Diseño de Mezclas(Fica-unheval)

UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZAN E.A.P INGENIERIA CIVIL

TECNOLOGÍA DEL CONCRETO 1

1

DEDICATORIA Para nuestra E.A.P. Ingeniería Civil.

Y para nuestros padres por su apoyo constante.



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INDICE

I. Introducción

II. Importancia de la Potencia de esta Cantera

III. Objetivos:

Generales

Específicos

3.1 Granulometría

3.2 Peso Específico, Contenido de Humedad y Absorción

3.3 Peso Unitario Suelto (P.U.S.) y Compactado (P.U.C.)

3.4 Dosificación

3.5 Probetas

IV. Ensayos

4.1 Granulometría



4.4 Dosificación

V. Conclusiones y Recomendaciones

5.1 Granulometría



5.4 Dosificación

5.5 Probetas

VI. Bibliografía Consultada, Páginas Web

VII. Anexos

6.1 Fotografías



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I. INTRODUCCION

Los estudios sobre las propiedades del Concreto, nos permiten analizar el comportamiento físico-mecánico del mismo. La aplicación de estas propiedades nos lleva a realizar los diferentes ensayos en laboratorio de una muestra tomada de la Cantera, hallando así los debidos Pesos Específicos, Contenido de Humedad, Absorción, Granulometría; para finalmente proceder al diseño de mezclas con los datos obtenidos anteriormente (según método ACI). Los materiales y procedimientos utilizados en le desarrollo de los ensayos, son las establecidas según reglamento y método ACI. Nosotros en calidad de estudiantes tanto como los ingenieros civiles nos es de interés conocer las propiedades que el concreto junto con los agregados de las diferentes canteras existentes presenten y cumplan con los parámetros establecidos para poder ser empleados en obra. El presente informe muestra la aplicación de los conocimientos adquiridos en clase.



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II. IMPORTANCIA DE LA POTENCIA DE ESTA CANTERA

La cantera a desarrollar es la que se encuentra en Yanag; cantera que abastece a la ciudad de Huánuco y alrededores. Ubicación:

YANAG: Se ubica en el Km. 7.5 de la carretera Huánuco - Lima al

margen izquierdo aguas arriba del río Huallaga. Su importancia radica en la cantidad y calidad de material que esta proporciona para su uso en obra, siendo material muy bueno para la zona, pues se encuentra dentro de los márgenes establecidos según las normas como lo demostraremos mediante los ensayos elaborados más adelante. De aquí su importancia. El volquete más utilizado para obras pequeñas abarca de 4 a 5 m3, y para obras grandes volquetes de 8 a 10 m3 y de 13 a 14 m3. Precios por volquetada:

En la misma cantera:

Arena gruesa : 40 – 45 Nuevos Soles

Arena fina : 60 – 65 Nuevos Soles A domicilio (se cobra de acuerdo a la distancia de destino):

Arena gruesa : 90 – 95 Nuevos Soles

Arena fina : 110 – 120 Nuevos Soles



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III. OBJETIVOS

Generales

Obtención del Diseño de Mezclas (Concreto f´c = 280 Kg/cm2) para una columna.

Específicos

Determinar Pesos Específicos de los agregados.

Determinar Contenido de Humedad de los agregados.

Determinar Absorción de los agregados.

Determinar Granulometría de los agregados.

Determinar los Módulos de Fineza de los agregados.

Determinar el Peso Unitario Suelto (P.U.S.) y Compactado (P.U.C.)

Determinar la dosificación del concreto para las probetas.

Verificar la resistencia a la compresión del concreto.

3.1 Granulometría: Hallar el módulo de fineza de los agregados. 3.2 Peso Específico, Contenido de Humedad y Absorción: Determinar la cantidad de agua contenido en los agregados. 3.3 Peso Unitario Suelto (P.U.S.) y Compactado (P.U.C.):

Determinar los pesos específicos suelto y compactado de los agregados. 3.4 Dosificación:

Realizar el diseño de mezcla, determinar las proporciones de cemento, agregados (grueso y fino) y agua, para el concreto.

3.5 Probeta:

Verificar finalmente la Resistencia a la Compresión del Concreto a los 7 y 14 días.



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IV. ENSAYOS

4.1 GRANULOMETRIA 4.1.1 GRANULOMETRÍA DEL AGREGADO FINO: 1. MARCO TEÓRICO

Se denomina clasificación granulométrica o granulometría, a la medición y

graduación que se lleva a cabo de los granos de una formación sedimentaria,

de los materiales sedimentarios, así como de los suelos, con fines de análisis,

tanto de su origen como de sus propiedades mecánicas, y el cálculo de la

abundancia de los correspondientes a cada uno de los tamaños previstos por

una escala granulométrica.

2. OBJETIVOS

Encontrar la curva granulométrica del agregado grueso.

Hallar la tabla del porcentaje de nuestra retenida en cada tamiz.

Proporcionar datos para hallar el módulo de fineza del agregado

grueso.

3. MATERIALES

6 000 gr. aprox. de muestra inalterada

Tamices 3”,1 ½ “, ¾”, ½, 3/8”, Nº 4, Nº 8, Nº 16, Nº 30, Nº 40, Nº 50 Nº

60, Nº 100, Nº 200.

