El concreto hoy en
día, es sin duda alguna uno de los materiales más importantes que requiere
cualquier tipo de construcción, ya que el concreto se puede ver prácticamente
en toda construcción, ya sea desde los cimientos hasta el colado de la losa en
un edificio.
El concreto es muy
bueno para resistir fuerzas a la compresión, es por ello que el concreto debe
ser creado con una resistencia adecuada. Debido a que el concreto se utiliza en
todo tipo de construcción, y no en todas las construcciones se requiere la
misma resistencia, las proporciones de los agregados que hacen el concreto
(arena, grava, cemento y agua) van a variar prácticamente en cualquier
construcción ya que la resistencia depende directamente de estas cantidades de
los materiales. Para esto se tiene que hacer una serie de cálculos, llamada
dosificación, la cual tiene la finalidad dar las proporciones adecuadas de cada
elemento que constituye el concreto, y así crear un concreto con la resistencia
requerida en obra.
Este es el objetivo
de la siguiente práctica, realizar una dosificación para realizar un concreto
con una resistencia f’c= 250 kg/cm2. Una vez calculada las
proporciones de los elementos del concreto, poner a práctica la realización del
concreto, crear cilindros de ensayo y verificar que nuestra dosificación
realizada cumple satisfactoriamente con la resistencia que requerimos. De no ser
así, realizar los ajustes necesarios en nuestra dosificación para llegar a
nuestro objetivo principal.
Debemos de tener en
cuenta, que para iniciar la dosificación se tienen que conocer ciertas
características de los materiales con los que fabricamos el concreto, datos que
son indispensables para hacer la dosificación del mismo. Para ello se tiene que
realizar todas las pruebas necesarias para obtener estos datos requeridos, y
así poner a práctica lo aprendido anteriormente en la materia.
PRUEBAS A LOS AGREGADOS
Durante todo el
semestre tuvimos varias explicaciones, varias prácticas de las cuales nos
enseñaron a realizarle las pruebas necesarias a los agregados (arena, grava).
Estas pruebas son
muy esenciales para la fabricación de un concreto, ya que su resultado podría
variar de cada agregado y teniendo un falso resultado afectaría el resultado
final de la resistencia del concreto. Se realizarán 3 pruebas a esenciales a la
grava y a la arena, estas pruebas son la granulometría, peso volumétrico,
humedad, absorción. Con estas pruebas obtendremos los datos que se requieren
para hacer la dosificación del concreto. A continuación, se explicaran de
manera explícita los pasos que realizamos para cada prueba.
Granulometría de los
Agregados
La granulometría es
una prueba de la cual se comprobará que los agregados se aprueban como buenos
agregados. Y así confiar plenamente en ellos para utilizarlos en obra. Es por
eso que es la primera prueba a realizarse.
Granulometría de la
Grava
Además de verificar
que esta grava cumple con los requisitos para ser utilizada en la construcción,
de esta prueba se obtendrá un dato muy importante para la dosificación del
concreto, que es el tamaño máximo que tiene este agregado, en donde
regularmente es la grava.
Para realizar esta
prueba se tomará una muestra de la grava a utilizar en obra, la cual se va a
pesar.
Posteriormente se tomarán
los tamices que se requerirán para sacar las proporciones de los distintos
tamaños de la cual está constituida la grava, la abertura de estos tamices son
desde 2” (en caso de que haya grava retenida en esta) hasta la malla número 4. Este es la malla que indica que
finalizan las gravas y lo que pase de esa malla será tomado como arena.
Se agruparan en la
siguiente tabla y posteriormente se graficaran y se verá si la línea que
resultara en la gráfica se encuentra dentro de los 2 limites, de ser así la
grava se aprueba. De no ser así será lo contrario
Pasos:
1.- Se toma una muestra del banco de agregados.
2.-Se buscan y se acomodan de manera descendente los tamices.
3.- Se coloca la
grava en la parte superior de los tamices y se agita aprox. 5 minutos, esto
hará que la grava tienda a moverse y pueda pasar por las mallas
correspondientes. (No debe forzarse a pasar al agregado).
