INTRODUCCIÓN:

Este laboratorio tenía como fin el diseñada una mezcla de hormigon, para asi modelar su comportamiento y propiedades, después de realizada. El concreto es una mezcla compuesto por grava, arena, cemento y agua. Éste es altamente resistente a la compresión, y al ser reforzado con acero en estructuras como las vigas, adquiere mayor resistencia a la tracción, por esta razón es un compuesto fundamental en las obras civiles.

Al realizar elementos estructurales es necesario comprobar su resistencia a los esfuerzos a los cuales va a estar sometido, para esto, existen ensayos que llevan al límite la resistencia del material, para conocer su capacidad y así saber si es apto para la obra.

Cuando se realiza una mezcla de concreto, es necesario tomar muestras, llevarlas en forma de cilindros para medir posteriormente la resistencia a la compresión, para este laboratorio se tomaron 2, pero en ensayos en obras reales se toman muchos más, según la norma.

También es necesario conocer el comportamiento del concreto a la flexión, por lo tanto, para medir la resistencia a la flexión se utiliza el ensayo de método de la viga simple cargada en el punto central.

Cuando se diseñan elementos estructurales, las deformaciones experimentadas por el elemento, como resultado de las cargas aplicadas, representan una consideración de diseño tan importante como los esfuerzos.

PROCEDIMIENTO

1RA PARTE: ELABORACIÓN DE MEZCLA

Se comienza con el desarrollo de los cálculos de cada material para obtener los pesos requeridos para hacer el hormigón. Luego de tener estos datos se procede a pesar cada uno de los materiales en la báscula para poder mezclarlos, donde debe ser vaciado cada material con el siguiente orden: Grava (conglomerado de rocas de diferentes tamaños) y arena (conjunto de partículas desagregadas de las rocas) respectivamente; estas dos deben ser mezcladas hasta conseguir una homogeneidad. Luego se agrega el cemento (mezcla formada de arcilla y materiales calcáreos) mezclándolo de la misma manera. Finalmente se agrega el agua de forma lenta para mezclar los materiales hasta conseguir la consistencia adecuada (se debe evitar que el agua fluya fuera de la mezcla).

Se recomienda no modificar los pesos de cada uno de los materiales obtenidos en los cálculos, ya que esto produce cambios en las propiedades del hormigón.

Después de realizar de la mezcla, se saca una muestra para llenar 2 cilindros de 30 cm de altura y 15 cm de diámetro (previamente engrasados). Este procedimiento requiere de una varilla (para compactar), palustre y martillo de caucho (chipote). El vaciado se realiza de la siguiente forma (según la NTC 550):

Llenar 1/3 del molde cilíndrico con la mezcla (aproximadamente una capa de 10cm de altura) y proceder a dar 25 chuzones en forma de espiral con la ayuda de la varilla.

Agregar la segunda capa (2/3 del cilindro) y de nuevo dar 25 chuzones en forma de espiral a la mezcla.

Repetir por tercera vez el proceso, llenando totalmente el cilindro. (En caso de que el concreto baje debido a la compactación, se puede agregar un poco más de la mezcla para que el cilindro quede lleno).

Con la ayuda del palustre, emparejar la superficie del cilindro.

http://www.taringa.net/posts/ciencia-educacion/10900267/Cilindros-de-prueba-de-concreto-ASTM-C-31-descripcion.html

Es sumamente importante realizar el ensayo de asentamiento, el vaciado de la viga y la realización de los cilindros de manera rápida, para no afectar las propiedades de la mezcla del concreto.

La mezcla se deja en las formaletas por 2 o 3 días, para después ser sacadas y llevadas a una poceta con agua para dejarlas curando, esto con el fin de que el aire en el interior salga.

Los moldes de los cilindros debe estar completamente limpios y previamente engrasada para evitar que el concreto se adhiera a estos.

Con el martillo de caucho, al mismo tiempo, se le dan golpes al molde del cilindro a su alrededor hasta el punto en el cual el concreto comience a exudar. La cilindro ya vaciada, debe finalmente pulirse en su superficie con la ayuda del palustre.