Una tara

Una balanza con precisión de 0.1 gr.

Una bicharra

Leña para secar la muestra

Un balde

4. PROCEDIMIENTO

Primero lavaremos la muestra, para eliminar todo los finos y así este limpia.

http://es.wikipedia.org/wiki/Polvo

http://es.wikipedia.org/wiki/Roca_sedimentaria

http://es.wikipedia.org/wiki/Suelos



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Luego de eliminar los finos por la malla, empezamos el tamizado de por la mallas respectivas.

Hacemos los cálculos, para obtener la granulometría de la arena gruesa.

5. CÁLCULOS

TAMIZ N°

DIAMETRO mm

PESO RETENIDO

(gr)

% RETENIDO

% RETENIDO ACUMULADO

4 4.760 14 0.766 0.766 10 2.000 57 3.118 3.884

20 0.840 280 15.317 19.201

30 0.590 208 11.379 30.58

40 0.426 304 16.630 47.21

50 0.297 128 7.002 54.212 60 0.250 393 21.499 75.711

100 0.149 272 14.88 90.591

200 0.074 108 5.908 96.499

CAZOLETA 0 64 3.501 100 TOTAL 1828 gr



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4.1.2 MÓDULO DE FINEZA DEL AGREGADO FINO: 1. MARCO TEÓRICO

El módulo de finura del agregado fino, es el índice aproximado que nos

describe en forma rápida y breve la proporción de finos o de gruesos que se

tiene en las partículas que lo constituyen.

2. OBJETIVO

Conocer el módulo de fineza del agregado fino

3. CÁLCULOS

4. Ahora procederemos a hallar el módulo de fineza del agregado fino:

∑

Por tanto:

4.1.3 GRANULOMETRÍA DEL AGREGADO GRUESO:

1. MARCO TEÓRICO

La granulometría de una base de agregados se define como la distribución del

tamaño de sus partículas. Esta granulometría se determina haciendo una

muestra representativa de agregados por una seria de tamices ordenados, por

aberturas, de mayos a menor diámetro.

Los tamices son básicamente unas mallas de aberturas cuadradas, que se

encuentra estandarizada por la Norma Técnica Peruana.

2. OBJETIVOS

Encontrar la curva granulométrica del agregado grueso.

Hallar la tabla del porcentaje de nuestra retenida en cada tamiz.

Proporcionar datos para hallar módulo de fineza del agregado grueso.



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3. MATERIALES

6 000 gr. aprox. de muestra inalterada

Tamices 3”,1 ½ “, ¾”, ½, 3/8”, Nº 4, Nº 8, Nº

16, Nº 30, Nº 40, Nº 50 Nº 60, Nº 100, Nº 200.

Una tara


Una bicharra


Un balde

4. PROCEDIMIENTO

Se tomó 6 Kg. aproximadamente de la muestra en estado natural, lavamos la muestra en un balde, para eliminar los finos.

Luego secamos el agregado, para realizar el tamizado a través de los

tamices ya indicados.



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5. CÁLCULOS

Realizamos los cálculos del peso retenido en cada malla.

Datos previos:

a. Peso Retenido en la malla 1”

No hubo peso retenido, toda la muestra paso con facilidad.

b. Peso retenido en la malla ¾”

c. Peso retenido en la malla 1/2”

d. Peso retenido en la malla 3/8”

e. Peso retenido en la malla 1/4”

f. Peso retenido en la malla nº 4

g. Peso retenido en la malla nº10



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h. Peso retenido en la malla nº20

Los resultados de este ensayo arrojaron los siguientes datos:

Tamiz Abertura

(mm) Peso en gr.

Retenido % Peso Retenido

% Retenido acumulado

% Peso Pasa

% Pasa acumulado

6” 152.4

3” 76.2

1 ½” 38.1

1” 25.4 0 0 0 100 100

¾” 19.05 299.1 4.897 4.897 95.103 95.103

½” 12.7 3442.9 56.374 61.271 43.626 38.729

3/8” 9.525 1313.3 21.504 82.775 78.496 17.225

1/4 6.35 805.7 13.193 95.968 86.807 4.032

Nº 4 4.76 179.1 2.933 98.901 97.067 1.099

N°10 2 65.4 1.071 99.972 98.929 0.028

Nº 20 0.84 1.7 0.028 100 99.972 0

Nº 30 0.59

Nº 50 0.297

Nº 100 0.149

Nº 200 0.074

CURVA GRANULOMÉTRICA DEL AGREGADO GRUESO



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4.1.4 MÓDULO DE FINEZA DEL AGREGADO GRUESO

1. MARCO TEÓRICO

El módulo de finura, también llamado modulo granulométrico por algunos

autores, no es un índice de granulometría, ya que un número infinito de

tamizados da el mismo valor para el módulo de finura. Sin embargo, da una

idea del grosor o finura del agregado, por este motivo se prefiere manejar el

termino de Modulo de Finura.

