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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE TECNOLOGIA DE LA CONSTRUCCION LABORATORIO DE MATERIALES Y SUELO ING. JULIO PADILLA MENDEZ

GUIAS DE LABORATORIO MATERIALES DE CONSTRUCCION

Elaborado por: Ingenieros Marvin Blanco Rodrguez e Ivn Matus Lazo

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE TECNOLOGA DE LA CONSTRUCCIN DEPARTAMENTO DE CONSTRUCCIN LABORATORIO DE MATERIALES Y SUELOS ING. JULIO PADILLA M.

GUIA GENERAL PARA LAS PRACTICAS DE LABORATORIO

1. Para lograr una mayor eficiencia en la ejecucin de las prcticas es necesario que se preste debida atencin a la prctica que se est desarrollando. 2. En la realizacin de las prcticas el estudiante debe dividirse en grupos de tres personas como mximo. 3. Antes de empezar un ensaye determinado, es aconsejable que el estudiante se familiarice personalmente con el alcance y propsito del ensaye a efectuar, as como con el procedimiento de trabajo que ello involucra. Recuerde que la falta de preparacin personal puede significar un menor aprovechamiento de parte del estudiante en el momento de la ejecucin de su prctica. 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 econmica.

Elaborado por: Ingenieros Marvin Blanco Rodrguez e Ivn Matus Lazo Ingenieros

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5. Cuidar las piezas pequeas del equipo tales como pesas, balanzas, escalas, etc. Cualquier dao del equipo deber ser reportado de inmediato. Dao o prdida debida a descuido ser cargado a la persona responsable del dao. 6. Para identificacin posterior, todos los especimenes, taras, etc., debern ser debidamente marcados. 7. Al terminar la prctica se limpiar el equipo y se eliminarn 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 entregarn una semana despus de efectuado el ensaye. 2. Se entregarn en grupos de tres personas como mximo. 3. Deber ser breve y claro. 4. Es conveniente que en la portada del reporte se incluya la siguiente informacin. a. b. c. d. e. f. g. Ttulo de la prueba. Nmero de la prueba. Nombre y carnet de los estudiantes. Identificacin del Grupo. Nombre del profesor de prctica. Fecha de realizacin de prctica. Fecha de entrega de reporte.


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El ordenamiento de los incisos anteriores queda a criterio del estudiante. 5. Para una mejor exposicin escrita del trabajo, es necesario organizarlo de una manera lgica, y con toda la informacin 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 exposicin del trabajo escrito se puede lograr este objetivo. A manera de sugerencia y ejemplo se presenta el siguiente ordenamiento en la presentacin del reporte: a. Presentar un INDICE del contenido del reporte, a fin de facilitar la bsqueda de informacin en el texto. b. Definir bien los OBJETIVOS, del ensayo, estableciendo adecuadamente el propsito y significado del mismo. Conviene recordar que los objetivos se entienden como la aplicacin prctica de los resultados y conocimientos adquiridos. c. Describir los MATERIALES a emplear en el ensayo, brindando la informacin pertinente como tipo de material, procedencia, etc. d. Indicar el EQUIPO que se usar en el ensayo, el uso y manejo del mismo, as como sus limitaciones. Para lograr una mejor visualizacin del tipo de equipo y su operacin, puede acudirse al auxilio de diagramas o grficas. e. PRESENTACIN DE DATOS, CALCULOS.-

Se debe tomar la costumbre de que los datos obtenidos en el laboratorio sean presentados de una manera tabular. Es lgico que cualquier resultado que se indique es consecuencia de ciertos clculos numricos que deben indicarse en el reporte, mostrando un ejemplo tpico. Elaborado por: Ingenieros Marvin Blanco Rodrguez e Ivn Matus Lazo Ingenieros

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Todas las ecuaciones y frmulas empleadas sern claramente establecidas junto con las definiciones de smbolos empleados. Los pasos hechos en los clculos, debern ser claramente indicados. Deber tenerse sumo cuidado al elaborar una tabla o diagrama. Estos debern ser tan claros como sea posible, completos por s mismo, y en el caso ideal, debern contener la informacin deseada sin necesidad de buscar referencia en el texto. f. ANLISIS E INTERPRETACIN DE RESULTADOS, CONCLUSIONES:

Se puede incluir una discusin rpida, enfocada principalmente a los datos ms sobresalientes de las tablas o diagramas. Los resultados de las pruebas se comparan con el estndar para obtener las conclusiones que el caso requiera. g. Hay que recordar que el reporte debe escribirse en lenguaje tcnico y construccin 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 deber efectuarlo como elemento esencial de la mayor parte de su trabajo como ingeniero, y que de la prctica a que se somete en el laboratorio en la redaccin de informes y en la representacin de los datos de una manera tcnica obtiene un gran beneficio.


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TOMA DE LA MUESTRA Lo mas importante al tomar una muestra de agregado (rido), es que debe ser del tamao apropiado y representativo de todo el lote o acopio. La muestra que se tome para el ensaye debe ser lo ms representativa que se pueda del material de que procede. Para esto se debe tener una serie de precauciones, las que a continuacin relacionamos para el caso en que los ridos (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). 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 rido (arena y grava), las capas externas del material se deben remover (mezclar), con el resto, hasta lograr una muestra homognea. La cantidad de muestra a tomar depende del tipo rido y de la cantidad de ensayes a realizar. Si la muestra se va a enviar a un laboratorio, las cantidades mnimas necesarias son: Tipo de rido Agregado fino (arena) Agregado grueso con dimetro mximo de 20 mm Agregado grueso con dimetro mximo de 40 mm Macadam Peso Mnimo de las Muestras (Kilogramos) 13 25 50 120

2.


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CUARTEO MANUAL Las muestras antes de someterse, a los distintos ensayes que se van a realizar, necesita una preparacin 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 extraos. Mezclar bien las muestras combinadas, haciendo una pila cnica, echando repetidas veces el material de los bordes hacia el centro. Aplanar ligeramente la pila , dndole forma circular , con espesor uniforme. Se divide el material en cuatro sectores iguales, abriendo con la pala dos zanjas diametrales y perpendiculares. Desechar dos sectores diagonalmente opuestos, mezclar bien los dos restantes y tomndose de ah las cantidades necesarias para los distintos ensayos.

b)

c)

d)

e)


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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


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PRACTICA No. 1

A:

DETERMINACIN DE LOS PESOS UNITARIOS SECOS SUELTOS Y SECOS COMPACTOS DE LOS AGREGADOS ASTM C 29 AASHTO T 19

B:

CONTENIDO DETERMINACIN DEL CONTENIDO DE HUMEDAD DE LOS ARIDOS 566ASTM C 56684


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DETERMINACIN DE LOS PESOS UNITARIOS SECO SUELTOS Y SECO COMPACTO DE LOS AGREGADOS GRUESOS Y FINOS DESIGNACIN ASTM C 29 AASHTO T 19 I.IMPORTANCIA DEL ENSAYE. El peso unitario de un agregado (rido) es la relacin entre el peso de una determinada cantidad de este material y el volumen ocupado por el mismo, considerando como volumen al que ocupan las partculas del agregado y sus correspondientes esp acios nter granulares. Hay dos valores para esta relacin, dependiendo del sistema de acomodamiento que se le haya dado al material inmediatamente antes de la prueba; la denominacin que se le dar a cada uno de ellos ser Peso Unitario Seco Suelto (PVSS) y Peso Unitario Seco Compacto (PVSC). Ambos sirven para establecer relaciones entre volmenes y pesos de estos materiales. Tambin los Pesos Unitarios nos sirven para determinar el porcentaje de huecos existente en el rido.

II.-

MATERIAL Y EQUIPO NECESARIO Balanzas con precisin de 1.0 gramo.

