Este documento presenta los resultados de ensayos de laboratorio realizados para determinar las propiedades de los agregados (fino y grueso) utilizados en el diseño de mezclas. Se midió el contenido de humedad, peso específico y absorción de los agregados. Los resultados incluyen el contenido de humedad (0.84% y 0.82% para el agregado fino, 0.35% y 0.25% para el agregado grueso), peso específico (2.00 g/cm3 para el agregado fino, 2.66 g/cm3
2. 1.INTRODUCCION
• Para el diseño de mezclas utilizaremos material extraído de la cantera de Arunta los cuales serán
sometidos a ensayos de laboratorio tales como. Absorción, Peso Específico, Contenido de
Humedad, Granulometría, Peso Unitario Seco Suelto y Peso Unitario Seco Compactado, los
resultados obtenidos se detallaran en adelante.
• En el presente informe se ha realizado el diseño de mezclas por el método de A.C.I. y por el
método del AGREGADO GLOBAL por el que hemos tomado las proporciones en la dosificación
para los criterios dados como la resistencia de un f’c = 230 kg/cm2 y con una consistencia
plástica, dado que en el INFORME DEL ESTUDIO DE LABORATORIO DE LOS AGREGADOS hemos
obtenido los resultados necesarios para el cálculo de la dosificación exacta. Que han sido
necesarios para el uso de las tablas correspondientes señaladas por el COMITÉ DEL A.C.I.
4. 2.1 CONTENIDO DE HUMEDAD DEL AGREGADO FINO Y GRUESO: (ASTM
C-566)
Donde:
h = Contenido de humedad (%)
A = Peso de la muestra húmeda (g)
B = Peso de la muestra seca (g)
Equipo y materiales
• Balanzas (± 0.01 g)
• Taras y recipientes (resistentes a altas temperaturas)
• Estufa, capaz de mantener una temperatura de 105 °C a 110°C
Procedimiento
• Se pesa una muestra de aproximadamente 400 gramos (agregado fino) y 500 gramos (agregado grueso).
• Se coloca en el horno durante un tiempo mínimo de 24 horas
• Después del secado al horno, pesar la muestra.
7. 2.2 PESO ESPECIFICO Y ABSORCION DEL AGREGADO FINO (NTP 400.022)
2.2.1 PESO ESPECÍFICO
Equipos y Materiales
• Balanza, con capacidad mínima de 1 000 g o más y sensibilidad de 0,1 g.
• Estufa, capaz de mantener una temperatura uniforme de 110 ± 5 ºC.
• Fiola de 500 cm3 de capacidad.
Procedimiento
• Para hallar el peso específico del agregado fino necesitaremos una fiola. Extraemos una muestra del agregado fino en estado Saturado Superficialmente Seco del
ensayo de absorción, pesamos una muestra representativa. Aproximadamente muestra S.S.S.: 400 gr.
• Una vez pesada la muestra la vertimos en la fiola y la agitamos de tal forma que no quede burbujas adentro.
• Luego la llenamos de agua hasta la marca que tiene la fiola. Llenado la fiola procedemos a pesarla en la balanza.
• Luego de haber tomado los datos del peso de la muestra + fiola + agua, botamos el contenido de la fiola y luego llenamos otra vez la fiola solo con agua y
procedemos a pesarla.
Donde:
W: Peso de la muestra Saturado Superficialmente Seco
V: Volumen que ocupa la muestra
𝑉𝑂𝐿.𝑀𝑈𝐸𝑆𝑇𝑅𝐴 = (𝐹𝐼𝑂𝐿𝐴 + 𝐴𝐺𝑈𝐴) + (𝑀𝑈𝐸𝑆𝑇𝑅𝐴 𝑆.𝑆.𝑆) − (𝑀𝑈𝐸𝑆𝑇𝑅𝐴 𝑆.𝑆.𝑆 + 𝐹𝐼𝑂𝐿𝐴 + 𝐴𝐺𝑈𝐴)
8. 2.2.2 ABSORCION
Donde:
𝑃𝑒𝑠𝑜𝐴𝑔.𝑆𝑆𝑆∶ 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜 𝑆𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑑𝑜 𝑆𝑢𝑝𝑒𝑟𝑓𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙𝑚𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑆𝑒𝑐𝑜
𝑃𝑒𝑠𝑜𝐴𝑔.𝑆𝑒𝑐𝑜∶ 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜 𝑒𝑛 𝑐𝑜𝑛𝑑𝑖𝑐𝑖ó𝑛 𝑠𝑒𝑐𝑎
Equipo y accesorios:
• Balanza con una capacidad de 5 kg o más, con sensibilidad de 0,5 g o menos.