2. OBJETIVO

Calcular el módulo de fineza del agregado grueso

3. CÁLCULOS

Ahora procederemos a hallar el módulo de fineza del agregado grueso:

∑

Por tanto:

4.2 PESO ESPECÍFICO, CONTENIDO DE HUMEDAD Y ABSORCIÓN

4.2.1 PESO ESPECÍFICO, CONTENIDO DE HUMEDAD Y ABSORCIÓN DEL

AGREGADO FINO

a) HUMEDAD:

1. MARCO TEÓRICO

Los agregados finos pueden tener algún grado de humedad lo cual está

directamente relacionado con la porosidad de las partículas. La porosidad

depende a su vez del tamaño de los poros, su permeabilidad y la cantidad o

volumen total de poros.

2. OBJETIVOS

Encontrar la humedad del agregado grueso

3. MATERIALES

gr. de la muestra ( ).


Una bicharra




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4. PROCEDIMIENTO

Primero tomamos una cierta cantidad de Arena Gruesa húmeda y la

pesamos.

Luego secamos la muestra en la bicharra, para obtener el peso seco.

Luego volvemos a pesar la Arena Seca ( ) y operando obtenemos el porcentaje de humedad.



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5. CÁLCULOS

MUESTRA CON TARA SIN TARA

PESO HUMEDO ( ) 57.672 gr 43. 503 gr

PESO SECO ( ) 52.920 gr 38.751 gr

PESO TARA 14.169 gr

La relación establecida entre ellas por la siguiente fórmula nos arrojan el resultado en porcentaje obtenido:

b) PESO ESPECÍFICO:

1. MARCO TEÓRICO

El peso volumétrico es la relación entre el peso del agregado fino y el volumen

ocupado por el mismo.

2. OBJETIVOS

Determinar el peso específico del agregado fino.

3. CÁLCULOS

Para hallar el peso específico seco del agregado fino, muchas veces en el laboratorio se asume, este valor, por lo cual nosotros también asumiremos un valor para el peso específico seco.

c) ABSORCIÓN:

1. MARCO TEÓRICO

Es el incremento en la masa del agregado debido al agua en los poros del

material, pero sin incluir el agua adherida a la superficie exterior de las

partículas, expresado como un porcentaje de la masa seca. El agregado se

considera como “seco” cuando se ha mantenido a temperatura ambiente por un

suficiente tiempo para remover toda el agua no combinada.

La capacidad de absorción se determina por medio de los procedimientos, para

agregados finos detallados a continuación.



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2. OBJETIVOS

Conocer el grado de absorción del agregado fino

3. MATERIALES

Balanza con una capacidad de 1 kg o más, precisión de 0.1% de la carga

de ensayo.

Molde y pisón para ensayo de humedad superficial, el molde deberá ser

metálico, con la forma de un cono truncado, con las dimensiones

siguientes: 40 3 mm de diámetro interno en el borde superior, 90 3 mm de

diámetro interno en la base y 75 3 mm de altura, con un espesor mínimo

del metal de 0.8 mm.

Horno

Balde

Espátula.

Tamices

Secadora eléctrica

Bandeja metálica grande.

4. PROCEDIMIENTO

Primero se coge una muestra del material obtenido, enseguida

empezamos agitar entre la malla Nº04 y Nº200 (obtener el agregado

fino correcto y adecuado). Considerando que el material que atraviesa

la malla Nº 200 no es apta para la elaboración de Concreto, y ésta se

eliminará.



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Después procedemos a lavar el agregado fino, una vez de haber lavado

el agregado fino, se procedió a coger un balde con agua y agregamos

hasta el tope al recipiente con la muestra contenida (Esto se realiza

para que la muestra quede totalmente saturada). Y dejarla sumergida

por 24 horas.

Se tomó cierta cantidad de la muestra saturada (agregado) y se

procede a secarla con la ayuda de periódicos se secó dicho agregado

hasta que quedo superficialmente seco.

Una vez secado el agregado, realizamos un pequeño ensayo del conito

de absorción, introducimos la muestra en el molde cónico, luego

apisona unas 25 veces dejando caer el pisón desde una altura

aproximada de 1cm. Todo esto para corroborar si el material se

encuentra superficialmente seco posteriormente se nivela y si al quitar

el molde la muestra se deja caer a lo mucho 1/3 de la muestra, es

porque ha alcanzado la condición requerida y no existe humedad libre,

de lo contrario se sigue secando y se repite el proceso hasta que se

cumpla con la condición

Para terminar, por último se lleva la muestra de agregado fino a secar al

horno por un lapso de 24 horas, para luego pesarla en una balanza, y

se anota los apuntes necesarios para realizar el cálculo del porcentaje

de absorción.



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5. CÁLCULOS

Peso de la muestra superficialmente seca =

Peso de la muestra secada al horno =

4.2.2 PESO ESPECÍFICO, CONTENIDO DE HUMEDAD Y ABSORCIÓN DEL

AGREGADO GRUESO

a) HUMEDAD:

1. MARCO TEÓRICO

Los agregados gruesos pueden tener algún grado de humedad lo cual está

directamente relacionado con la porosidad de las partículas. Es por eso que el

porcentaje de humedad en esta clase de agregados es muy baj.