Balanza


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Varilla de acero de 5/8 pulgadas (16 mm) de dimetro, aproximadamente 24 pulgadas (600 mm) de longitud, con al menos uno de sus extremos acabado en forma de bala. Moldes o recipientes cilndricos manejables y suficientemente rgidos para evitar su deformacin, cumpliendo los siguientes requisitos dimensinales: Tamao mximo del agregado Capacidad el recipiente Dimetro interior Altura Interior centmetros 15.50 29.10 27.90 28.50

Pulgadas Milmetros Pies Litros Metros centmetros 12.5 1/10 2.8 0.0028 15.25 1 25.0 1/3 9.3 0.0093 20.35 1 1/2 37.5 1/2 14 0.014 25.40 4 100 1 28 0.028 35.60

Pala, cucharn. Una pala o cucharn grande de tamao conveniente para llenar el recipiente. Placa de vidrio de pulgada de dimetro, un termmetro, una probeta graduada (equipo para la calibracin del recipiente). Horno, que mantenga una temperatura constante de 1 10 5 C.

Hornos Charolas.


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Pala

Cucharon

Moldes Cilndricos

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


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III.- DETERMINACIN DEL FACTOR DE CALIBRACIN DE LOS MOLDES (FC). Los moldes utilizados debern calibrarse con agua limpia a la temperatura ambiente, usndose el siguiente equipo: Termmetro con capacidad hasta 50C, con sensibilidad de 0.5C.

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 aproximacin de 1.0 gramos. Mida la temperatura del agua y determine el peso especifico de la misma haciendo uso de la tabla siguiente:


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Pesos Especifico del Agua Temperatura F 60 65 70 73.4 75 80 85 C 15.6 18.3 21.1 23.0 23.9 26.7 29.4 Densidad del agua Lb/pie Kg/m 62.366 999.01 62.336 998.54 62.301 887.97 62. 74 2 997.54 62.261 997.32 62.216 996.59 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 calibracin (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 DETERMINACIN DE LOS PESOS UNITARIOS.

a)

Determinacin del Peso Unitario o Volumtrico 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, segn tamao de agregado, y anote su peso. Deposite material en el recipiente, procurando efectuar esta operacin con ayuda de un cucharn utilizando una altura constante sobre la parte superior del molde que no exceda de cinco centmetros (el puo de la mano). Una vez llenado el recipiente enrase, para realizar esta operacin 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 mnimo. Elaborado por: Ingenieros Marvin Blanco Rodrguez e Ivn Matus Lazo Ingenieros

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Calcule el Peso Volumtrico Seco Suelto con la formula siguiente: (Peso del material suelto + el recipiente) (Peso del recipiente) PVSS. (Kg/m) = ---------------------------------------------------------- ------------------Volumen del recipiente

Se puede tambin determinar el PVSS con la formula siguiente:

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

b)

Determinacin del Peso Unitario o Volumtrico Seco compacto (PVSC). Se presentan dos posibilidades dependiendo del tamao del agregado que use. b-1) Peso Volumtrico seco envarillado Aplicables a agregados con tamao mximo de 2 pulgadas. Seleccione ensayar. una muestra representativa por cuarteo del agregado a

La muestra debe estar previamente seca (secada al horno). Pese el recipiente adecuado (segn tamao de agregado) y anote su peso. Deposite material en el recipiente, en tres capas procurando efectuar esta operacin con ayuda de un cucharn utilizando unaaltura constante sobre la parte superior del molde, que no exceda de cinco centmetros (el puo de la mano). Primero se deposita material hasta un tercio de capacidad del recipiente, aplicndole veinticinco golpes con ayuda de la varilla punta de bala, distribuida en toda el rea. Luego se llena con material hasta el segundo tercio y se vuelve a golpear 25 veces con la varilla punta de bala. A continuacin se llena completamente el recipiente y se vuelve a golpear 25 veces con la varilla.


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Despus de haberle aplicado los 25 golpes a la ultima capa enrase, para realizar esta operacin 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 mnimo. Calcule el Peso Volumtrico Seco Compacto con la formula siguiente: (Peso del material compacto + Peso del recipiente) (Peso del recipiente) PVSC. (Kg/m) = ---------------------------------------------------------------------------------------- Volumen del recipiente

Se puede tambin determinar el PVSC con la formula siguiente: PVSC = [(Peso del material Compacto + peso del recipiente) (Peso del recipiente)] FC.

b-2) Peso Volumtrico seco compactado

Para materiales ptreos de tamao comprendido entre 2 y 4 . El recipiente se debe llenar en tres capas, corresponder a un tercio de la altura del recipiente. cada capa

Se compacta mediante el golpeo del recipiente en diferentes posiciones, desde una altura de 5 centmetros, se deja caer el recipiente por su propio peso alternndose las cadas 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.


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FORMATO PARA DETERMINACION DEL PVSS Proyecto: agregado: Procedencia Ensaye no. Molde No. Volumen del molde (m) Peso del molde (kg) Peso del agregado suelto + molde (kg) agregado Peso del agregado suelto en el molde (kg) (kg/m) Peso volumtrico hmedo suelto (kg/m Contenido de humedad (%) (kg/m) Peso volumtrico seco suelto (kg/m (kg/m) Peso volumtrico promedio seco suelto (kg/m

1

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FORMATO PARA DETERMINACION DEL PVSC Proyecto: Material: Material: Procedencia Ensaye no. Molde No. Volumen del molde (m) Peso del molde (kg) Peso del agregado compacto + molde (kg) Peso del agregado compacto en el molde (kg) (kg/m Peso volumtrico hmedo compacto (kg/m) Contenido de humedad (%) (kg/m) Peso volumtrico seco compacto (kg/m (kg/m) Peso volumtrico promedio seco compacto (kg/m

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DETERMINACION DEL CONTENIDO DE HUMEDAD DE LOS AGREGADOS Designacin: ASTM C 566 84 I.INTRODUCCIN. 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 slida. 1. Equipo Balanza de 0.1 gramo de sensibilidad

Horno que mantenga una temperatura constante de 110 5 C. Recipientes volumtricos (taras) resistentes al calor y de volumen suficiente para contener la muestra. Cucharn o esptulas de tamao conveniente.


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1. Material Material: La muestra debe ser representativa del material, debiendo tomarse la cantidad a usar en funcin del tamao mximo del agregado, como se indica en el cuadro siguiente: Tamao mximo del agregado mm (pulgadas) 4.75 (0.187) (No. 4) 9.5 ( 3/8 ) 12.5 (1/2) 19.0 (3/4) 25.0 (1) 37.5 (1 ) Peso recomendado de muestra hmeda a usar en Kilogramos 0.5 1.5 2.0 3.0 4.0 6.0

II.-

Procedimiento Seleccione una muestra representativa por cuarteo. Tome un recipiente (tara), anote su identificacin y determnele su peso. Pese la muestra hmeda ms 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 djela 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 Hmeda Peso de Muestra seca % de humedad = --------------------------------------------------- x 100 Peso de muestra seca


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FORMATO PARA DETERMINCAION DEL contenido de humedad Proyecto: Agregado: Procedencia no. Ensaye no. Tara No. Peso de tara (gr) Peso de tara + agregado hmedo (gr) Peso de agregado hmedo (gr) Peso de tara + agrega seco (gr) Peso do de agregado seco (gr) Contenido de humedad (%) Contenido de humedad promedio (%)

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LABORATORIO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIN

PRACTICA No. 2

A:

DETERMINACIN DE LA GRAVEDAD ESPECIFICA Y PORCENTAJE PORCENTAJE DE ABSORCIN DEL AGREGADO FINO. ASTM C 128 AASHTO T 84

B:

DETERMINACIN DE LA GRAVEDAD ESPECIFICA Y PORCENTAJE DE ABSORCIN DEL AGREGADO GRUESO. ASTM C 127 AASHTO T 85


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I.-

INTRODUCCIN. Cada partcula de rido esta constituida por una parte slida y otra de pequeos huecos o poros. Se define como peso especifico relativo gravedad especifica a la relacin en peso entre una determinada cantidad de rido seco y el peso de un volumen igual de agua; considerando como volumen de los ridos a la suma de los volmenes de la parte slida y poros. Este mtodo determina (despus de 24 horas de inmersin del agregado en agua) la gravedad especfica corriente (GE), la gravedad especifica saturada superficialmente seca (GEsss), la gravedad especifica aparente (GEa). Las GE y GEsss se utilizan en el clculo 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. Tambin la GE se utiliza para el clculo del porcentaje de huecos de los ridos. La importancia de la absorcin radica en que nos indica la cantidad de agua que puede penetrar en los poros permeables de los agregados (ridos) en 24 horas, cuando estos se encuentran sumergidos en agua.