• Horno o estufa, capaz de mantener una temperatura uniforme de 110 ºC ± 5 ºC
• Franela
• Recipientes o taras
Preparación de la muestra:
• Se selecciona por el método del cuarteo, aproximadamente 5 kg del agregado que se desea ensayar, rechazando todo el material
que pase el tamiz Nº 4 (4,76 mm).
Procedimiento:
• Después de un lavado completo para eliminar el polvo u otras impurezas superficiales de las partículas se sumerge en agua por un
periodo de 24 h ± 4 h.
• Se saca la muestra del agua y se hace rodar sobre un paño grande absorbente, hasta hacer desaparecer toda película de agua
visible, aunque la superficie de las partículas aún aparezca húmeda. Se secan separadamente los fragmentos más grandes. Se tiene
cuidado en evitar la evaporación del secado de la superficie. Se obtiene el peso de la muestra bajo la condición de saturado con la
superficie seca. Se determina éste y todos los demás pesos con aproximación de 0,5 g.
• Una vez llevado a estado saturado superficialmente seca, toma una muestra representativa se pesa y se lleva al horno a una
temperatura de 100 ºC a 110 ºC y se deja enfriar hasta temperatura ambiente, durante 1/2 h y se pesa.
9. PESO ESPECIFICO DEL AGREGADO FINO
• Formula de peso específico (fiola)
𝛾 𝐹 =
𝑊 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎
𝑉𝑑𝑒𝑠𝑝𝑙𝑎𝑧𝑎𝑑𝑜
• El volumen desplazado se calcula de la siguiente manera:
𝑉𝑑𝑒𝑠𝑝𝑙𝑎𝑧𝑎𝑑𝑜 = 𝑊 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎 − (𝑊𝑓𝑖𝑜𝑙𝑎+𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎+𝑎𝑔𝑢𝑎 − 𝑊𝑓𝑖𝑜𝑙𝑎+𝑎𝑔𝑢𝑎)
• CALCULO:
γ =
500
902.1 − 652.8
𝛄 = 𝟐. 𝟎𝟎 gr/cm3
10. ABSORCION
%𝑎 =
𝐷 𝑊 − 𝑆𝑆
𝑆𝑆
𝑥1
AGREGADO FINO
% aF =
350 − 347
347
x 100
% 𝐚 𝐅 = 𝟎. 𝟖𝟔%
11.
12. 2.3 PESO ESPECIFICO Y ABSORCION DEL AGREGADO GRUESO (NTP
400.021)
2.3.1 PESO ESPECIFICO
Donde:
B = Peso de la muestra saturada con superficie seca (g)
C = Peso de la muestra saturada dentro del agua (g)
Procedimiento
• Para determinar el peso específico del agregado grueso tomaremos una muestra representativa en condición saturado
superficialmente seco del ensayo de la absorción. Luego procedemos a llenar una probeta hasta cierta altura y anotamos el
volumen del agua que marca la probeta en nuestro caso lo haremos a un volumen de 500 ml.
• Una vez llenada la probeta pesamos una muestra del agregado grueso, en nuestro caso usaremos una muestra de 500 gr
• Pesada la muestra vertimos con cuidado el agregado grueso en la probeta de tal forma de no dañar la pobreta de vidrio. Una
forma más fácil sería inclinarla un poco e insertar las piedras cuidadosamente de tal manera de no dañar el envase de vidrio.
• Luego de haber insertado todas la muestra representativa se toma nota del nuevo volumen que marca la probeta en nuestro caso
ahora marca 685 ml.
