Laboratorio Mezclas de concreto

[pic 1]Programa: Ingeniería civil

Asignatura: Materiales

Grupo 2

Franja nocturna

Título de la práctica: Fabricación de mezclas de concreto

Fecha de presentación: 26 de mayo de 2018

Presentado a: Ing. Diego Gantiva

Facultad de Ingeniería

RESUMEN

En el presente informe de laboratorio, se presentan todos los pasos necesarios para realizar una mezcla de concreto con cemento Portland. Se ha tenido en cuenta las proporciones mencionadas y estudiadas durante las diferentes sesiones de esta asignatura. Adicional a esto, se han realizado diferentes consultas en los textos asignados por el docente a lo largo del semestre, y por supuesto consultas externas con el fin de enriquecer el aprendizaje adquirido.

Se presenta de manera práctica cada uno de los pasos que se llevaron a cabo en los tres laboratorios que reflejan el presente informe, teniendo en cuenta la parte teórica de cada uno de ellos.

Se realiza un análisis de resultados y unas conclusiones que muestran de manera clara la percepción que tiene el estudiante en cuanto a estos temas.

INTRODUCCIÓN

Hay que tener clara la utilidad de cada uno de los laboratorios que se realizaron en esta asignatura, antes que nada: Se reconoció y siempre se hizo énfasis en la importancia de cada uno de los procedimientos experimentales realizados, para reconocer las alteraciones que (en su mayor parte) los agregados pueden ofrecer a las mezclas de concreto, con factores como granulometría, porcentaje de humedad, gravedad Bulk, entre otras. Con todos estos pasos es mucho más fácil obtener la resistencia deseada en el concreto, ya que las variaciones se reducen en gran medida.

Entrando en este laboratorio, se han tenido en cuenta las proporciones indicadas para la relación que tiene por nombre 1:2:3, que no es más que agua-cemento-gravas. Se realizan los cálculos pertinentes que dictarían la cantidad de material que se necesita para rellenar los cilindros que fueron previamente medidos. Una vez solicitados los materiales con el Ingeniero Hugo, se procedió a la mezcla homogénea que pertenece a la definición universal de concreto.

Posterior a ello, se procede al vertimiento de la pasta en los cilindros y a realizar el método de golpes en espirales con la vara que nos permitió reducir el aire contenido en la mezcla.

En las 48 horas siguientes se dejó a temperatura ambiente para luego ser sometido al agua, con la finalidad de iniciar el proceso de fraguado.

Siete días después se procede al fallo de los cilindros con el equipo correspondiente, esta falla nos permitió conocer datos como el peso del material contenido en el cilindro y la resistencia dada en kN (masa x fuerza)

Se repite el proceso a los catorce días, obteniendo así el resultado final del experimento.

OBJETIVO GENERAL

Se establece que el objetivo general de esta práctica se divide en dos grandes factores. El primero de ellos es reconocer las propiedades que puede ofrecer el concreto a la hora de construir, bien sea resistencia, consistencia, entre otros.

Pero sería equívoco pensar que el objetivo es saber que el concreto es útil y ya, y con esto se define la segunda parte del objetivo general, y es que se trata de aprender a hacer un concreto útil que ofrezca las características que se necesitan o se esperan, cuál es el proceso que debe seguir y qué cálculos requiere esta valiosa mezcla.

Para ello se ha experimentado tanto con todos los materiales, desde la granulometría hasta el porcentaje de absorción de un agregado, porque se trata básicamente de uno de los más importantes materiales para la ingeniería civil en el mundo, y un ingeniero debe reconocer las relaciones y todo lo que requiera esta mezcla.

Por lo que el objetivo general es en resumen: aprender a hacer un concreto útil, y reconocer cuál es el proceso que debe pasar para serlo.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

1. Aprender a manejar la relación Agua/Cemento.
2. Manejar los diferentes tiempos de fraguado dependiendo la resistencia propuesta para la mezcla.
3. Realizar los cálculos pertinentes que se necesitan para realizar una mezcla de concreto.

MARCO TEÓRICO

Un diseño de mezclas de concreto, se realiza para calcular entre otros muchos, tres factores fundamentales: manejabilidad, resistencia y dosificación de material.

La dosificación de los materiales, son valores prestablecidos en este caso por el docente, para 1m^3 de concreto de 3000 p.s.i. de resistencia, y estos son:

Tabla 1: Valores para 1m^3 de 3000 psi

Ahora bien: vamos a repasar los conceptos de manejabilidad, resistencia y dosificación:

• Manejabilidad: Es una propiedad del concreto fresco que se refiere a la facilidad con que este puede ser: mezclado, manejado, transportado, colocado, compactado y terminado sin que pierda su homogeneidad (exude o se segregue).