DETERMINACIN DE LA GRAVEDAD ESPECIFICA Y PORCENTAJE DE ABSORCIN DEL AGREGADO FINO (ARENA). Designacin: 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 Volumtrico (matraz aforado de cuello largo) de 500 cm de capacidad, a una temperatura de calibracin de 20 C.


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Frascos Volumtricos (centro de foto) Molde cnico de metal de 40 3 mm de dimetro en la parte superior, 90 3 mm de dimetro en el fondo, con 75 3mm de altura. Un pisn metlico de 340 15 gramos de peso y que tenga una seccin circular de 25 3 mm de dimetro.

Horno que mantenga una temperatura constante de 110 5 C. Cocina.


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2.-

Procedimiento. Preparacin de la muestra a) Tome una muestra representativa del Stock de arena a usar. b) Se toman aproximadamente 1500 gramos de agregado fino que se va ensayar l y se coloca en un recipiente o depsito adecuado cubrindola con agua y dejndola reposar por 24 4 horas. c) Despus de estar 24 4 horas en el agua, la muestra se dispone sobre una superficie plana, expuesta a una suave corriente de aire caliente, revolvindolo frecuentemente, para conseguir que seque uniformemente. Esta operacin continuar hasta que el rido fluya libremente sin adherirse entre s las partculas. d) Coloque l agregado fino suelto en el molde cnico, aplquele 25 golpes con el pisn sobre la superficie, levantando el molde verticalmente, si existe presencia de humedad superficial, el cono de rido fino conservar su forma. Se seguir secando con mezclados constantes y haciendo la prueba nuevamente a intervalos regulares, hasta que el cono del rido fino se desmorone al levantar el cono. Esto indicara que el rido fino ha llegado a la condicin de saturado sin humedad superficial (SSS).

Procedimiento de Ensaye 1. Pese 500 gramos de arena en la condicinde saturada y superficialmente seca (B). Determine el peso del frasco seco y limpio (C) Coloque los 500 gramos de arena en la condicin de SSS en el frasco volumtrico y llnelo de agua hasta cercana a la marca de aforo, dejndolo reposar por cinco minutos. Elimine el aire atrapado, agitando el frasco volumtrico, esta operacin tarda de 15 a 20 minutos. Despus de eliminar el aire atrapado, agrguele agua hasta la marca de aforo. Determine el peso de frasco ms peso de arena y el agua aadida para completar la capacidad del frasco (d).

2. 3.

4.

5.


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6.

Retire el agua y la arena contenida en el frasco, depositndolo en una tara, colocndola en el horno a temperatura de 110 5 por un C periodo de 24 hora. En este tiempo se considera que el rido pierde toda el agua, inclusive la que se encuentra en los poros permeables. Transcurrido este tiempo, retire la tara del horno, refresque la muestra a temperatura ambiente y determine su peso seco (A). Determine la gravedad especifica con las formulas siguientes: GE (Gravedad especifica corriente) = Donde: A B C d V W W = = = = = = = Peso de la muestra seca. Peso de la muestra en la condicin de saturada superficialmente seca. Peso del frasco seco y limpio. Peso del frasco ms Peso del Material ms Peso Agua Aadida. Capacidad del Frasco. Agua Aadida al Frasco. d (B+C) Av w

7.

8.

GEsss (gravedad especifica en condicin de saturado B superficialmente seca) = v w GEa (gravedad especifica aparente) =

A (v w) ( B A)

9.

Determine el porcentaje de absorcin del agregado fino con la siguiente frmula. Absorcin % = [(500 A)/A] * 100


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FORMATO PARA LA DETERMINACION DE LA GRAVEDAD ESPECIFICA DE LA ARENA Proyecto: Agregado: Ensaye No. Frasco No. Peso del frasco seco y limpio (gr) Peso de la arena en condicin 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 absorcin Porcentaje de absorcin promedio

Procedencia: 1

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DETERMINACIN DE LA GRAVEDAD ESPECIFICA Y PORCENTAJE DE ABSORCIN DEL AGREGADO GRUESO (GRAVA). Designacin: Equipo: El equipo es variable, depende del mtodo a emplear en la determinacin; estos mtodos se mencionan a continuacin: a) Mtodo de la balanza hidrosttica. b) Por medio de un picnmetro. ASTM C 127 AASHTO T 85

Picnmetro c) Mtodo del sifn.


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Nota. El mtodo que utilizaremos es el de la balanza hidrosttica, por lo que el equipo ser. 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. Paos absorbentes. Horno que mantenga una temperatura constante de 1105 C.

Preparacin de la muestra. De la muestra que va a someterse a ensaye deben seleccionarse, despus de cuarteada, aproximadamente 5.0 kg de agregado grueso, descartando todo material que pase el tamiz No. 4. Despus de seleccionar la muestra se lava, con el objetivo de remover el polvo y las impurezas de la superficie de las partculas. Una vez lavada se sumergirn en agua por un periodo de 24 horas, para que todos los poros permeables se saturen de agua. Procedimiento de ensaye. 1.Despus de haber transcurrido las 24 horas de estar la muestra sumergida en agua, esta se retira del recipiente y con un pao grande y absorbente, se secan las partculas hasta que la pelcula visible de agua se elimine (Es decir que este en la condicin de saturada superficialmente seca). Pese aproximadamente2000 gramos de la muestra saturada y superficialmente seca y anote su peso (B). Determine el peso de la cesta sumergida (E). Coloque la muestra en la cesta y determine el peso de la cesta mas la muestra sumergida (D). Retire la muestra de la cesta y depositela en una tara, seguidamente introdzcala al horno por un periodo de 24 horas a una temperatura de 1105 C. 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. Calcule la gravedad especfica con las formulas siguientes:

2.-

3.3.-

4.-

5.-

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Gravedad Especifica corriente GE = A / (B - C) Gravedad Especifica en condicin saturada superficialmente seca. GE sss = B / (B - C) Gravedad Especifica Aparente Ge a = A/A C

Donde: A B C = = = Peso de la muestra seca. Peso de muestra en la condicin superficialmente seca. Peso de muestra sumergida = D - E.

saturada

Nota: Algunos usuarios de este mtodo de ensaye, pueden desear expresar los resultados en trminos de densidad. La densidad puede ser determinada multiplicando la gravedad especfica por la densidad del agua. Siendo su valor a la temperatura de 4 1000 C Kg/m o 1.0 g/cm ( 62.43 lb/ft) 7.Calcule el porcentaje de absorcin, como sigue: Absorcin,% = [(B A)/A] x 100 Donde: B A = = Peso de la muestra en condicin de saturada superficialmente seca. Peso de la muestra seca.


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FORMATO PARA LA DETERMINACION DE LA GRAVEDAD ESPECIFICA DE LA GRAVA Proyecto: Agregado: Ensaye No. Peso de la cesta sumergida (gr) Peso de la grava en condicin 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 absorcin Porcentaje de absorcin promedio

Procedencia: 1

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PRACTICA No. 3

DETERMINACIN DE LAS PROPIEDADES FSICAS Y MECANICAS DE LA PIEDRA CANTERA.


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DETERMINACIN DE LAS PROPIEDADES FSICAS Y MECANICAS DE LA PIEDRA CANTERA.

A. B. C.

Gravedad especfica aparente Absorcin Resistencia a la Compresin El presente instructivo presenta los mtodos de ensayo de principales caractersticas de las piedras canteras. a) b) c) las

Propsito:

Gravedad Especfica Aparente Absorcin Resistencia a la Compresin simple en estado Seco y Hmedo

A.

ABSORCIN Y GRAVEDAD ESPECFICA APARENTE DE LA PIEDRA NATURAL DE CONSTRUCCIN.

ESPECIFICACIN ASTM C 97 47 ENSAYE DE ABSORCIN

EQUIPO:

Hornos, balanzas de 0.02 grs. de precisin, recipiente con agua destilada o filtrada. Se puede emplear probetas provenientes de las mismas muestras ocupadas en la determinacin de la resistencia a la compresin. Se les dar formas de prisma regulares, preferiblemente cubos o paraleleppedos, con una dimensin mnima de cinco centmetros. En la preparacin de especimenes se deben usar sierras o elementos desbastadores no percusivos. Segn las normas deben hacerse por lo menos tres determinaciones para cada tipo de condicin.