Cálculos y Resultados
𝑉𝑂𝐿.𝐷𝐸𝑍𝑃𝐿𝐴𝑍𝐴𝐷𝑂 = (𝐴𝐺𝑈𝐴 + 𝑃𝑅𝑂𝐵𝐸𝑇𝐴 + 𝑀𝑈𝐸𝑆𝑇𝑅𝐴 𝑆.𝑆.𝑆) − (𝐴𝐺𝑈𝐴 + 𝑃𝑅𝑂𝐵𝐸𝑇𝐴)
13. 2.3.2 Absorción
Donde:
• 𝑃𝑒𝑠𝑜𝐴𝑔.𝑆𝑆𝑆∶ 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜 𝑆𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑑𝑜 𝑆𝑢𝑝𝑒𝑟𝑓𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙𝑚𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑆𝑒𝑐𝑜
• 𝑃𝑒𝑠𝑜𝐴𝑔.𝑆𝑒𝑐𝑜∶ 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜 𝑒𝑛 𝑐𝑜𝑛𝑑𝑖𝑐𝑖ó𝑛 𝑠𝑒𝑐𝑎
Equipo y accesorios:
• Balanza con una capacidad de 5 kg o más, con sensibilidad de 0,5 g o menos.
• Horno o estufa, capaz de mantener una temperatura uniforme de 110 ºC ± 5 ºC
• Franela
• Recipientes o taras
Preparación de la muestra:
• Se selecciona por el método del cuarteo, aproximadamente 5 kg del agregado que se desea ensayar, rechazando todo el material que pase
el tamiz Nº 4 (4,76 mm).
Procedimiento:
• Después de un lavado completo para eliminar el polvo u otras impurezas superficiales de las partículas se sumerge en agua por un periodo
de 24 h ± 4 h.
• Se saca la muestra del agua y se hace rodar sobre un paño grande absorbente, hasta hacer desaparecer toda película de agua visible,
aunque la superficie de las partículas aún aparezca húmeda. Se secan separadamente los fragmentos más grandes. Se tiene cuidado en
evitar la evaporación del secado de la superficie. Se obtiene el peso de la muestra bajo la condición de saturado con la superficie seca. Se
determina éste y todos los demás pesos con aproximación de 0,5 g.
• Una vez llevado a estado saturado superficialmente seca, toma una muestra representativa se pesa y se lleva al horno a una temperatura de
100 ºC a 110 ºC y se deja enfriar hasta temperatura ambiente, durante 1/2 h y se pesa.
17. 2.4 PESO UNITARIO DEL AGREGADO FINO Y GRUESO: (NTP 400.017)
2.4.1. PESO UNITARIO SUELTO DEL AGREGADO FINO Y GRUESO
Donde:
𝑃.𝑈.𝑆.𝑆.= 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑈𝑛𝑖𝑡𝑎𝑟𝑖𝑜 𝑆𝑢𝑒𝑙𝑡𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝐴𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜
𝑊𝑆 = 𝐸𝑙 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝐴𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜
𝑉 = 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑟𝑒𝑐𝑖𝑝𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒
Equipos y Materiales
• Balanza Electrónica
• Recipiente cilíndrico (metal)
• Pala o cucharon de aluminio
Procedimiento:
• El recipiente se llena con una pala hasta rebosar, descargando el agregado desde una altura no mayor de 50
mm por encima de la parte superior del recipiente, sin ejercer presión.
• El agregado sobrante se elimina con una regla.
• Se determina el peso neto del agregado en el recipiente.
18. 2.4.1. PESO UNITARIO COMPACTADO DEL AGREGADO FINO Y GRUESO
Donde:
𝑃.𝑈.𝑆.𝐶.= 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑈𝑛𝑖𝑡𝑎𝑟𝑖𝑜 𝐶𝑜𝑚𝑝𝑎𝑐𝑡𝑎𝑑𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝐴𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜
𝑊𝑆 = 𝐸𝑙 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝐴𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜
𝑉 = 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑟𝑒𝑐𝑖𝑝𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒
Equipos y Materiales
• Balanza Electrónica
• Recipiente cilíndrico (metal)
• Pala o cucharon de aluminio
Procedimiento:
• Se llena la tercera parte del recipiente y se nivela la superficie con la mano.
• Se apisona la masa con la barra compactadora, mediante 25 golpes distribuidos uniformemente sobre la superficie
• Se llena hasta las dos terceras partes de la medida y de nuevo se compacta con 25 golpes como antes.
• Luego se llena la medida hasta rebosar y se compacta 25 veces con la barra compactadora.
• El agregado sobrante se elimina usando la barra compactadora como regla.
• Se determina el peso neto del agregado en el recipiente.
19.