Un método indirecto para determinar la manejabilidad de una mezcla, consiste en medir su consistencia o fluidez por medio del ensayo de “asentamiento con el cono o slump”.

• Resistencia: La resistencia del concreto se puede medir a compresión, tracción, flexotracción, flexión y tracción indirecta. Por lo general el control del concreto se realiza por ensayos de rotura a compresión. Hay casos, sin embargo, en los que el ensayo de flexión es más apropiado por reflejar más fielmente las condiciones de trabajo del concreto, como puede ser el caso de los concretos empleados en la construcción de pavimentos.

Cuando se estudian los procedimientos para dosificar mezclas de concreto, se recomienda hacer mezclas de prueba con el fin de determinar las proporciones del concreto que cumplan con las características deseadas, para ser empleado en la construcción. Sin embargo, esto no significa, que el concreto hecho en la obra o en la planta vaya a tener una resistencia uniforme e igual a la determinada con base en las mezclas de prueba.

Lo anterior se debe a que el concreto es un material esencialmente heterogéneo, porque sus componentes tienen características que no son constantes. No sólo son los materiales los causantes de las variaciones en la calidad del concreto, también influye la forma de mezclarlo, su transporte y colocación en formaletas, la compactación a la que se someta y el curado que se le proporcione.

• Dosificación: Dosificar una mezcla de concreto es determinar la combinación más práctica y económica de los agregados disponibles, cemento, agua y en ciertos casos: aditivos, con el fin de producir una mezcla con el grado requerido de manejabilidad, que al endurecer a la velocidad apropiada, adquiera las características de resistencia y durabilidad necesarias para el tipo de construcción en que habrá que utilizarse.

Existen unos valores ya establecidos para el asentamiento, estos son:

Tabla 2: Dosificación según el asentamiento

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        Estos valores están propuestos para 1m^3 de concreto.

Según la norma INV E – 402 – 13 que es la que establece procedimientos para elaboración y curado de especímenes de concreto en el laboratorio bajo un estricto control de los materiales y de las condiciones de ensayo (INV E – Sección 200), usando concreto que puede ser compactado por apisonado o vibración.

La norma nos dice que el equipo a utilizar para este ensayo es el siguiente:

• Moldes (cilindros convencionales): Los moldes y las piezas de unión deben ser de acero, hierro forjado o de otro material NO absorbente y que no reaccione con el concreto utilizado. Deben satisfacer las dimensiones para lo que van a ser utilizados.

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Los cilindros por su parte, deberán tener una altura interna nominal igual al doble de su diámetro interno nominal.

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• Varillas para compactación: Deben ser de acero, cilíndricas y su extremo compactador debe ser hemisférico con radio igual al radio de la varilla, según el diámetro y longitud, la varilla para compactación puede ser de dos tipos:[pic 5]

1. Varilla larga: De diámetro igual a 16mm (5/8”), y aproximadamente 600mm (24”) de longitud.
2. Varilla corta: De diámetro igual a 10mm (3/8”) y aproximadamente 300 mm (12”) de longitud.[pic 6]

• Mazo: Con cabeza de caucho o de cuero crudo y una masa de 0.6±0.2kg.
• Cono de Abrams: Inatacable por el concreto, con espesor de lámina no inferior a 1.5mm (0.06”) y si ha sido conformado en un torno, en ningún punto podrá tener un espesor menos de 1.15mm (0.045”). El molde debe tener la forma interior de la superficie lateral de un tronco de cono de 200mm de diámetro en la base mayor, 100mm de diámetro en la base menor y 300mm de altura. Las bases deben ser abiertas, paralelas entre sí y perpendiculares al eje del cono. El molde debe estar provisto de agarraderas y de estribos para sujetarlo con los pies. Debe estar construido sin costuras y su interior debe estar libre de hendiduras, deformaciones o mortero adherido.

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Figura 3: Cono de Abrams

• Recipientes para muestreo y mezcla: Deben ser de fondo plano, metálicos de alto calibre impermeables, de profundidad adecuada y de suficiente capacidad para permitir una mezcla fácil de toda la bachada con una pala o palustre.

Cabe recordar que el vertimiento de la mezcla en los moldes debe realizarse dentro de los primeros 30 minutos de fabricada para su proceso de fraguado.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

1. Medición de los cilindros en los que se iba a verter el concreto

Este procedimiento nos fue útil para conocer la cantidad de material que íbamos a requerir para llenarlos.

1. Cálculo de cantidad de material a utilizar

Por lo demostrado en la Tabla 2 del presente informe, los valores prestablecidos nos sirven para fabricar 1m^3 de concreto, sin embargo, se necesitó realizar factores de conversión para saber la cantidad de material necesario para el experimento en el laboratorio.

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