4.-Se pesan las
cantidades de grava que se retuvieron en cada tamiz y se realizan las
siguientes tablas.
Los datos que obtuvimos fueron los siguientes:
GRANULOMETRIA
|
||||
MALLA
|
PESO
RETENIDO
|
%
RETENIDO
|
%
RETENIDO
|
% QUE
PASA
|
PARCIAL
GR.
|
PARCIAL
|
ACUMULATIVO
|
LA
MALLA
|
|
2"
|
0.00
|
0.00%
|
0.00%
|
100.00%
|
1.5"
|
0.00
|
0.00%
|
0.00%
|
100.00%
|
1"
|
0.00
|
0.00%
|
0.00%
|
100.00%
|
3/4"
|
954.80
|
16.94%
|
16.94%
|
83.06%
|
1/2"
|
1387.40
|
24.61%
|
41.54%
|
58.46%
|
3/8"
|
1060.00
|
18.80%
|
60.34%
|
39.66%
|
1/4"
|
1078.20
|
19.12%
|
79.47%
|
20.53%
|
Malla No. 4
|
771.90
|
13.69%
|
93.16%
|
6.84%
|
Charola
|
385.70
|
6.84%
|
100.00%
|
0.00%
|
Suma
|
5638.00
|
100.00%
|
||
Como vemos en la gráfica,
la granulometría no está un 100 % dentro del límite, sin embargo, se puede
trabajar con ella.
EL TAMAÑO MAXIMO DEL AGREGADO SERA DE 3/4"
Granulometría de la
Arena
Al igual que en la
grava, se tomarán los pesos retenidos en los distintos tamices que se mostraran
en la tabla de datos, de ahí se pasaran a una respectiva tabla la cual
demuestra si efectivamente la arena cumple con los limites granulométricos
requeridos.
Con esta prueba se determinará
el módulo de finura, dato que se requiere para la dosificación del concreto.
Pasos
1.- Se toma una muestra del banco de agregados.
2.-Se buscan y se acomodan de manera descendente los tamices.
3.- Se coloca la arena en la parte superior de los tamices y se agita
aprox. 5 minutos, esto hará que la grava tienda a moverse y pueda pasar por las
mallas correspondientes. (No debe forzarse a pasar al agregado)
4.-Se pesan las cantidades de grava que se retuvieron en cada tamiz y se
saca un porcentaje.
DATOS:
GRANULOMETRIA
|
|||
MALLA
|
PESO
RETENIDO
|
%
RETENIDO
|
%
RETENIDO
|
PARCIAL
kg.
|
PARCIAL
|
ACUMULATIVO
|
|
4
|
0.0314
|
6.28%
|
6.28%
|
8
|
0.1029
|
20.59%
|
26.87%
|
16
|
0.0929
|
18.59%
|
45.46%
|
30
|
0.0752
|
15.05%
|
60.50%
|
50
|
0.0612
|
12.24%
|
72.75%
|
100
|
0.0510
|
10.20%
|
82.95%
|
200
|
0.0394
|
7.88%
|
90.84%
|
Charola
|
0.0458
|
9.16%
|
100.00%
|
Sumas
|
0.4998
|
100.00%
|
|
Modulo de Finura:
|
2.95%
|
||
El módulo de finura se calculó de la siguiente manera:
La grafica fue la siguiente:
Se aprueba la granulometría de la arena.
