Tecnologia del hormigon

Universidad de Concepción[pic 1]

Departamento de Ingeniería Civil

Laboratorio de Hormigones

Laboratorio n°1

Profesor: Victor Carrasco

Sección: 1        

Grupo: Luis Fuentealba

Fecha de ejecución: 10 de septiembre de 2014

Fecha de entrega de informe: 26 de septiembre de 2014

Introducción

Se debe tener presente que el hormigón es uno de los materiales predilectos usado en la construcción, por su resistencia y durabilidad. Está compuesto principalmente por cemento, agua, aditivos y áridos (grava y arena), estos últimos forman el esqueleto pétreo inerte que permite la acción de cargas en el hormigón y mejora la estabilidad dimensional al reducir cambios en el volumen de la pasta.

Los áridos deben cumplir con ciertas normas, para asegurar que éstos sean satisfactorios para la mayoría de hormigones y morteros, es por eso que antes de ser utilizados deben ser ensayados en un laboratorio y en terreno, tal que cumplan con los requisitos mínimos.

En el siguiente informe, se presentaran 7 ensayos distintos que se pueden hacer a una muestra de árido en el laboratorio de hormigones de la Universidad de Concepción, los cuales son: extracción y preparación de muestras, granulometría, determinación de impurezas orgánicas en las arenas, densidad aparente, densidad real y neta de absorción de agua de las arenas, densidad de gravas y determinación del material fino.

Se tiene por objetivo comprender los ensayos realizados en el laboratorio para áridos, conocer los materiales y equipos utilizados. Conocer los procedimientos de cada ensayo para obtener resultados de una muestra de áridos. A parte de saber la aplicación de las normas vigentes en Chile para estos procedimientos.

Descripción de materiales

• Arena[pic 2]

• Para el cuarteo se utilizará un cuarteador mecánico que es máquina que divide una muestra representativa de árido a la mitad, tal que mantenga sus características.

[pic 3]

• Una balanza para pesar las muestras

[pic 4]

• Para la determinación colorimétrica de presencia de impurezas orgánicas, se necesita un colorímetro y frascos de vidrio.

[pic 5]

• Agitador de tamices

[pic 6]

• Estufa de secado de muestras

[pic 7]

• Tamices número 4, 8, 16, 50, 100 y 200[pic 8]

Procedimientos

• Extracción y preparación de muestras

        Se rige bajo la norma NCh164.EOF76, se toma cierta cantidad de muestra de los áridos a estudiar. En el laboratorio, el experimento se centró en el cuarteo de la muestra, el cual es un procedimiento manual o mecánico realizado para reducir, cada vez a la mitad, el tamaño de la muestra, de manera que mantenga su representatividad.

        El cuarteo se puede realizar de dos formas:

1.- Cuarteo mediante pala: se extiende un círculo de la muestra dándole un espesor que sea uniforme. Luego se divide en cuatro partes iguales, para así proceder a separar a dos cuartos opuestos cuidando de retirar todo el material fino. Repetir el mismo paso con los dos cuartos restantes para así obtener la muestra deseada.

2.- Cuarteo mediante cuarteador: se coloca una muestra en uno de los recipientes del cuarteador, vaciar la muestra en el cuarteador. Luego separar el material correspondiente a uno de los recipientes hasta que se obtenga el tamaño de muestra requerido.

        Según el punto 6.2.1 de la norma, para ensayos básicos en laboratorios especificados en la NCh163 las muestras requeridas serán a lo menos 30 kg de áridos finos y 2D kg de áridos gruesos, siendo D el tamaño máximo nominal del árido grueso en mm.

        Luego de realizar el cuarteo, se procede a guardar la muestra en el horno durante 24 horas, para después trabajarla.