2. OBJETIVO

Encontrar la humedad del agregado grueso.

3. MATERIALES

8969.4 gr. de la muestra ( ).


Una bicharra




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4. PROCEDIMIENTO

Tomamos una cierta cantidad indicada de la muestra en estado húmedo tanto del agregado grueso y la pesamos.

Luego lo secamos para pesarlo en este estado ( ).

5. CÁLCULOS

La relación establecida entre ellas por la siguiente fórmula nos arrojan el resultado en porcentaje obtenido:



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b) PESO ESPECÍFICO:

1. MARCO TEÓRICO

El peso específico en esta ocasión es la relación entre el peso del agregado

grueso y el volumen ocupado por el mismo.

2. OBJETIVOS

Encontrar el peso específico del agregado grueso.

3. MATERIALES

25.120 gr. de la muestra


Parafina.

Probeta de vidrio con volumen especificado.

Agua.

4. PROCEDIMIENTO

Se llena la probeta con agua (500 ml)

Se pesa las muestras sin parafina.

Se cubre las muestras con parafina y se procede a pesarlos.

Se introduce la respectiva muestra con parafina dentro de la probeta.

La diferencia que resulta es el volumen de la muestra con parafina (∆V= 10 cm3).



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5. CÁLCULOS

A continuación se halla el peso específico de la muestra, que se indica en:

MUESTRA PESO SIN PARAFINA ( ) PESO CON PARAFINA ( )

1 7.368 7.395

2 9.112 9.283

3 4.716 4.793

4 3.924 3.948

Σ 25.120 gr. 25.419 gr.

- Volumen de la parafina ( ):

Se sabe:

- Volumen de la muestra húmeda ( ):

- Peso específico de la muestra húmeda ( ):

- Peso específico seco:

c) ABSORCIÓN:

1. MARCO TEÓRICO

Es el incremento en la masa del agregado debido al agua en los poros del

material, pero sin incluir el agua adherida a la superficie exterior de las

partículas, expresado como un porcentaje de la masa seca. El agregado se



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considera como “seco” cuando se ha mantenido a temperatura ambiente por

un suficiente tiempo para remover toda el agua no combinada.

2. OBJETIVO

Conocer el grado de absorción del agregado grueso.

3. MATERIALES

Muestra del agregado grueso

Franelas

Agua


Horno

4. PROCEDIMIENTO

Como primer paso, dejaremos sumergido la piedra chancada en un recipiente con agua por 24 horas.

A las 24 horas, se le saca del agua, para hacerla secar superficialmente:



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También se pueden utilizar franelas para secar la piedra chancada y agilizar el proceso de secado:

Después de secar parcialmente la piedra, la pesamos:

Finalmente volvemos a secar la piedra en el horno, y en estado seco, lo volvemos a pesar:



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5. CÁLCULOS

Peso de la muestra superficialmente seca =

Peso de la muestra secada al horno =

4.3 PESO UNITARIO SUELTO (P.U.C) Y COMPACTADO (P.U.S)

4.3.1 PESO UNITARIO SUELTO (P.U.S.) Y COMPACTADO (P.U.C.) DEL

AGREGADO FINO

a) P.U.S.:

1. MARCO TEÓRICO



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Se denomina PUS cuando para determinar el peso específico se coloca el material seco suavemente en el recipiente hasta el punto de derrame y a continuación se nivela a ras una carilla.

2. OBJETIVO

Conocer el P.U.S. del agregado fino.

3. MATERIALES

Recipiente con peso y volumen conocidos.

Muestra de agregado fino.


Regla

4. PROCEDIMIENTO

Primero tenemos un molde definido el cual pesamos, con la arena gruesa, sin compactar:

Este procedimiento lo repetimos en tres ocasiones más:



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5. CÁLCULOS

Después de los tres ensayos se obtuvo:

ENSAYO PESO DEL RECIPIENTE

( )

PESO RECIPIENTE +

A.FINO ( ) VOLUMEN (V)

1 1783 6106.3 2779.99

2 1783 6067.6 2779.99

3 1783 6143.7 2779.99

- Peso Unitario Suelto (P.U.S.):

ENSAYO 1 2 3

P.U.S. 1.555 1.541 1.568

b) P.U.C.:

1. MARCO TEÓRICO

Se denomina PUC cuando los granos han sido sometidos a compactación

incrementando así el grado de acomodamiento de las partículas de agregado

y por lo tanto el valor de la masa unitaria.

2. OBJETIVO

Conocer el P.U.C. del agregado fino.

3. MATERIALES


Muestra de agregado grueso


Varilla de metal

Regla



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4. PROCEDIMIENTO

Para este caso, se contará con el mismo recipiente, pero al echar el agregado fino se ira compactando.

Echamos la tercera parte de arena en el recipiente, y lo compactamos con una varilla a 25 golpes en 3 capas:

Echamos otra capa de arena y seguimos compactando a 25 golpes, desde una altura de 30 cm.

Finalmente echamos la última capa, sobrepasando el ras, para terminar de compactarlo.