20. 2.5 ANALISIS GRANULOMETRICO
2.5.1 ANALISIS GRANULOMETRICO DEL AGREGADO FINO (NTP400.012)
Módulo de fineza: (NTP 400.011)
• Se define como la suma de los porcentajes acumulados retenidos en los tamices: (3/8”, 𝑁º 4, 8, 16, 30, 50, 100)
100=𝑀.𝐹.
• Se puede considerar al módulo de fineza como promedio ponderado de tamaño del tamiz en el cual es retenido
el material, siendo los tamices contados a partir del más fino.
• La norma ASTM C33 requiere que el agregado fino tenga un módulo de fineza entre 2,30 y 3,10
Materiales:
• Mallas (3/8’’; Nº4 ; Nº8 ; Nº16 ; Nº30 ; Nº50 ; Nº100; Nº200)
• Balanza
• Agregados Fino
• Taras
Procedimiento
• Primeramente procedemos a sacar una muestra representativa de nuestro agregado fino. Procedemos a pesarla.
• Luego de pesar la muestra procedemos a poner las mallas una encima de otra (3/8’’; Nº4; Nº8; Nº16; Nº30;
Nº50; Nº100; Nº200, fondo) y tamizar alrededor de 15 minutos.
• Luego procedemos a sacar cada muestra de cada malla y pesarla con una balanza, tomamos los datos Para cada
malla en el cuadro.
21. 2.5.2 ANALISIS GRANULOMETRICO DEL AGREGADO GRUESO (NTP400.012)
Materiales:
• Mallas (1 1/2’’; 1’’; 3/4’’;1/2’’ ;3/8’’; Nº4)
• Balanza
• Agregados Grueso
• Taras
Procedimiento
• Primeramente procedemos a sacar una muestra representativa de nuestro agregado Grueso. Procedemos a pesarla.
• Luego de pesar la muestra procedemos a poner las mallas una encima de otra (1 1/2’’; 1’’; 3/4’’; 1/2’’; 3/8’’; Nº4) fondo) y tamizar alrededor de 15
minutos.
• Luego procedemos a sacar cada muestra de cada malla y pesarla con una balanza, tomamos los datos Para cada malla en el cuadro.
Tamaño máximo nominal: (NTP 400.037)
El tamaño máximo del conjunto de agregados, está dado por la abertura de la malla inmediata superior a la que retiene el 15% o más al cribar por ella el
agregado más grueso.
Módulo de fineza: (NTP 400.011)
Se define como la suma de los porcentajes acumulados retenidos en los tamices (3”,1 ½”,¾,3/8,𝑁º 4,8,16,30,50)/100100=𝑀.𝐹.
Puede considerarse al módulo de fineza como promedio ponderado de tamaño del tamiz en el cual es retenido el material, siendo los tamices contados a
partir del más fino.
26. PARA RESISTENCIA F´C 230
1º.- Determinación de la Resistencia Promedio (F´cr):
F´c=230+84=314 Kg/m2
2º.- Tamaño Máximo Nominal (TMN) y SLUMP
Tamaño Maximo Nominal =1´´ Slump =3´´ 𝑎 4´´
Por tabla
Agua = 195 lts.