[pic 9][pic 10]

[pic 11][pic 12]

• Granulometría:

        Basada en la NCh165.Of77 se debe acondicionar una muestra de laboratorio en estado húmedo y reducirla por cuarteo, como se menciona en la NCh164, para luego proceder a secarla. Las cantidades necesarias son:

                -Áridos finos: 500 g

                -Gravas: 15000 g

                -Gravilla 10000 g

        Se registra el peso de la muestra inicial de la muestra y se procede a pasar por los tamices. Los tamices estarán dispuesto según aberturas decrecientes, montados sobre el depósito recepto y provistos de su tapa. Este se efectuará en dos etapas:

1.- Tamizado inicial: puede ser manual o mecánico.

2.- Tamizado final: se toma el primer tamiz y se golpea firmemente en el costado a un ritmo de 150 golpes por minutos, girándolo 25 golpes cada 1/6 de vuelta. Al terminar con los 150 golpes, pesar el material retenido sobre el tamiz y el material que pasa. Luego se traslada el material que pasa en cada ciclo al siguiente tamiz. Se repite este ciclo con el mismo tamiz con el material retenido hasta que se recoja en el depósito una masa inferior al 1% de la masa retenida.

        Se pesan todas lo que va quedando en los tamices y en el recipiente receptor, el peso no debe ser diferente en un 3% para las arenas y en un 5% para las gravas, si esto no se cumple, se debe repetir el ensayo.

        [pic 13]

[pic 14]

[pic 15]

[pic 16]

• Determinación colorimétrica de la impureza orgánica en las arenas

        Basada en la norma NCh166.Of2009 que establece el procedimiento  para determinar las impurezas orgánicas en las arenas por comparación colorimétrica.

        En el experimento se aplica solución de NaOH al 3%, que se prepara disolviendo 30 g de NaOH en 970 g de agua destilada.

        Para proceder con el experimento se colocará en un frasco de vidrio blanco transparente 200 g de una muestra de arena junto con 100 ml de solución de NaOH al 3%, se agitará el fuertemente el frasco y se dejará reposando durante 24 horas.

        Pasado las 24 horas se comparará el color de la solución resultante con la escala del colorímetro según la ASTM C40.

        Según el color que dé, la muestra será aceptable para la fabricación de hormigones:

1. Colores 1 y 2 indican que no hay impurezas
2. 3 indica que la muestra es aceptable
3. 4 y 5 indica que se debe rechazar la muestra

[pic 17]

[pic 18]

[pic 19]

[pic 20]

• Determinación de la densidad aparente

        La norma NCh1116.EOf77 establece los procedimientos para determinar la densidad aparente de los áridos, la cual puede ser suelta o compactada. La densidad aparente compactada puede obtenerse por apisonado o por percusión, en el laboratorio solo se hizo por apisonado, así que este se explicará solamente.

        El tamaño de la muestra del ensayo será de un volumen de árido aproximadamente igual al doble de la capacidad volumétrica de la medida correspondiente. Dependiendo el tipo de árido se deben tener como mínimo las siguientes cantidades de volumen:

1. Árido fino: 3 litros
2. Árido grueso: 15 litros
3. Gravilla: 10 litros

        Como se mencionó, en el cálculo de las densidades aparentes se pueden determinar para estado suelto o compacto.

1. Densidad aparente suelta: se llenó el recipiente con una pala desde una altura aproximadamente de 5 cm sobre el borde superior del recipiente. Con el pisón se sacó lo que sobraba de muestra distribuyéndola uniformemente en el borde. Se registra la masa en kg de la muestra suelta que llena el recipiente. Se procede a calcular la densidad aparente suelta (Das) con la siguiente fórmula:

1. Densidad aparente compactada: se llenó el recipiente con 3 capas de medidas aproximadamente iguales, en este caso se hace aproximadamente de 5 cm cada capa, se empareja cada capa y se compacta con el pisón mediante 25 golpes repartidos de manera uniforme. Se elimina el exceso muestra ocupando el pisón sin presionar.  La densidad aparente compactada se calcula con la siguiente fórmula:

Cada ensayo se debe realizar dos veces para evitar errores, estos no deben diferir en mas de 30 kg/cm3.

[pic 21][pic 22]

...