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Por último pesamos el recipiente con la arena compactada, y repetimos el proceso 2 veces más, para obtener un promedio, y obtener los siguientes valores:

5. CÁLCULOS Después de los tres ensayos se obtuvo:


( )

PESO RECIPIENTE +

A.FINO ( ) VOLUMEN (V)

1 1783 6555.1 2779.99

2 1783 6439.0 2779.99

3 1783 6499.4 2779.99

- Peso Unitario Suelto (P.U.C.):

ENSAYO 1 2 3

P.U.C. 1.717 1.675 1.697

4.3.1 PESO UNITARIO SUELTO (P.U.S.) Y COMPACTADO (P.U.C.) DEL

AGREGADO GRUESO

a) P.U.S.:

1. MARCO TEÓRICO

El agregado grueso estará formado por roca o grava triturada obtenida de las

fuentes previamente seleccionadas y analizadas en laboratorio, para certificar

su calidad. El tamaño mínimo será de 4,8 mm. El agregado grueso debe ser

http://es.wikipedia.org/wiki/Laboratorio



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duro, resistente, limpio y sin recubrimiento de materiales extraños o de polvo,

los cuales, en caso de presentarse, deberán ser eliminados mediante un

procedimiento adecuado, como por ejemplo el lavado.

La forma de las partículas más pequeñas del agregado grueso de roca o grava

triturada deberá ser generalmente cúbica y deberá estar razonablemente libre

de partículas delgadas, planas o alargadas en todos los tamaños

2. OBJETIVO

Conocer el P.U.S. del agregado grueso.

3. MATERIALES




Regla

4. PROCEDIMIENTO Se vierte el agregado dentro del recipiente a una velocidad constante y

a 5 cm de la boca hasta que esté lleno y luego nivelamos la superficie con la ayuda de una regla.

Luego se procede a pesar el recipiente con el agregado. Este

procedimiento se realizó tres veces.



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5. CÁLCULOS



( )

PESO RECIPIENTE +

A.GRUESO ( ) VOLUMEN (V)

1 1783 5622.17 2779.99

2 1783 5591.59 2779.99

3 1783 5594.37 2779.99

- Peso Unitario Suelto (P.U.S.):

ENSAYO 1 2 3

P.U.S. 1.381 1.370 1.371

b) P.U.C.:

1. MARCO TEÓRICO

Se denomina PUC cuando los granos han sido sometidos a compactación

incrementando así el grado de acomodamiento de las partículas de agregado

y por lo tanto el valor de la masa unitaria.

El PUC es importante desde el punto de vista diseño de mezclas ya que con

él se determina el volumen absoluto de los agregados por cuanto estos van a

estar sometidos a una compactación durante el proceso de colocación del

hormigón. Este valor se usara para el conocimiento de volúmenes de

materiales apilados y que estén sujetos a acomodamiento o asentamiento

provocados por él, transita sobre ellos o por la acción del tiempo. También el

valor del peso unitario compactado, es de una utilidad extraordinaria para el

cálculo de por ciento de vacíos de los materiales.

2. OBJETIVO

Conocer el P.U.C. del agregado grueso

3. MATERIALES





30


Varilla de metal

Regla

4. PROCEDIMIENTO

Se vierte el agregado dentro del recipiente en tres capas, varillando

cada una 25 veces, tratando de que el material no salga expulsado.

Luego se procede a pesar el recipiente con el agregado. Este procedimiento se realizó tres veces.

5. CÁLCULOS



( )

PESO RECIPIENTE +

A.GRUESO ( ) VOLUMEN (V)

1 1783 6000.24 2779.99

2 1783 6008.58 2779.99

3 1783 6019.70 2779.99

- Peso Unitario Suelto (P.U.C.):



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ENSAYO 1 2 3

P.U.C. 1.517 1.520 1.524



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4.1 DOSIFICACIÓN 1. MARCO TEÓRICO

Es la selección de las proporciones de los materiales integrantes de la unidad cubica de concreto, conocida usualmente como diseño de mezclas, puede ser definida como el proceso de selección de los ingredientes más adecuados y dela combinación más conveniente, con la finalidad de obtener un producto que en el estado no endurecido tenga la trabajabilidad y consistencia adecuados y que endurecido cumpla con los requisitos establecidos por el diseñador indicados en los planos y/o las especificaciones de la obra.

2. OBJETIVOS

Encontrar las proporciones adecuadas de los componentes mediante el

método ACI para obtener un concreto de una resistencia f’c=280

kg/cm3 para una columna.

3. PASOS DE DISEÑO

PASO I Condiciones Generales:

Cemento:

Marca : Andino Tipo : I Peso específico : 3.13 gr/cm3

Agua:

Agua potable de la red pública

Peso específico : 1000 kg/m3

Características del concreto:

Resistencia especificada: 280 kg/cm2

Asentamiento: 3” - 4”

Condiciones ambientales y de exposición durante el vaciado:

Temperatura promedio ambiente: 20 °C

Humedad relativa: 80%

Agregado:

Agregado extraído de la cantera “Figueroa”



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AGREGADO FINO GRUESO

Perfil Chancada

PUS 1555 1374

PUC 1696 1520

Peso Específico seco 2498 2575

Módulo de Fineza 2.9 4.87

% Absorción 1.61 0.7

% w 12.2 0.6859

T.N.M. --- ¾”

PASO II Determinar la Resistencia promedio f’cr:

Como no contamos con datos estadísticos, utilizamos la tabla:

PASO III Determinar la Cantidad de agua por m3 (Agua de Diseño):

Agua por m3 = 205 lt.