ESPECIMENES:


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PROCEDIMIENTO: 1. Obtener las probetas de ensayo segn descripcin del acpite anterior.

2. Secar las probetas en un horno ventilado por 24 hrs., a una temperatura de 105 + 110 grados centgrados. 3. Inmediatamente despus de sacar las probetas del horno debern enfriarse a la temperatura ambiente durante 30 minutos. 4. Pesar las probetas en una balanza de 0.02 gr., de precisin, obteniendo el peso (A) de la muestra seca. 5. Sumergir las probetas en agua destilada o filtrada, a una temperatura de 20 + 5 grados centgrados, durante 48 horas, a fin de conseguir la saturacin de ellas. 6. AL final del perodo anterior, se debern sacar las muestras, de una, en una, secndolas con cuidado (eliminar pelcula agua superficial), hasta dejarlas saturadas y superficialmente secas. 7. Pesar las muestras saturadas y superficialmente secas con las misma precisin indicada en inciso 4, obteniendo el peso (B). CALCULO: El por ciento de agua absorbida se obtiene usando la expresin: Absorcin (%) = Donde: A = B = B - A x 100 A

Peso seco de la probeta. Peso saturado y superficialmente seco.


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B.

ENSAYE DE GRAVEDAD ESPECFICA APARENTE MATERIAL Y EQUIPO: Probetas cbicas aserradas con dimensiones de 5 centmetros 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 depsito de agua destilada o filtrada. Anotar el peso sumergido en agua de la cesta vaca (peso D). Colocar las probetas saturadas, en las condiciones mencionadas en la prueba de absorcin (s aturada y superficialmente seca), en la cesta suspendida de la balanza dentro del recipiente de agua destilada o filtrada, a 20 + 5 grados centgrados, anotando el peso sumergido de la cesta con la probeta (peso E), con la misma precisin del ensayo de absorcin. 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 definicin, la gravedad especfica aparente se define como: Sm = m W

Donde: m W = Peso especfico aparente = = Peso especfico del agua Peso Seco Volumen aparente

Se nota que la incgnita principal sera la determinacin del volumen aparente el cual se hace por medio de la aplicacin del principio de Arqumedes.


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S tenemos que; A B C D E = = = = = Peso seco de la probeta Peso en el aire de la probeta en la condicin SSS. Peso sumergido de la probeta saturada Peso sumergido de la cesta vaca Peso sumergido de cesta ms probeta.

NOTA: En el momento de la ejecucin de la prueba se anotan los pesos A, B, D y E, determinndose C por la diferencia de C = E D.

Determinacin del volumen aparente (Va), para el equilibrio del cuerpo sumergido, se debe cumplir la siguiente condicin: Peso en el agua + empuje = peso en el aire. C + w Va = B Va = A B-C A B C A w Va = igualando; = apar = B C w ap ap w

A w A w 1 A apar B C Gapar = = = x = w w B C w B C Gapar = A B C


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C. ENSAYE RESISTENCIA A LA COMPRESIN

EQUIPO:

Mquina de compresin hidrulica manmetro calibrado en libras o kilogramos, un baln de acero, dos placas de acero.

PROBETAS DE ENSAYE: Se debe usar, segn especificaciones, un espcimen cbico con una dimensin mnima de 5cms., y relacin 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 sedimentacin. b) Probetas con sus caras cargantes paralelas a los planos de sedimentacin. CONDICIONES DE ENSAYE: Se usarn especimenes en las condiciones siguientes: a) Probetas secadas al horno a 105 + 2 gr., centgrado durante 24 horas. b) Probetas completamente saturadas por inmersin en agua a 20 grados centgrados, 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; adems las normas exigen por lo menos la realizacin de 3 veces cada ensaye por lo que da como resultado la ejecucin de 12 ensayes por cada tipo de material.


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PROCEDIMIENTO: 1. Medir la dimensin de la seccin transversal de la probeta. 2. Colocar la probeta de ensaye lo mas centrado posible entre los platos de la mquina. Con el objetivo de distribuir la carga aplicada uniformemente se coloca en la parte superior del espcimen las placas de carga, entre las placas de carga se coloca un baln de acero. 3. Aplicar una pequea carga inicial a la mquina, de modo que los platos de carga puedan ser ligeramente rotados a fin de asegurar un mejor contacto entre estos ltimos 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 manmetro de la mquina a compresin. CALCULO: Donde: El clculo se efecta a base de la relacin siguiente: C = W/A

C = Resistencia a la compresin en libras por pulgada cuadrada o kilogramos por centmetros cuadrados. W = Carga total de falla, en libras o kilogramos. A = rea de la superficie cargante, en centmetros o pulgadas cuadradas.


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PRACTICA No. 4

A:

DETERMINACIN DEL ANLISIS GRANULOMETRICO DE LOS AGREGADOS GRUESOS Y FINOS ASTM C 136 AASHTO T 127


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DETERMINACIN DEL ANLISIS GRANULOMETRICO DE LOS ARIDOS Este ensaye consiste en determinar la distribucin del tamao de las partculas que contiene una muestra de agregado, los cuales desempean un papel muy importante en las propiedades de los concretos que lo contienen. As como la comparacin de sus resultados con especificaciones estandarizadas. a) Determinacin del anlisis granulomtrico del agregado fino (arena) Equipo. Balanza con sensibilidad de 0.1 gramo. Tamices correspondientes a la graduacin fina. Tamices 3/8 No. 4 No. 8 No. 16 No. 30 No. 50 No. 100 No. 200 Abertura libre de tamiz Pulgadas Milmetros 0.3748 9.52 0.1870 4.75 0.0937 2.38 0.0468 1.19 0.0232 0.59 0.0116 0.297 0.00580.149 0.00295 0.075

Tamices Horno que mantenga una temperatura constante de 110 5 C. Charolas y cucharones.


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Procedimiento. Tome una muestra representativa (aproximadamente 2000 gramos). de la arena a ensayar

Deposite la muestra en el horno a una temperatura de 110 5 por C, un periodo de 24 horas. De la muestra secada tome 500 gramos, depostelo en una tara, cbralo de agua y djelo reposar por 24 horas. Lave la muestra saturada, por el tamiz No. 200, hasta que el agua pase limpia o trasparente a travs del tamiz. El material retenido en el tamiz No. 200, regrselo a la tara y depostelo en el horno a la temperatura de 110 5 por un periodo de 24 horas. C, Coloque los tamices de mayor a menor dimetro (en orden descendente) y deposite el material seco y lavado. Comience a cribar por medio de movimiento de vaivn por un periodo de cinco minutos. Estos movimientos facilita que las partculas del rido queden distribuidas en los diferentes tamices de acuerdo con su tamao. Pese los retenidos en cada tamiz con aproximacin 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 comprelo con las normas de la ASTM.


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Formato de Clculo para el Anlisis Granulomtrico de la Arena Peso Retenido en cada tamiz % Retenido parcial Porcentaje retenido acumulado Especificaciones % que pasa 100 95 100 80 100 50 85 25 60 10 30 2 10 0-2

Tamiz 3/8 No. 4 No. 8 No. 16 No. 30 No. 50 No. 100 No. 200 Pasa No. 200 Suma

% que pasa

Modulo de finura. El mdulo de finura es un ndice del tamao medio de las partculas que componen una muestra de rido 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. Determinacin del anlisis granulomtrico del agregado grueso (grava)

b)


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Equipo. Balanza con sensibilidad de 1.0 gramo. Tamices correspondientes a la graduacin gruesa. Tamices 3 2.5 2 1.5 1 3/8 No. 4 No. 8 Abertura libre de tamiz Pulgadas Milmetros 3 76.2 2 63.5 2 50.8 1 38.1 1 25.4 0.7677 19.1 0.5000 12.7 0.3748 9.52 0.25 63.5 0.1870 4.75 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 segn especifica la siguiente tabla.