Aire Atrapado = 1.5%
• 3º.- Relación Agua Cemento ( A/C )
27. 4º.- Contenido de Cemento
𝐶𝑜𝑛𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝐶𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜= 195/0.53
𝐶𝑜𝑛𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝐶𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜= 367.647 º
• 5º.- Volumen Absoluto de la Pasta
Volumen Absoluto de la Pasta = Vol. cemento + Vol. agua + Vol. del aire
• cemento : 367.647 / (2.82 x 1000) = 0.1304 m3
• agua : 195 / (1 x 1000 ) = 0.195 m3
• Aire : 1.5 / 100 = 0.015 m3
Volumen de la pasta Σ= 0.3404 m3
28. 6º.- Volumen Absoluto de los Agregados
𝑉𝑜𝑙.𝐴𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜𝑠=1−𝑉𝑜𝑙.𝑃𝑎𝑠𝑡𝑎
𝑉𝑜𝑙.𝐴𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜𝑠=( 𝟏 − 𝟎.𝟑𝟒𝟎𝟒 )
𝑉𝑜𝑙.𝐴𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜𝑠= 𝟔𝟓𝟗𝟔 𝒎
29. METODO DEL COMITÉ A.C.I. 211
Contenido del Ag. Grueso = (b/b0) x P.U.C. de Ag grueso
T.M.N. = 1´´
M.F. Ag. Fino: = 2.89
X=0.652
Contenido del Ag. Grueso = 0.652 x 1590.62
Contenido del Ag. Grueso = 1037.085
Volumen del Ag. Grueso = 1037.084/ (2.7 x 1000)= 0.3837
• Contenido del Ag. Fino = ((0.6596 - 0.3837) x 2.69 x 1000 )
• Contenido del Ag. Fino = 741.476
30. Pesos Corregidos /1m3
Pesos de Diseño Pesos Corregidos
• Cemento 367.647 x 1 367.647 Kg
• Ag. Fino 741.476 x 1.0126 750.819 Kg
• Ag. Grueso 1037.085 x 1.0048 1042.063 Kg
• Agua 195.000 x -1.53 196.532 lts
DOSIFICACION POR PESO: 1: 2.04: 2.83: 0.53lts
31. Calculo para el Volumen de vaciado de briqueta Volumen de Briqueta
• diámetro = 0.15
• altura = 0.30
• vol. = 0.0053 m3
Volumen de Ag. para 1 briqueta Volumen de Ag. para 3 briqueta
Cemento = 1.949 Kg 1.949 *3 = 5.847 kg
Ag. Fino = 3.980 kg 3.980 *3 = 11.941 kg
Ag. Grueso= 5.524 kg 5.524 *3 = 16.573 kg
Agua = 1.042 lts 1.042 *3 = 3.126 lts
32. METODO DEL AGREGADO GLOBAL
El método consiste en optimizar sistemáticamente la proporción de agregado fino y grueso como un sólo
material (agregado global), dirigido a:
a) Controlar la trabajabilidad de la mezcla de Concreto.
b) Obtener la máxima COMPACIDAD de la combinación de agregados mediante ensayos de laboratorio.
c) Compatibilizar el MF de la arena con el MF de la piedra
Para la adición de agua se debe tener en cuenta la durabilidad, según los códigos de diseño del ACI.
Selección de porcentajes de combinación de agregado fino y grueso.
33. 𝑉𝑜𝑙.𝐴𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜𝑠= 0.𝟔𝟓𝟗𝟔 𝒎𝟑
• Resultados obtenidos de la
Combinación de Agregados
• Elegimos los 3 mayores P.U.S.C.
35. Determinación del Peso Seco de los Agregados
• 40 y 60 Ag Fino : 1778.740 x 0.40 = 711.496
Ag Grueso: 1778.740 x 0.60 = 1067.244
• 45 y 55 Ag Fino : 1778.212 x 0.45 = 800.195
Ag Grueso: 1778.212 x 0.55 = 978.016
• 50 y 50 Ag Fino : 1777.684 x 0.50 = 888.842
Ag Grueso: 1777.684 x 0.50 = 888.842
36. • Determinación de Pesos Húmedos
P. de Diseño P. Corregidos Docif. por peso
Cemento 367.647 367.647 / 367.647 1.00
Ag. Fino 800.195 1.0126 810.278 / 367.647 2.20
Ag. Grueso 978.016 1.0048 982.711 / 367.647 2.67
Agua 195 -0.8687 195.869 / 367.647 0.53
37. Calculo para el Volumen de vaciado de briqueta Volumen de Briqueta
• diámetro = 0.2
• altura = 0.3
• vol. = 0.0053 m3
42. • El F’c para que este concreto a los 7 días de fraguado debería alcanzar
el 70% y el 100% a los 28 días de la resistencia requerida, en nuestro
caso nos dio como resistencias los valores de 000.00 Kg/cm2 M. del
comité A.C.I. y 000.00 Kg/cm2 M. del Agregado GLOBAL con estos
resultados damos como concluida y aceptada nuestro diseño de
mezcla.
• También podemos concluir que la resistencia de la briqueta fuera del
agua por el método del Comité A.C.I. alcanzo una resistencia a los 7
días f’c = 102.91 kg/cm2 equivale al 44.74% de resistencia, y por el
método del AGREGADO GLOBAL. alcanzo una resistencia a los 7 días
f’c = 124.44 kg/cm2 equivale al 54.10%.
• Podemos afirmar que es muy importante el curado del concreto para
alcanzar la resistencia óptima.