PASO IV Determinar el contenido de aire (Vol. de aire):

fć fćr

< 210 fć + 70

210 - 350 fć +84

> 350 fć +98

ASENTAMIENTO TAMAÑO MÁXIMO DEL AGREGADO GRUESO

3/8” ½” ¾” 1” 1 ½” 2” 3” 6”

CONCRETO SIN AIRE INCORPORADO

1” a 2” 207 199 190 179 166 154 130 113

3” a 4” 228 216 205 193 181 169 145 124

6” a 7” 243 228 216 202 190 178 160 --

CONCRETO CON AIRE INCORPORADO

1”a 2” 181 175 198 160 150 142 122 107

3” a 4” 202 193 184 175 165 157 133 119

6” a 7” 216 205 197 184 174 166 154 --



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TMN A. GRUESO AIRE ATRAPADO

3/8” 3.0 %

½” 2.5 %

¾” 2.0 %

1” 1.5 %

1 ½” 1.0 %

2” 0.5 %

3” 0.3 %

4” 0.2 %

PASO V Determinar la relación agua/cemento (A/C):

f'cr (kg/cm2)

RELACIÓN AGUA/ CEMENTO EN PESO

CONCRETO SIN AIRE INCORPORADO

CONCRETO CON AIRE INCORPORADO

150 0.80 0.71

200 0.70 0.61

250 0.62 0.53

300 0.55 0.46

350 0.48 0.40

400 0.43

450 0.38

Interpolando valores, tenemos para f’cr = 280 kg/cm2:

PASO V Cálculo del peso del Cemento por m3:

a d

b X

c e



35

PASO VI Cálculo del peso del Agregado grueso por m3:

TMN A.G.

MÓDULO DE FINEZA DEL A. FINO

2.40 2.60 2.80 3.00

3/8” 0.50 0.48 0.46 0.44

½” 0.59 0.57 0.55 0.53

¾” 0.66 0.64 0.62 0.60

1” 0.71 0.69 0.67 0.65

1 ½” 0.76 0.74 0.72 0.70

2” 0.78 0.76 0.74 0.72

3” 0.81 0.79 0.77 0.75

6” 0.87 0.85 0.83 0.81

Interpolando valores de la tabla para el MF del Agregado fino = 2.9, tenemos:

PASO VII Cálculo del peso del Agregado fino por m3:

MATERIAL Peso seco (kg) P. Específico (kg/m3) V. Absoluto (m

3)

CEMENTO 441 3130 0.140849909

AGUA 205 1000 0.205

AIRE 2% 0.02

A.G. 927.2 2575 0.36007767

TOTAL 1573 0.725927579



36

PASO VIII Tabla de resumen

MATERIAL Peso seco (kg)

CEMENTO 441

AGUA 205

AIRE 2%

A.F. 684.632908

A.G. 927.2

TOTAL 2258

PASO IX Corrección por humedad de los agregados

A) AGREGADO FINO:

(

)

A) AGREGADO GRUESO:

(

)

PASO X Cálculo del aporte de agua de los agregados

A) AGREGADO FINO:

100

A) AGREGADO GRUESO:

100



37

El aporte de humedad de los agregados será:

PASO XI Cálculo de agua efectiva

lt.

PASO XII Tabla de resumen

MATERIAL Peso Húmedo (kg)

CEMENTO 441

AGUA 132.6281102

AIRE 2%

A.F. 768.1581228

A.G. 933.5596648

TOTAL 2275

PASO XIII Proporción para seis probetas



38

Haciendo una regla de tres, obtenemos:

MATERIAL Peso Húmedo (kg)

CEMENTO 15

AGUA 4.428452601

AIRE 2%

A.F. 25.64879972

A.G. 31.17155721

TOTAL 76

4. PROCEDIMIENTO DE MEZCLADO:

1. Pesamos cada uno de los componentes de la mezcla:

Cemento

Agregado Fino



39

Agregado Grueso

Agua

2. Aceitamos los moldes con aceite quemado de carro.



40

3. Encendemos la mezcladora y empezamos a verter los componentes poco a poco, comenzando con los agregados, luego el cemento y por el último el agua. Procurando que la mezcla sea homogénea y tenga la consistencia adecuada para la resistencia buscada.

4. Asentamiento o Revenimiento: como la consistencia del concreto estaba un poco seca y no cumplía el slump, se añadió agua y cemento para no alterar el diseño de mezcla. Esto se repitió hasta encontrar el slump deseado (3”-4”).

ENSAYO DE CONSISTENCIA DEL CONCRETO:

Se utiliza un molde troncocónico de h=30cm y diámetros de base y boca 20 y 10 cm respectivamente.

