superior. Se pone la placa superior en contacto con el espécimen.

2. Se aplica la carga de una rata de aumento constante y uniforme

más o menos entre 20 y 50 libras por pulgada cuadrada por segundo.

3. Se aumenta la carga hasta que el espécimen falle. Se debe

anotar esta carga máxima aplicada, lo mismo que el tipo de fractura del cilindro.

e. Cálculo

La resistencia a la compresión se obtiene dividiendo la carga máxima aplicada por el área del cilindro, calculada con el diámetro obtenido antes de aplicar la carga.



Cálculos de Materiales El diseño de una mezcla de hormigón tiene por objeto encontrar la dosificación más económica del cemento, la arena y el agregado grueso para producir un material con la resistencia y manejabilidad requerida, y con la compacidad adecuada para el uso que se le va a dar. Se considera que la máxima resistencia se obtiene cuando la masa unitaria del hormigón es máxima, lo cual se logra si los agregados tienen una granulometría continúa, para que las partículas de menos tamaño ocupen los espacios dejados por las mayores. Sin embargo este criterio no se puede extremar, puesto que se obtiene un hormigón con baja manejabilidad. Es necesario que el mortero entre en tal cantidad que elimine el excesivo rozamiento entre las partículas, con lo cual se aumenta la fluidez del conjunto. En todos los procedimientos propuestos para proporcionar mezclas de hormigón los materiales que juegan papel primordial son el cemento y el agua. Para una cierta cantidad de cemento la cuantía del agua afecta la resistencia obtenida a 28 días. Por esta razón debe tenerse mucho cuidado en las obras al añadir el agua a los materiales, puesto que un abuso en su empleo trae como consecuencia una mala calidad del hormigón, tanto desde el punto de vista de su resistencia mecánica como de su durabilidad. Como un aumento en la cantidad de agua mejora la manejabilidad del hormigón, existe una gran tendencia a hacer esto, puesto que la mezcla se deja trabajar más fácilmente. Esta es una práctica inconveniente, la cual debe evitarse si se desea un hormigón de buena calidad. Si se desea mejorar la manejabilidad sin afectar la resistencia de la mezcla debe aumentarse la cantidad de cemento para mantener constante la relación agua: cemento, o usar un aditivo plastificante.



DETERMINACION DE LA RESISTENCIA (MÓDULO DE RUPTURA) , DE LADRILLOS DE PISO. Para determinar la resistencia de ladrillos de piso se determina el modulo de ruptura Equipo

• Maquina hidráulica de compresión. • Apoyo metálico. • Placas metálicas para transmisión de cargas con hendidura en

una de sus caras en el centro. • Balín de acero. • Cintas métricas.

Procedimiento:

a) Tome las medidas necesarias para determinar el alto (d) y el ancho (b), promedio del espécimen a ensayar.

b) Sopórtese el espécimen según se muestra en la figura y aplíquese la carga lineal en el centro del claro “L”.

Observación:

La aplicación de las cargas debe hacerse gradualmente, manteniendo la misma velocidad de aplicación durante todo el ensaye para conseguir la ruptura.



Cálculos:

El modulo de ruptura se calcula según la siguiente expresión:

²2

3

xbxd

xPxLMr =

Donde: Mr: Módulo de ruptura en kg/cm2

P: carga de ruptura (kg). L: Claro (longitud entre apoyo) cm. b: Ancho promedio en cm. d: Alto promedio en cm.

Carga Lineal Ladrillo de Piso Apoyo Simple Apoyo Simple L

Ilustración del Ensaye



DETERMINACION DE LA RESISTENCIA A LA COMPRESION DE BLOQUES DE MORTERO. Introducción El bloque de mortero para mampostería es una pieza pre moldeada, que ha de resistir los esfuerzos a que quede sometido una vez construida la mampostería y proporcionar el debido aislamiento hidrométrico, térmico. Estas condiciones por una parte y la necesidad de establecer una limitación en el peso del bloque con el fin de facilitar su colocación en obras, condujo al cambio de los primeros bloques que se hacían macizos a bloques huecos en el sentido de su altura. Equipo

• Maquina hidráulica de compresión.

Máquina Compresora

• Apoyo metálico.



Procedimiento: a) Determínese las dimensiones promedio (ancho y largo) del

espécimen a ensayar (cara cargante). Esto debe hacerse de acuerdo con la forma de colocación en la pared u obra a la que deberá incorporarse.

b) Procédase a cabecear las caras a través de las cuales se

aplicará la carga en el ensayo. Esto se hace para lograr caras lisas y una distribución mas uniforme del esfuerzo.

c) Proceda a aplicar la carga gradualmente hasta conseguir la

ruptura.

Cálculos: Calcule el esfuerzo a la compresión del bloque dividiendo la carga sobre el área de carga. El esfuerzo a la compresión del bloque puede determinarse para cada una de las áreas componentes de este elemento, área bruta y área neta, los que se denominan esfuerzo a compresión bruto y esfuerzo a compresión neto.



DETERMINACION DE LA RESISTENCIA A LA COMPRESION DE ADOQUINES DE CONCRETO. Introducción El adoquín de concreto, por lo general es un elemento sólido, que se puede fabricar con diversas formas geométricas, siendo el comúnmente empleado el que que esta conformado por un nucleo central en forma de rectángulo con dos trapecios en los lados mas largos, se emplea como carpeta de rodamiento en estructuras de pavimento, denominándole pavimento rígido. Debido a su importante utilización en obras horizontales, en calles y carreteras, es necesario controlar su calidad. Entre los ensayes principales que se le tienen que realizar se encuentra la resistencia a compresión. Equipo

• Maquina hidráulica de compresión. • Apoyo metálico.

Procedimiento: d) Determínese las dimensiones promedio, considerando las

diversas formas geométricas que definen su superficie (área cargante), la cual será sometida a carga. Esto debe hacerse de acuerdo con la forma de colocación en la estructura de pavimento.

e) Coloque una plantilla de material blando, lamina de durpanel por ejemplo, en ambas caras (superior e inferior), a través de las cuales se aplicará la carga en el ensayo. Esto se hace para lograr caras lisas y una distribución más uniforme del esfuerzo.

f) Proceda a aplicar la carga gradualmente hasta conseguir la

ruptura.



Cálculos: Calcule el esfuerzo a la compresión del adoquín dividiendo la carga sobre el área de carga.

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