Aridos gruesos con tamaos mayormente comprendidos entre 3 y 2 2 y 1 1 y y 3/8

Peso de rido grueso (gramos) 30,000 20,000 10,000 2,000

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


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Cribe el material por los siguientes tamices (el cribado de el material puede ser manual o mecnico: Coloque los tamices en el siguiente orden de arriba hacia abajo, 3 , 2.5 , 2 , 1.5 , 1 , , , 3/8 , , No. 4, No. 8, al final se colocara una charola para recoger cualquier fino. El uso de tamices anteriores estar regido por el tamao 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 Clculo para Anlisis Granulomtrico de la Grava Peso Retenido en cada tamiz % Retenido parcial Porcentaje retenido acumulado

Tamiz 1 1 3/8 No. 4 N0. 8 Pasa No. 8 Suma

% que pasa

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


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Requerimiento de graduacin para agregado grueso Tamao Nominal 2

Valores mas finos que las mallas de laboratorio, porcentaje que pasa 1 1 3/8 No.4 No.8 No. 16

1 a N0. 4 1 a No. 4 a No. 4 a No. 4 3/8 No. 4

100

90 a 100 100

-95 a 100

-25 a 60 90 a 100 -100 90 a 100 100

35 a 70

0a 5 0 a 10 20 a 55 0 a 10 40 a 70 0 a 15 85 a 100 10 a 30

10 a 30

0 a 5 0 a 5 0 a 5 0 a 10

0a 5

Elaborado por: Ingenieros Marvin Blanco Rodrguez e Ivn Matus Lazo Ingenier os

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PRACTICA No. 5

RESISTENCIA DETERMINACIN A LA RESISTENCIA AL DESGASTE POR CARGAS ABRASIVAS, METODO DE LA MAQUINA DE LOS ANGELES DEL AGREGADO GRUESO.

ASTM C 131


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DETERMINACIN A LA RESISTENCIA AL DESGASTE POR CARGAS 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 abrasin o golpes, para lo cual se introducir una determinada cantidad de este material junto con esferas de acero, d entro de un cilindro metlico que se pondr a rotar hasta un determinado nmero de revoluciones. Las esferas constituyen la carga abrasiva que tiende a destruir el material. Es imprescindible que los ridos usados en la construccin, ya sea para la fabricacin de concretos o morteros, tengan una adecuada resistencia a la abrasin que garantice la no excesiva fragmentacin durante su manipulacin o uso. II.Equipo. Maquina de los ngeles Esta consta en un cilindro de acero hueco, cerrado a ambos extremos, teniendo un dimetro interior de 28 0.2 pulgadas (711 5 mm), y una longitud interior de 20 0.2 pulgadas (5085 mm). El cilindro est 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 posicin 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 Elaborado por: Ingenieros Marvin Blanco Rodrguez e Ivn Matus Lazo Ingenieros

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Cargas abrasivas: Esferas de hierro fundido o acero de 47.6 mm de dimetro 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 1105 C. III.Procedimiento El peso del material a usar en el ensayo depender 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 fraccin del tamao que se debe usar en el ensayo, de acuerdo con el grado de la muestra se observan en la siguiente tabla.

Tamices Pasa por 3 2.5 2 1.5 1 3/8 No. 4 Total Retiene en 2.5 2 1.5 1 3/8 No. 4 No. 8

Cantidades de cada fraccin de tamao de acuerdo con el grado de la muestra (gramos) A B C DEFG

125025 125025 125010 250010 125010 250010 250010 250010

250050 250050 500050 500050 500050 500050 500050

500010 500010 500010 500010 500010 1000050 100050 1000050

Para determinar el grado de la muestra es necesario determinar su granulometra, usando los tamices de la serie gruesa. El grado de la muestra corresponder a aquel en que la granulometra del material usado en el ensaye sea la que mas se acerque a la granulometra de la muestra.


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Despus de obtener el peso total a usar, segn el grado establecido, Se toman la cantidad de esferas de acero a usar segn el grado utilizado, por medio de la tabla siguiente: Grado de la Muestra A B C D E F G Peso de carga gramos 500025 458425 333020 250020 500025 500025 500025

Nmero de esferas 12 11 8 6 12 12 12

Coloque el material para el ensaye en la mquina de los ngeles. Introduzca las cargas abrasivas (esferas de hierro fundido), empleando la cantidad especificada segn 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 tamcelo por la malla No. 12. Lave la muestra por el tamiz No. 12, colquelo en una tara y depostelo en el horno por un periodo de 24 horas a una temperatura de 1105 C. Transcurrido este tiempo, retire la muestra del horno, djela enfriar a temperatura ambiente y pese la muestra seca con una aproximacin 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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PRACTICA No. 6

DETERMINACIN DE LA CONSISTENCIA NORMAL DEL CEMENTO HIDRAULICO

DESIGNACION de AASHTO: T 129 - 88 DESIGNACION de ASTM: C 197 - 86


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DETERMINACIN HIDRAULICO

DE

LA

CONSISTENCIA

NORMAL

DEL

CEMENTO

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 consiste ncia normal se expresa mediante la relacin 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 milmetro un embolo de dimetro de 10 mm. Para los cementos normales la consistencia normal estar entre 20 y el 30%. La temperatura del cuarto donde se realice el ensaye, as como las herramientas, materiales y agua debern estar comprendidas dentro del orden de 20 2 C. La humedad relativa del labora torio no ser menor al 50%.


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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 continuacin)

Aparato de Vicat Embolo de 10 mm de dimetro

Embolo mvil Indicador ajustable de la escala

Escala graduada Tornillo de fijacin del embolo mvil Marco soporte Aguja de Vicat de 1.00mm de dimetro

Molde cnico

Placa de vidrio


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Placa de vidrio para mezclar el cemento. Esptulas. Cronometro. III.Procedimiento. Pese 500 gramos de cemento y colquelo sobre la placa de vidrio, forme un cono crter central, aydese para esta operacin con una esptula. 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. Aada el agua limpia en el crter 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 usar 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 homognea. 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 centmetros. Introduzca la pelota formada en el molde cnico por la parte inferior quitando el sobrante con la mano. Se apoya el molde cnico encima de la placa de vidrio, se enrasa y se alisa la base superior con una esptula hasta que la superficie de la pasta no presente irregularidades. Inmediatamente despus se coloca el conjunto debajo del embolo de 10 mm de dimetro que tiene el aparato de vicat, el extremo del embolo se colocar en contacto con la superficie y se apretar el tornillo de presin para evitar que el embolo caiga libremente. Afloje el tornillo de presin y deje descender libremente el embolo durante treinta segundos, anotando al final de este periodo la penetracin de la misma dentro de la pasta.


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Se dice que la pasta tiene consistencia normal cuando la penetracin es de 101 mm. Si el valor obtenido resulta mayor o menor al indicado, se repite la operacin con menor o mayor cantidad de porcentaje de agua, cuantas veces sea necesario, hasta conseguir una pasta en que la penetracin del embolo este comprendida entre los limites fijados. IV.CALCULO El procedimiento se debe repetir para pastas con diferentes porcentajes de agua, hasta obte ner una penetracin de 10 + 1 milmetros (siendo el porcentaje de agua que corresponde a esta penetracin la consistencia normal). Este porcentaje de agua puede obtenerse directamente en el laboratorio cuando en uno de los tanteos se obtuviera la penetracin de 9 10 11 milmetro. Si no se obtiene en uno de los tanteos, se debe obtener de forma indirecta por interpolacin. Para obtener por interpolacin la consistencia normal del cemento, se debe realizar una grfica a escala que contenga los puntos obtenidos de diferentes pastas realizadas (mnimo 4 puntos), colocando en el eje de las ordenadas (eje y ), el % de Agua y en el eje de las abscisas (eje x ), la penetracin en milmetros. Como producto de los errores experimentales se obtiene una lnea quebrada (puntos no colineales), por lo tanto la grfica debe ajustarse para que se obtenga una grfica colineal. Posteriormente se procede a ubicar la penetracin de 10 mm en el eje x , el cual se hace se interceptar con la lnea ajustada, determinndose el % de agua Este porcentaje de agua que se determin es la correspondiente. Consistencia Normal del Cemento ensayado.


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PRACTICA No. 7

DETERMINACIN DEL TIEMPO DE FRAGUADO DEL CEMENTO HIDRULICO, POR EL METODO DE LA AGUJA de VICAT DESIGNACION de AASHTO: T 131 - 85 (1990) DESIGNACION de ASTM: C 191 - 82

DETERMINACIN DE LA GRAVEDAD ESPECFICA DEL CEMENTO DESIGNACION de AASHTO: T 133 - 86 DESIGNACION de ASTM: C 188 - 84


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DETERMINACIN DEL TIEMPO DE FRAGUADO DEL HIDRULICO, POR EL METODO DE LA AGUJA de VICAT DESIGNACION de AASHTO: T 131 - 85 (1990) DESIGNACION de ASTM: C 191 - 82

CEMENTO

I.