Se llena en 3 capas iguales y sucesivas, picando 25 veces, cada una de ellas con la varilla de hierro de 16mm y 60cm de longitud, con punta redondeada.



41

Al desmoldar se mide el descenso de la probeta con relación al molde original, (en cm), determinando la consistencia.

http://2.bp.blogspot.com/_KVrY62S_5wI/TPRasNfvz5I/AAAAAAAAADo/lzC7JGPw050/s1600/Imagen1.png








42

5. Luego de tener la consistencia deseada, empezamos a llenar los moldes con el

concreto.

PROCESO DE MOLDEADO DE LA PROBETA

El moldeado de la probeta se realiza en tres capas, cada una de ellas de 10 cm. de altura, según el siguiente detalle: Primera Capa:

- Colocar la mezcla en el molde y mezclarla con el cucharón para que esté bien distribuida y pareja.

- Compactar la primera capa en todo su espesor, mediante 25 inserciones

("chuzeadas") con la varilla lisa, distribuidas de manera uniforme en la mezcla. El extremo redondeado de la varilla va hacia abajo.

Segunda Capa:

- Colocar la mezcla en el molde y distribuir de manera uniforme con el cucharón.

- Compactar con 25 "chuzeadas" con la varilla lisa. La varilla debe ingresar 1 pulgada en la primera capa.



43

Tercera Capa:

- En esta última capa, agregar suficiente cantidad de mezcla para que el molde

quede lleno.

- Compactar esta tercera capa también mediante 25 "chuzeadas" con la varilla lisa, teniendo cuidado que estén uniformes y distribuidas en toda la masa recién colocada. No olvidar que en cada inserción la varilla debe ingresar 1 pulgada en la segunda capa.

Nivelación y acabado:

Nivelar el exceso de mezcla con la varilla lisa de compactación.

Dar un buen acabado con la plancha para obtener una superficie lisa y plana.



44

Finalmente se obtuvieron 6 probetas.

En esta imagen observamos al grupo de trabajo.



45

CURADO DE PROBETAS

Una vez obtenida las probetas, se las deja en el molde por 24 horas, antes de

meterlas en la piscina para curado.

a. Luego de que secaran por 24 horas, se volteaba los moldes y con la compresora se

retiraba el molde de concreto.

b. Después de sacar todos los moldes, se les nombraba y etiquetaba con su

resistencia.

c. Finalmente se ponían las probetas en la piscina para el curado.



46

RUPTURA DE PROBETAS

Para la prueba de resistencia de las probetas, se decidió trabajar en a los 7 días de

curado y a los 14 días.

1. PRUEBA A LOS 7 DÍAS:

Para la prueba de resistencia del concreto a los 7 días, los pasos que se tuvieron que

seguir fueron los siguientes:

A. A los 6 días de curado en la piscina, se tuvo e retirarlos, para k secaran.

B. En total se retiraron 2 probetas, que se pusieron a secar.



47

C. Al día siguiente, el 7 día, se realizaron las pruebas de resistencia las cuales

consistían en:

I. Como primer paso, limpiamos la máquina de pruebas:



48

II. .Como segundo paso, mediremos cada una de las probetas, con el

instrumento PIE DE REY para el diámetro y una REGLA para la altura.

En proceso de medición de cada probeta, se da con el fin de poder

hacer las correcciones, en cuanto a la resistencia y el área de contacto

donde se aplica la fuerza.



49

III. Como tercer paso se coloca la probeta en la máquina, y se la acomoda

para que encaje correctamente, y así no se produzcan fallas en el

momento cuando se aplique la carga

El marcador de resistencia se encuentra en cero antes de que empiece

la aplicación de carga.

Y se termina de acomodar a la probeta:



50

IV. Se aplica la carga hasta que la probeta falle, y nos daremos cuenta por

las fisuras y grietas:

V. Para establecer el tipo de falla, lo que se hace es tirar al molde desde

una altura, para que se termine de romper y así podamos observar que

la falla fue VERTICAL.



51

VI. El mismo proceso se aplica para la segunda probeta.



52

D. A partir de los 2 ensayos se obtuvieron los siguientes resultados, que se

anotaron del tablero de la máquina de compresión.

MÁXIMA CARGA DE PRUEBA (kgf)

ESFUERZO ABSOLUTO

(kg/cm2)

TIPO DE FORMA QUE FALLÓ

PORCENTAJE DE

RESISTENCIA

25 360.00 143.5 VERTICAL 51.25 %

28 280.00 159.7 VERTICAL 57.03%

Según los gráficos para resistencia del concreto a 280 kg/m3, a los 7 días

debería de alcanzar el 70% de su resistencia. Lo cual no ocurre en nuestras

probetas.

2. RUPTURA A LOS 14 DÍAS:

Para la prueba de resistencia a los 14 días, en la cual, nuestras probetas deberían de

alcanzar el 85 % de su resistencia, nos disponemos a seguir los pasos anteriores:



53

A. Primero retiramos las 4 probetas de la piscina de curado y las secamos al aire

libre, esto se realizó el día jueves 19 de diciembre.