Absorción de agua de los agregados (Grava y Arena)
Porcentaje de absorción de la grava
Pasos:
1. Se toma la muestra de agregado.
2. Se seca la muestra de prueba hasta masa constante con una temperatura de 110+/- 10°
3. Se pone a enfriar la muestra por un lapso de 1 a 3 horas
4. Se sumerge el agregado en agua a una temperatura ambiente por un lapso de 24 horas
5. Se seca el exceso de agua que tienen todas y cada una de las piedras o sea hasta dejarlas opacas
6. Determinar la masa de la muestra en el aire en su condición SSS
7. Colocar la muestra en la canastilla para determinar su masa en agua
8. Secar la muestra hasta masa constante a una temperatura de 110+/-10° y enfriar por un lapso de 1 a 3 horas, determinar masa
9. Se calcula la absorción usando la siguiente fórmula:
2. Se seca la muestra de prueba hasta masa constante con una temperatura de 110+/- 10°
3. Se pone a enfriar la muestra por un lapso de 1 a 3 horas
4. Se sumerge el agregado en agua a una temperatura ambiente por un lapso de 24 horas
5. Se seca el exceso de agua que tienen todas y cada una de las piedras o sea hasta dejarlas opacas
6. Determinar la masa de la muestra en el aire en su condición SSS
7. Colocar la muestra en la canastilla para determinar su masa en agua
8. Secar la muestra hasta masa constante a una temperatura de 110+/-10° y enfriar por un lapso de 1 a 3 horas, determinar masa
9. Se calcula la absorción usando la siguiente fórmula:
A=masa de la muestra seca al horno
B=masa de la muestra en estado saturado superficialmente seco
C=masa aparente la de muestra sumergida en agua
Porcentaje de absorción de la arena
Pasos
1. Se toma una muestra del
agregado y esta reducirla a aproximadamente 1kg
2. Secar la
muestra en una temperatura de 110+/-10°. Luego enfriarla a temperatura ambiente
y sumergirla en agua durante 24 horas.
3. Decantar
el exceso de agua teniendo cuidado para evitar perdida de agregado muy fino,
someter la muestra a corriente de aire caliente y mezclar hasta obtener una
muestra homogénea de secado.
4. Sujetar
el molde firmemente sobre una superficie lisa y no absorbente con el diámetro
mayor hacia abajo.
5. Colocar
la porción de la muestra en el molde por sobrellenado y acumular el material
adicional sobre la parte superior del cono.
6.
Ligeramente apisonar el agregado fino dentro del molde con 25 golpes del pisón
metálico. Cada caída debe ser desde alrededor de 5mm sobre la parte superior
del agregado fino.
7. Retirar
el molde verticalmente. Si el agregado retiene la forma del molde, quiere decir
que todavía tiene humedad superficial. Cuando el agregado fino se disperse
levemente, se obtendrá la condición saturada superficialmente seca.
Calcular el porcentaje de
absorción con la siguiente fórmula:
S=masa de la muestra en estado saturado superficialmente seco
A=masa de la muestra seca al horno
Datos obtenidos:
CALCULO
DE LA ABSORCION DE LOS AGREGADOS
|
||||
AGREGADO
|
PESO
MUESTRA
|
PESO
MUESTRA
|
DIFERENCIA
|
%
ABSORCION
|
INICIAL
(Gr.)
|
SATURADA
SUP. SECA(Gr.)
|
GRAMOS
|
||
GRAVA
|
1000.00
|
1040.80
|
40.80
|
4.08%
|
ARENA
|
500.00
|
510.70
|
10.70
|
2.14%
|
Prueba de Humedad
(Grava y Arena)
La humedad dentro de
un agregado debe ser tratado con mucha importancia, al final de la prueba se
obtendrá un porcentaje, esto indicara que tanta cantidad de agua contiene el
agregado (Grava o Arena), para tener en cuenta, al momento de nuestra dosificación
tener que quitar esa cantidad de agua a la cantidad total de la misma.
¿Por qué se resta el porcentaje de agua de los agregados?
El contenido de
humedad de un material, indica que tiene un porcentaje de agua dentro, en la
dosificación se debe tener una cantidad exacta de agua, en caso de tener más agua
de lo requerido, esto provocará que la resistencia del concreto tiene a bajar y
se tendría una mezcla fallida, para eso se deberá sacar el contenido de humedad
para saber qué tanta cantidad de agua se deberá descontar del producto final de
la misma.
Pasos:
1.-Se toma una charola cualquiera, la cual se deberá conocer su peso
real.