Alcance del ensaye Este mtodo de prueba se utiliza para determinar el tiempo de fraguado inicial y final del cemento hidrulico por medio de la aguja de Vicat de 1 mm de dimetro. El tiempo de fraguado inicial determina el perodo 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 fsicas y qumicas. El tiempo de fraguado final es el perodo de tiempo, medido desde el amasado de la pasta, hasta el momento en que debido a las reacciones de hidratacin esta tiene la consistencia de un material rgido. El tiempo de fraguado inicial y final dependen principalmente de los siguientes factores: Composicin mineralgica del cemento, finura de molido del mismo, relacin agua/cemento de la mezcla, temperatura a que se encuentran los materiales en el momento de la fabricacin 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 elaboracin de la pasta, hasta que la aguja de vicat de dimetro 1 mm marque una penetracin 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 dimetro 1 mm, no deje huella apreciable sobre su superficie (0 a 3 mm).


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II.

Equipo a utilizar. Balanza con sensibilidad 0.1 gramos. Aparato de Vicat. Placa de Vidrio. Cronometro. Cuarto de curado. Probetas graduadas de 200 250 ml.

III.

Procedimiento. Nota: Para la realizacin de este ensaye es necesario haber obtenido el porcentaje de agua de la consistencia normal. La humedad relativa del laboratorio no estar menor del 50 por ciento. El cuarto hmedo debe mantener una humedad relativa de no menor de 90 por ciento. Pese 500 gramos de cemento, colquelo en la placa de vidrio y forme un cono crter central. Mida el agua de consistencia normal en la probeta graduada.

Aada el agua limpia en el crter 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 usar 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 homognea. 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 centmetros.


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Introduzca la pelota formada en el molde cnico por la parte inferior quitando el sobrante con la mano. Se apoya el molde cnico encima de la placa de vidrio, se enrasa y se alisa la base superior con una esptula hasta que la superficie de la pasta no presente irregularidades. Inmediatamente despus 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 dimetro 1 mm en contacto con la pasta de cemento, la escala de lectura en cero y afloje el tornillo de presin y deje descender libremente el embolo durante treinta segundos, anotando al final de este periodo la penetracin de la misma dentro de la pasta. Anote el valor de la penetracin y regrese el conjunto al cuarto de curado. Despus de este tiempo y cada 15 minutos (10 minutos para el cemento tipo III), repita el procedimiento anterior y realice pruebas de penetracin hasta que la aguja de vicat de dimetro 1 mm penetre n la pasta de cemento de 3 a 0 mm. Grafique penetracin en milmetros (eje y) versus tiempo en minutos (eje x). De este grfico 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.


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GRAVEDAD ESPECIFICA DE CEMENTO HIDRAULICO DESIGNACION de AASHTO: T 133 - 86 DESIGNACION de ASTM: C 188 - 84 1. Alcance 1.1 Este mtodo cubre la determinacin del peso especfico del cemento hidrulico. Su utilidad particular se debe a que este se usa en el diseo y control de las mezclas de concreto.

2.

Equipo. Frasco de Le Chatelier.

Frasco Le Chatelier Kerosene deshidratado (libre de agua) o gasolina. Termmetro.


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3.

Procedimiento Agregue en el frasco LChatelier la cantidad necesaria de kerosn, diesel o gasolina, hasta alcanzar un nivel que se encuentre entre las marcas 0 y 1 mililitros, este ser 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 operacin se ir agitando el cemento con una varilla, con el propsito de que no quede ninguna partcula 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 solucin (temperatura final) y observar que si la variacin de temperatura entre la temperatura T1 y la temperatura T2 es menor de 0.2 entonces determinar el volumen final. En ca so contrario hay que C, hacer bajar la temperatura final por medio de la inmersin de la solucin en una cubeta que contenga agua fra hasta que cumpla dentro de la variacin 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


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PRACTICA No. 8

RESISTENCIA A LA COMPRESION DE MORTEROS DE CEMENTO

A.S.T.M. Designacin C-109 C-


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RESISTENCIA RESISTENCIA A LA COMPRESION DE MORTEROS DE CEMENTO CA.S.T.M. Designacin C-109 INTRODUCCION: El cemento (Portland tipo I en nuestro caso), debe cumplir con requisitos de resistencia a la compresin los cuales estn normalizados en las especificaciones de la A.S.T.M. en su designacin C-150, para tal efecto se debe elaborar en el laboratorio una mezcla que combine cemento Portland con Arena Estandarizada (mezcla de mortero), cuya proporcin sea 1:2.75 (una parte de cemento con 2.75 partes de arena estndar) y una relacin 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 compresin que se debe cumplir, como mnimo, segn la norma antes mencionada para Cementos Portland tipo I se muestran en la siguiente tabla: Edad (das) 3 7 28 Resistencia a la Compresin (Libras/pulg) 1,800 2,800 4,000

Segn A.S.T.M. C-150


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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 elctrica.

Mezcladora Elctrica


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Una mesa de fluidez con su molde metlico.

Meza de Fluidez con su Molde Metlico Un pisn tamper: Un pisn construido de material no abrasivo, no absorbente, ni quebradizo, debiendo tener una seccin transversal con dimensiones de por 1 (13 mm por 25 mm). Molde de acero o plstico rgido, para fabricar cubos de 2 pulgadas de lado, con no ms de tres compartimentos, y construido con un material no deformable.

Moldes para Fabricar Cubos de Mortero


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Maquina compresora.

Mquinas Compresoras

MATERIAL UTILIZADO: Arena normalizada con procedencia de Otawa Canad, o en su defecto arena local o del Banco de Motastepe, cuyos requerimientos de graduacin deben cumplir con la A.S.T.M. en su designacin C-778, la cual es la siguiente: Tamiz N 100 50 30 16 Retenido Parcial (%) 98 + 2 72 + 5 2+2 0


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CONDICIONES DE TEMPERATURA Y HUMEDAD DEL ENSAYE: La temperatura ambiente debe mantenerse de 20 a 27.5C. La temperatura del agua de mezclado, del cuarto de curado y del agua del almacenamiento debe ser de 23C y la mxima variacin debe ser + 1.7C. 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: Elaboracin de la Mezcla Ajustar la graduacin de la arena del Banco de Motastepe , de manera que se asemeje a la arena estandarizada, segn los requerimientos de graduacin de la A.S.T.M. en su designacin C-778. Obtener la cantidad de materiales a utilizar para fabricar los especimenes segn la siguiente tabla:

Material Cemento Arena Agua Relacin A/C

Cubos a Fabricar 6 9 500 gr. 740 gr. 1,375 gr. 2,035 gr. 243 ml. 359 ml. 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 perodo 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 esptula. Elaborado por: Ingenieros Marvin Blanco Rodrguez e Ivn Matus Lazo Ingenieros

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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 troncnico 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 pisn tamper, al final enrase la parte superior del molde, limpie y seque alrededor del mismo. Retire de forma vertical el molde metlico y aplique 25 golpes (cada de de altura) en 15 segundos en la mesa de fluidez. Determine el promedio del dimetro ensanchado (obteniendo 4 dimetros finales en distintas posiciones, a intervalo de distancia aproximadamente igual), y calcule el porcentaje de fluidez comparndolo con el dimetro inferior inicial que es de 4 pulgadas, as como se expresa en la siguiente frmula: Dimetro promedio final Dimetro inicial % de Fluidez = ---------------------------------------------------- x 100 Dimetro inicial

En caso que no se obtenga la fluidez requerida deber realizarse otra mezcla a la que se le har variar la cantidad de lechada que se le adicionar a la mezcla de mortero (si el mortero quedo muy rgido y la fluidez est por debajo del mnimo, aumentamos la lechada o viceversa). Despus de medir la fluidez, inmediatamente se devuelve el mortero de la mesa al recipiente de la mezcladora, limpiando rpidamente el que qued adherido en las paredes del recipiente y proceda a mezclar a velocidad media por un tiempo de 15 segundos.