B. Luego obtenemos las probetas secas.

C. Antes de realizar la prueba de resistencia, nos fijamos en la deficiencia de los materiales con los que cuenta el equipo.



54

Se puede observar que los materiales se encuentran desgatados e inservibles.

D. Luego comenzamos a realizar las pruebas, poniendo a las probetas en su

respectivo lugar.

I. Aplicamos carga a la probeta, hasta que esta falle.

II. Terminamos de romper a los moldes para darnos cuenta de la forma en

que falló.



55

III. El mismo procedimiento lo repetimos en las 3 probetas restantes,

anotando su resistencia.

IV. Obteniendo el siguiente cuadro:

MAXIMA CARGA DE PRUEBA (kgf)

ESFUERZO ABSOLUTO

(kgf/cm2)


PORCENTAJE DE RESISTENCIA

35 000.00 186.0 VERTICAL 66.71 %

34 600.00 195.0 VERTICAL 69.64%

30 560.00 173.0 VERTICAL 61.79%

32 000.00 179.0 VERTICAL 63.92%

3. CUADRO DE RESISTENCIA DEL CONCRETO:

Finalmente tendremos un cuadro de resumen, de la resistencia de las probetas de

280 kg/cm2.

Pero se harán las correcciones respectivas en cuando al área y altura de la probeta,

al esfuerzo absoluto.

DIAS DE CURADO RESISTENCIA CORREGIDA


PORCENTAJE DE RESISTENCIA

7 145.5 VERTICAL 51.96%

161.1 VERTICAL 57.54%

14

187.0 VERTICAL 66.79%

197.0 VERTICAL 70.36%

171.0 VERTICAL 61.07%

181.0 VERTICAL 64.64%



56

V. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES:

CONCLUSIONES

Como resultados finales se obtuvo lo siguiente:

5.1 GRANULOMETRÍA

Por medio de la Granulometría se obtuvo el Módulo de Fineza:

5.2 PESO ESPECÍFICO, CONTENIDO DE HUMEDAD Y ABSORCIÓN

Se halló los Pesos Específicos tanto del Agregado Fino como del Agregado Grueso:

Se determinó el Contenido de Humedad de los agregados:

Se determinó así mismo la Absorción de los agregados:

5.3 PESO UNITARIO SUELTO (P.U.S.) Y COMPACTADO (P.U.C.)

Finalmente se determinó el Peso Unitario Suelto (P.U.S.) y el Compactado (P.U.C.) de los agregados:

5.4 DOSIFICACIÓN

Aunque el diseño de mezclas para la elaboración de nuestras probetas fue calculado de manera correcta, al momento de realizar en sí el mezclado tuvimos problemas con la cantidad de agua por lo cual seguimos las indicaciones del encargado del laboratorio agregando más agua y cemento a nuestra mezcla porque la consistencia no era la adecuada.



57

5.5 PROBETAS

Con respecto a la ruptura de probetas a los 7 días, se esperó un valor entre 65%-70% de la resistencia final, es decir de 182 a 196 kg/cm2, pero se obtuvo un valor menor de 161.1 kg/cm2. Lo mismo ocurrió en la ruptura a los 14 días, esperando un valor mínimo de 252 kg/cm2 (90% de la resistencia final), se obtuvo como resultado 197 kg/cm2. Según el encargado del laboratorio nuestras probetas estaban “pálidas”, o sea les faltaba cemento.

Este trabajo de laboratorio nos sirvió de mucho, ya que a pesar de no haber obtenido la resistencia deseada aprendimos como realizar un diseño de mezclas y como mejorar en el futuro corrigiendo algunos errores e informándonos más acerca de este tema.

RECOMENDACIONES

Recomendamos obtener la cantidad de muestra necesaria para la elaboración

de una buena granulometría.

Aplicar los conocimientos adquiridos en la teoría a la práctica.

Evitar errores ya sean personales, instrumentales y ambientales.

Tener en cuenta que los instrumentos a utilizarse se encuentren limpios y bien

calibrados

Medir lo más exacto el agua para no caer en excesos.

Dentro de nuestro medio dicha cantera resulta óptima para su uso en obra.

Los ensayos a realizar deben elaborarse con interés, responsabilidad y

seriedad para obtener mejores resultados.



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VI. BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA

Tecnología del Concreto ( Ing. Flavio Abanto )

Tecnología del Concreto (Ing. Enrique Pasquel )

Diseño de Mezclas (Ing. Enrique Rivva Lopez)

Concreto en Obra (Ing. Enrique Rivva Lopez)

Método ACI



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VII. ANEXOS

7.1 FOTOGRAFÍAS

1) En esta imagen observamos al grupo de trabajo.

2) Antes de realizar la prueba de resistencia, nos fijamos en la deficiencia de los

materiales con los que cuenta el laboratorio, los materiales se encuentran

desgastados, lo que también influirá en los resultados de las pruebas.



60

3) En la siguiente imagen podemos observas los equipos y materiales, para el diseño de mezcla.

4) En la siguiente imagen observamos la maquina con la cual se hicieron las pruebas de resistencia.

Diseño de Mezclas(Fica-unheval)

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