2.- se tomó una muestra de cada agregado en cada charola, se deberá
pesar y restar el peso de la charola para conocer el contenido de agregado que
se va a probar.
3.- Teniendo el peso de los agregados se procede a meter al horno a una
temperatura de 100 +/- 5°, dejándose dentro del horno por 24 horas.
4.- Al haber transcurrido las 24 horas, se toma la muestra y se tendrá
que pesar, y mediante una serie de cálculos se podrá obtener el porcentaje (%)
de humedad.
Datos obtenidos:
CALCULO
DE LA HUMEDAD DE LOS AGREGADOS
|
||||
AGREGADO
|
PESO
MUESTRA
|
PESO
MUESTRA
|
DIFERENCIA
|
%
HUMEDAD
|
INICIAL
(Gr.)
|
SECA
(Gr.)
|
GRAMOS
|
||
GRAVA
|
2991
|
2869
|
122
|
4.08%
|
ARENA
|
2502
|
2430
|
72
|
2.88%
|
Peso Volumétrico compacto de la Grava
Pasos
1. Se toma una
muestra del agregado en obra
2. Se llena una tercera parte de un recipiente de volumen conocido, con agregado grueso y esta es varillado con 25 golpes alrededor de toda la muestra.
3. Se llena otra tercera parte y también es golpeada de la misma manera que la anterior
4. Se llena lo restante del recipiente poniendo un exceso y se vuelve a golpear, se enraza y se pesa.
5. Por último, se divide el peso que se registró en la báscula entre el volumen en m3 del recipiente, y el resultado será el peso volumétrico de la grava.
2. Se llena una tercera parte de un recipiente de volumen conocido, con agregado grueso y esta es varillado con 25 golpes alrededor de toda la muestra.
3. Se llena otra tercera parte y también es golpeada de la misma manera que la anterior
4. Se llena lo restante del recipiente poniendo un exceso y se vuelve a golpear, se enraza y se pesa.
5. Por último, se divide el peso que se registró en la báscula entre el volumen en m3 del recipiente, y el resultado será el peso volumétrico de la grava.
Datos obtenidos:
Dimensiones de
cubeta:
0.285 metros de
diámetro
0.347 Metros de Altura
0.347 Metros de Altura
Volumen cubeta:
0.022 m3
Peso de la cubeta:
1.079 kg
Peso de cubeta
llena con grava compactada: 30.200 kg
Peso de grava en
cubeta: 29.121 kg
PESO VOLUMETRICO DE LA GRAVA = 29.121 Kg / 0.022 m3 =
1,323.700 kg/m3
MODULO DE FINEZA DE
LA COMBINACION DE AGREGADOS
Tamaño
Máximo Nominal del Agregado Grueso
|
Módulo
de fineza de la combinación de agregados que
da las mejores condiciones de trabajabilidad para los
contenidos de cemento en sacos/m3 indicados
|
||||
6
|
7
|
8
|
9
|
||
3/8"
|
9.5 mm
|
3.96
|
4.04
|
4.11
|
4.19
|
1/2"
|
12.5
mm
|
4.46
|
4.54
|
4.61
|
4.69
|
3/4"
|
19.0
mm
|
4.96
|
5.04
|
5.11
|
5.19
|
1"
|
25.0
mm
|
5.26
|
5.34
|
5.41
|
5.49
|
1
1/2"
|
37.5
mm
|
5.56
|
5.64
|
5.71
|
5.79
|
2"
|
50.0
mm
|
5.86
|
5.94
|
6.01
|
6.09
|
3"
|
75.0
mm
|
6.16
|
6.24
|
6.31
|
6.39
|
Donde:
mc =
módulo de fineza de la combinación de agregados.
mf =
módulo de fineza del agregado fino.
mg = módulo de
fineza del agregado grueso.
rf =
porcentaje del agregado fino respecto al volumen del agregado total.
rg = porcentaje
del agregado grueso respecto al volumen del agregado total
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