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Elaboracin de los Especmenes 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 pisn tamper distribuidos en dos rondas ortogonales entre s (ver siguiente figura).

4321

5678

5 6 7 8 4 3 2 1 2da. Ronda

4321

5678

5 6 7 8 4 3 2 1 2da. Ronda

1era. Ronda

1era. 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 esptula la parte superior de los moldes hasta dejar la superficie lisa. Coloque los moldes, que contienen los especmenes, en el cuarto de curado por un tiempo de 24 horas, dejando la superficie libre del espcimen expuesta a la humedad, pero protegida de cualquier cada de agua. Despus 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 compresin.


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Ensaye a Compresin Ensayar a la compresin los especmenes, a las edades de 3, 7 y 28 das y compararlos con el valor mnimo correspondiente a cada edad. Retire el espcimen de la pileta de curado, squelo y remueva cualquier grano de arena suelta que tengan las caras que estarn en contacto con las placas de carga de la mquina compresora. El espcimen se retira de la pileta de curado 24 horas antes de realizarle el ensaye a compresin. Compruebe que las caras del espcimen estn ortogonales, en caso contrario descrtelo. Coloque el espcimen en la mquina de compresin, sobre la cara superior colquele una placa de acero, por encima de l un baln y otra placa de acero. Aplique lentamente la carga sobre el espcimen a una velocidad tal que la carga mxima se alcance en un periodo no menor de 20 segundos, ni mayor de 80 segundos, hasta obtener la carga. Registre la carga mxima y calcule el esfuerzo a la compresin de la siguiente manera:

Carga mxima Resistencia a la Compresin = -------------------------rea del Espcimen


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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE TECNOLOGA DE LA CONSTRUCCIN DEPARTAMENTO DE CONSTRUCCIN LABORATORIO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIN

PRACTICA No. 9

DISEO DE MEZCLAS DE MORTERO CA.S.T.M. Designacin C-109


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DISEO DE MEZCLAS DE MORTERO CA.S.T.M. Designacin C-109 INTRODUCCION: Esta prctica tiene como finalidad reproducir en el laboratorio la mezcla de prueba que refleja la informacin obtenida del diseo terico desarrollado por los estudiantes, donde se aplic las propiedades fsicas y mecnicas de los materiales a utilizar. En la elaboracin de la mezcla de prueba se observar la manejabilidad (cantidad de lechada), as como la distribucin de las partculas para poder corregir la mezcla en caso que sea necesario. Despus de elaborar la mezcla de prueba se fabricarn especmenes de mortero, los cuales sern ensayados a compresin a distintas edades, para observar si cumple con la resistencia de diseo y recomendar su utilizacin. EQUIPO UTILIZADO: Balanza con sensibilidad de 0.1 gramo. Malla No. 4 Probeta graduada de capacidad de 250 a 500 ml.

Probeta Graduada


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Una mezcladora elctrica.

Mezcladora de Mortero

Una mesa de fluidez con su molde metlico.

Meza de Fluidez con su Molde Metlico

Un pisn tamper: Un pisn construido de material no abrasivo, no absorbente, ni quebradizo, debiendo tener una seccin transversal con dimensiones de por 1 (13mm por 25 mm)


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Molde de acero o plstico para fabricar cubos de 2 pulgadas de lado, con no ms de tres compartimentos, y construido con un material metlico no deformable.

Moldes para Fabricar Cubos de Mortero

Maquina compresora.

Mquinas Compresoras


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MATERIAL UTILIZADO: Arena. Cemento Portland tipo I . PROCEDIMIENTO DEL ENSAYE: Elaboracin de la Mezcla Cribar la arena a utilizar por el tamiz N4 y eliminar el sobre tamao. Pesar los materiales a utilizar para fabricar la mezcla de mortero, segn el resultado obtenido en el diseo. 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 perodo 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 esptula. 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 troncnico 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 pisn tamper, al final enrase la parte superior del molde, limpie y seque alrededor del mismo. Retire de forma vertical el molde metlico y aplique 25 golpes (cada de de altura) en 15 segundos en la mesa de fluidez.


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Determine el promedio del dimetro ensanchado (obteniendo 4 dimetros finales en distintas posiciones, a intervalo de distancia aproximadamente igual), y calcule el porcentaje de fluidez comparndolo con el dimetro inferior inicial que es de 4 pulgadas, as como se expresa en la siguiente frmula: Dimetro promedio final Dimetro inicial % de Fluidez = --------------------------------------------------- x 100 Dimetro inicial Despus de medir la fluidez, inmediatamente se regresa el mortero de la mesa al recipiente de la mezcladora, limpiando rpidamente el que qued adherido en las paredes del recipiente y proceda a mezclar a velocidad media por un tiempo de 15 segundos.

Elaboracin de los Especimenes Coloque el mortero en el molde en dos capas de aproximadamente 1 pulgada de espesor cada capa. Aplique a cada capa 16golpes con el pisn tamper distribuidos en dos rondas ortogonales entre s (ver siguiente figura).

4321

5678

5 6 7 8 4 3 2 1 2da. Ronda

4321

5678

5 6 7 8 4 3 2 1 2da. Ronda

1era. Ronda

1era. 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 esptula 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 espcimen expuesta a la humedad pero protegida de cualquier cada de agua.


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Despus 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 compresin. Ensaye a Compresin Ensayar a la compresin los especimenes a las edades de 3, 7 y 28 das. Retire el espcimen de la pileta de curado, squelo y remueva cualquier grano de arena suelta que tengan las caras que estarn en contacto con las placas de carga de la mquina compresora. El espcimen se retira de la pileta de curado 24 horas antes de realizarle el ensaye a compresin. Compruebe que las caras del espcimen estn ortogonales, en caso contrario descrtelo. Coloque el espcimen en la mquina de compresin, sobre la cara superior colquele una placa de acero, por encima de l un baln y otra placa de acero. Aplique lentamente la carga sobre el espcimen a una velocidad tal que la carga mxima se alcance en un periodo no menor de 20 segundos, ni mayor de 80 segundos, hasta obtener la carga. Registre la carga mxima y calcule el esfuerzo a la compresin de la siguiente manera: Carga mxima Resistencia a la Compresin = -------------------------rea del Espcimen


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PRACTICA No. 10

DOSIFICACION Y FABRICACION DE MEZCLAS DE CONCRETO METODO DE LA ACI


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INTRODUCCION: El concreto consiste en una mezcla de cemento, arena, agregado grueso (grava o piedrn), y agua; y para que sea de buena calidad debe ser diseado apropiadamente y contener la cantidad correcta de cada material. El cemento, la arena, y el agregado grueso se dosifican por peso. Esta prctica tiene como finalidad reproducir en el laboratorio la mezcla de prueba que refleja la informacin obtenida del diseo terico desarrollado por los estudiantes, donde se aplic las propiedades fsicas y mecnicas de los materiales a utilizar. En la elaboracin de la mezcla de prueba se observar la manejabilidad (cantidad de lechada), as como la distribucin de las partculas para poder corregir la mezcla en caso que sea necesario. Despus de elaborar la mezcla de prueba se fabricarn especmenes (cilindros) de concreto, los cuales sern ensayados a compresin a distintas edades, para observar si cumple con la resistencia de diseo y recomendar su utilizacin.

MEZCLADO DEL CONCRETO: La mezcla de los materiales constituyentes del concreto debe realizarse con todo cuidado para a asegurar la obtencin de un producto uniforme (homogneo). El mezclado de los materiales, se puede efectuar a mano o a mquina, 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 orgnicos. 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. Elaborado por: Ingenieros Marvin Blanco Rodrguez e Ivn Matus Lazo Ingenieros

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Paso No. 2. Se mide correctamente los materiales por medio de un cubo sin tapa de treinta centmetros (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 ltimo 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 operacin unas cinco veces, dejando acomodado en forma de un pequeo volcn. Se procede a abrirle un hueco de suficiente tamao, para que alcance el agua de mezclado, en el centro del volcn que se ha formado con los materiales premezclados. Vierta el agua requerida y mezcle todos los materiales para obtener una mezcla homognea y dcil, debe de evitarse que en esta operacin el agua se mueva fuera de los agregados. Se debe de mezclar hasta que la mezcla quede homognea.