Para la mezcla de concreto debe ensayarse el asentamiento por el método del cono de Abrams (regido por la NTC396). El asentamiento del hormigón es de suma importancia para saber si este puede ser utilizado con seguridad.

Existen variados ensayos para estimar las capacidades del hormigón, en especial su consistencia (capacidad que tiene el hormigón para deformarse, “fluidez”). Estos ensayos se hacen necesarios para ubicar y compactar adecuadamente las mezclas en una obra determinada. Este consiste en un molde metálico de forma cónica con aproximadamente 20 cm de diámetro interior en la base mayor, 10 cm de diámetro interior en la base menor y 30 cm de altura. Con una parte de la muestra, se hace de la siguiente manera:

Humedecer el cono en su interior. Sujetar el molde firmemente, llenar la tercera parte del cono y chuzar 25 veces con

la varilla. Este procedimiento se repite 2 veces más (hasta llenar el cono) y con el palustre,

emparejar la superficie eliminando material sobrante. Se procede a levantar el cono suavemente para que este se asiente de manera

normal, alzando verticalmente y evitando giros. Finalmente, para medir el asentamiento, se colocar el cono de manera inversa

junto al concreto asentado. Con una varilla horizontal en la parte superior del molde (alcanzando esta la parte superior de la mezcla), medir la diferencia de alturas entre la mezcla y la varilla horizontal.

http://www.taringa.net/posts/ciencia-educacion/10900267/Cilindros-de-prueba-de-concreto-ASTM-C-31-descripcion.html

2DA PARTE: FALLA DE CILINDROS

En el caso de los cilindros, luego de ser curados tras 8 días, se procede inmediatamente a ubicarlos en la máquina de ensayo, colocando el bloque de carga inferior sobre la plataforma de la máquina de ensayo, directamente bajo el bloque superior. El espécimen debe quedar alineado con el centro de este bloque, aplicando la carga hasta que la muestra falle y registre la carga máxima que soporta el espécimen. En este momento se debe registrar el tipo de falla dependiendo de la apariencia del concreto.

Los tipos de falla son:

Cono Cono y hendedura Cono y corte Corte Columnar

En los ensayos se debe tener en cuenta el valor en el cual se presenta la primera fisura y finalmente la falla. Si comienza a fallar presentando grietas o fisuras. A este tipo de falla se le conoce como falla dúctil (Ductilidad: Capacidad de experimentar deformación plástica a tensión o a cortante.)

TABLA DE DATOS:

Cilindros:

DIAMETRO (cm)

AREA (cm2)

ALTURA (cm)

FUERZA (KN)

ESFUERZO (Mpa)

CILINDRO 1 15.47 193.6 30.2CILINDRO 2 15.03 186.3 29.9

Cálculos:

C

15.4

Cm 15.3

15.3∗c2

2−15.3∗(15.4−c)2

2=0

c = 7.7 cm

I=15.3∗15.43

12

I=4656.6cm4

σc ¿ ❑❑=¿

F’c= Mpa.

(Esfuerzo máximo del concreto)

A (agua)

C(cemento)=

C(cemento )= Kg. ∑= Kg.

A(agua)= Kg.

T (triturado)= Kg.

Cilindros:

Diámetro= 0.15 m. Altura= 0.3 m. Vol x 2(cilindros)=0.0106m3

Concreto:

m3 Kg.1 - x= Kg de Concreto0.0106 - x

Hormigón Triturado Kg - Kg x= Kg de Triturado Kg - x

Hormigón Agua

Kg - Kg x= Kg de Agua

Kg - x

Hormigón Cemento

Kg - 1 x= Kg de Cemento

Kg - x

TABLA DE RESULTADOS

Fisura DEF FUERZA FUERZA DEF DEF MOMENTO σc(0,0001 in) (N) (Kgf) (in) (cm) (Kgf * cm) (Kgf/cm²)

X

ANALISIS DE RESULTADOS

fallo de manera frágil, lo cual significa que su comportamiento no es ideal, ya que no avisa con fisuras que está a punto de fallar