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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 y Varilla Punta de Bala

Cono de Revenimiento, Charola, Varilla Punta de Bala Cuchara de Albailera y Zepillo de Cerda Metlica

DETERMINACION DE LA CONSISTENCIA DEL BASANDOSE EN EL ASENTAMIENTO ( SLUMP ) a. Generalidades

CONCRETO

Este ensayo tiene como finalidad la descripcin de un mtodo para determinar la consistencia del concreto en el laboratorio y/o en el terreno, basndose en el asentamiento de las mezcla. Si el agregado grueso de la mezcla contiene un porcentaje apreciable de partculas cuyo dimetro es mayor de 2 este mtodo de ensayo no es valido. b. Equipo - Molde de metal (cono de revenimiento), galvanizado en forma de tronco de cono: dimetro de la base superior 4 x dimetro 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 hormign de 5/8 de dimetro y 60cm. de longitud.


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c. Preparacin 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 despus de que ste se vace 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 compa con 25 golpes cta de la varilla distribuidos uniformemente. La ltima capa se empareja por medio de un palustre o bien con una cuchara de albailera. 3) Despus de llenar el molde como se indica, se retira ste con un movimiento vertical. Inmediatamente despus se determina por medio de una regla el asentamiento de la muestra con relacin a la altura inicial. e. Clculo La consistencia se expresa en trminos del asentamiento, despus de retirar el molde, con relacin a la altura inicial. Asentamiento ( Slump ) = 12 altura de la muestra despus de retirar el molde, en pulgadas.


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

RENDIMIENTO

Y

En este ensayo se describe un mtodo para obtener el peso unitario del concreto recin mezclado y se dan frmulas para calcular el rendimiento, el volumen de concreto producido por unidad de volumen de cemento, el factor de cemento y el porcentaje de vacos en el concreto. b. Equipo - Balanza sensible a 0.1 de libra - Varilla (punta de bala), para apisonar el hormign de 5/8 de dimetro y 60cms., de longitud. - Moldes cilndricos de medio pie cbico y de un pie cbico, los cuales deben estar de acuerdo con las dimensiones que aparecen a continuacin: Dimetro nominal max. de las partculas de agregado grueso

Capacidad en pies cbicos

Dimetro interior en pulg.

Altura en pulgadas

Espesor del metal (Us Gage)

1

10.00 14.00

10.00 11.23

No. 10 a No. 12 No. 10 a No. 12

Hasta 2 Mayor de 2

Como se puede ver, la capacidad del molde que se usa depende del tamao mximo de las partculas de agregado grueso que se empleen en el ensayo. La capacidad exacta de los moldes y su calibracin, se obtienen llenndolos con agua y pesndolos y luego dividiendo este peso de agua por la gravedad especfica de la misma, teniendo en cuenta la temperatura. Elaborado por: Ingenieros Marvin Blanco Rodrguez e Ivn Matus Lazo Ingenieros

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c. La muestra La muestra debe ser de concreto recin 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 cbico, o con 50 golpes si se usa el molde de un pie cbico. Tambin 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 ltima capa se enrasa con el borde del molde. 3) Se pesa el molde junto con el material as compactado con una aproximacin de 0.1 de lb. e. Clculos 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 calibracin expresado en pies cbicos y el resultado de este producto es el peso unitario (Libras x pie cbico)


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2) Volumen de Concreto VC = ( NxP) + Wf + Wc + Ww ; en donde W

VC=Volumen de concreto producido pro mezclada en pies cbicos N=Nmero de sacos de cemento usado por mezclada P=Peso neto en lbs. de un saco decemento 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 cbico. 3) Rendimiento El rendimiento se calcula de acuerdo con la siguiente formula: R = S en donde N

R=Rendimiento por saco de cemento de P lbs., en pies cbicos. S=Volumen de concreto producido por mezclada, en pies cbicos. N= Nmero de sacos de cemento usados en la mezclada. 4) El factor de cemento El factor cemento se calcula de acuerdo con la siguiente formula: N= 27 27 N ; en donde o N1 = Y S

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


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5) Porcentaje de concreto producido por mezcla en pies cbicos El contenido de aire en el concreto se calcula por medio de la siguiente formula: A= T W *100 Se puede usar tambin la siguiente formula T S V * 100 en donde S

A=

A=Porcentaje de vacos en el concreto T=Peso unitario terico del concreto, en lbs., por pie cbico, calculado sin tener en cuenta los vacos. W=Peso unitario real del concreto, en lbs., por pie cbico. S=Volumen de concreto producido por mezclada en pies cbicos. V=Volumen absoluto total de los componentes de la mezclada, en pies cbicos. Nota: El valor de T se obtiene de la formula; T= W1 V

W1=Peso total de los componentes que formulan la mezclada V=Volumen total absoluto de los componentes, en pies cbicos. T=Peso unitario terico del concreto calculado sin tener en cuenta los vacos, en libras por pie cbico. 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 especfica multiplicado pro 62.4 pro pie cbica: Va = Peso en lbs. (en pies cbicos) Gravedad especfica x 62.4


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PREPARACION Y CURADO DE ESPECIMENES EN EL TERRENO PARA LOS ENSAYOS DE COMPRESION Y FLEXION a. Generalidades A continuacin se describe cmo se preparan y curan los especimenes en el terreno para que los ensayos de compresin y de flexin. Los especimenes que se preparan en el terreno tienen dos finalidades: La verificacin de la resistencia del hormign para la cual se dise y la determinacin del nmero de das al cabo de los cuales se puede dar a servicio la estructura.

b. Equipo - Moldes de especimenes para los ensayos de compresin (6 de dimetro por 12 de altura), y de flexin. (ver ensayo anterior).

Molde Cilndrico Metlico para Muestrear Concreto Fresco - Varilla (punta de bala), para apisonar la muestra de 5/8 de dimetro y 60cms. de longitud.


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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 seccin 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. Despus de aplicar los varillasos a la ltima 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 compresin 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 16 C y 27 C. 2) Los especimenes que se fabriquen con el fin de verificar la resistencia del hormign usado en la obra, se debern sacar de los moldes al cabo de 24 horas y almacenar en un sitio hmedo en donde la superficie de los especimenes est constantemente expuesta a la humedad. La temperatura debe permanecer entre 18 C y 24 C. 3) Los especmenes que se fabriquen con el fin de determinar cundo 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 especmenes 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 das, no se deben enviar al laboratorio sino siete das antes de ser ensayados.


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Tanque de Curado para Especmenes de Concreto e. Curado de especmenes para el ensayo d e flexin 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 hmeda. Al cabo de las 24 horas, se sacan de los moldes y se almacenan en un sitio hmedo como se indica en el pargrafo d. 2) anterior. 2. Los especimenes que se fabriquen con el fin de determinar cundo 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 mtodos que se usan para curar el hormign en sitio.


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PRACTICA No. 11

DETERMINACION DETERMINACION DE LA RESISTENCIA DE ELEMENTOS DE CONSTRUCCION.


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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 compresin de cilindros de concreto. b. Equipo Mquina hidrulica para ensayos de compres con in capacidad de 200,000 lbs.

Mquina Compresora c. Preparacin de la Muestra 1. La manera como se deben preparar los especimenes para este ensayo, aparece en la gua de ensaye No. 10 de este documento. 2. Los cilindros se deben ensayar tan pronto como sea posible despus de sacarlos del cuarto hmedo. Con el fin de que conserven la humedad, los cilindros debern ser cubiertos con una lona hmeda. Elaborado por: Ingenieros Marvin Blanco Rodrguez e Ivn Matus Lazo Ingenieros

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3. El dimetro del cilindro se determina midindolo dos veces ms 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 aproximacin de 0.01 . La altura del cilindro se determina con una aproximacin de 01 . 4. Si las bases de los cilindros de muestra no son planas dentro de una variacin permitida de 0.002 pulg., se debern cabezear por medio de una capa de una mezcla de hormign u otro material aproximado. d. Procedimient 1. Se o coloca el cilindro en la mquina y se centra con relacin a la placa superior. Se pone la placa superior en contacto con el espcimen. 2. Se aplica la carga de una rata de aumento constante y uniforme ms o menos entre 20 y 50 libras por pul

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