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COLECCIÓN EXÁMENES ÁRIDOS ...

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Departamento*de* Ingeniería* de*la* Construcción*y* Proyectos*de*Ingeniería

Tecnología de Materiales de Construcción

1

NOMBRE:

HORMIGÓN 1. ¿Qué misión tiene la adición de yeso di-hidratado al Clinker durante el proceso de elaboración del cemento?. ¿En qué proporción aproximada se añade en los cementos comunes?. Misión:

Proporción:

2. Nombrar las distintas fases que se producen durante la reacción de hidratación del cemento, indicando su duración aproximada y la reacción química principal implicada en cada fase. (PUNTUACIÓN DOBLE)

I:

II:

III:

IV:

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NOMBRE: 3. ¿Qué tipo de cemento posee la siguiente designación?. ¿Qué cualidad especial posee y cómo se consigue dicha cualidad?. ¿Cuál es la aplicación principal de estos cementos?. BL II/A-V 42,5R UNE 80305:2001

4. ¿Qué reacción es la responsable del ambiente alcalino del hormigón endurecido?. ¿Por qué resulta beneficiosa dicha alcalinidad?. Reacción simplificada:

Beneficio:

5. ¿Cómo se produce el ataque por sulfatos al hormigón?. ¿Cómo se puede controlar?. Proceso:

Control:

6. ¿Está permitido utilizar Cloruro de Calcio como acelerador del fraguado?. Explicar la causa.

7. ¿Cómo influirá en la fluidez del hormigón fresco un aditivo compuesto por polvo de GGBS (polvo granulado de la escoria de horno)?.

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3

NOMBRE: 8. Enumere los tres beneficios más importantes derivados de la utilización de un árido de alta compacidad en la elaboración de un hormigón.

9. Explique las tres misiones principales del agua de curado.

10. Describir las causas de la fisuración por retracción plástica y por asentamiento plástico. ¿Cómo se distingue, en un elemento de hormigón armado, la fisuración producida por uno u otro fenómeno?. Retracción plástica:

Asentamiento plástico:

Distinción:

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4

NOMBRE: 11. Calcular la desviación típica de la distribución de resistencias de un hormigón que presenta los siguientes valores experimentales de resistencia a la compresión {36, 34.5, 35, 38, 41, 32.5} (valores en MPa). Calcular también su resistencia característica. Desviación típica:

Resistencia característica (MPa):

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NOMBRE:

PRODUCTOS BITUMINOSOS (TEORÍA) 1. Defina los siguientes términos, indicando los constituyentes que los diferencian: §฀ Betún de penetración §฀ Betún fluxado §฀ Emulsión bituminosa §฀ Ligante modificado 2. Explique qué es la temoplasticidad de un ligante hidrocarbonado. Desde este punto de vista y con la ayuda de una representación gráfica, compare el comportamiento de un ligante ideal con el de un ligante real y explique las características que los diferencian. 3. Defina el concepto de densidad relativa de un betún y explique cómo se determina con la ayuda del picnómetro, proporcionando la expresión que permite obtener su valor.

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NOMBRE:

PROBLEMA: DOSIFICACIÓN DE MEZCLAS BITUMINOSAS EN CALIENTE La empresa constructora Asfaltos del Sur, S.A. ha resultado adjudicataria de las obras de refuerzo del firme de la carretera comarcal SE-140 de Peñaflor a la Puebla de los Infantes (Sevilla), licitadas por la Consejería de Obras Públicas de la Junta de Andalucía. Se trata del refuerzo de la capa superficial del firme asfáltico con 6 cm de espesor a todo lo ancho de la calzada actual de 8,00 m (dos carriles de 3,50 m y arcenes laterales de 0,50 m). La longitud del tramo de obras es de 12 Km. La carretera SE-140 tiene una categoría de tráfico de vehículos pesados T2. El Jefe de Servicio de la Consejería de Obras Públicas da a la contrata adjudicataria de las obras orden por escrito de inicio inmediato de las obras por razones de financiación del proyecto con Fondos FEDER. Debido a la huelga del sector naviero, la contrata se encuentra con un grave problema de desabastecimiento, por lo que no dispondrá a corto plazo de suministros de betún asfáltico, excepto las reservas disponibles en la propia planta de fabricación de asfalto que ascienden tan sólo a 100 Tn de betún asfáltico B60/70. No existen limitaciones en relación al suministro de filler (CEM I) ni de áridos para fabricación de mezclas. Se pide: a) Proponer el tipo de mezcla bituminosa en caliente más adecuada para el refuerzo. (1 punto) b) ¿Qué tipo de árido emplearía para la mezcla? Justificar la respuesta. (1 punto) c) Estimar las toneladas de mezcla bituminosa requeridas por las obras. (2 puntos) d) Estimar la dosificación en peso de: árido, filler y betún de la mezcla que cumpla lo prescrito en el PG-3. (3 puntos) e) ¿Puede atenderse la obra únicamente con las reservas de betún que el contratista dispone almacenadas en la planta? (1 punto) f) En el supuesto de que las reservas de betún del contratista no fueran suficientes y no se espere una pronta desconvocatoria de la huelga del sector naviero ¿Cuántos metros lineales de carretera podría construir la contrata? (2 puntos) NOTA: El alumno deberá estimar aquellos datos que necesite para resolver el ejercicio. Se valorará el ajuste de dichos parámetros a la realidad.

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NOMBRE: CEMENTOS Y HORMIGÓN (3 puntos) 12. Nombrar las cuatro fases principales del cemento y escribir su fórmula simplificada.

13. Explicar las diferencias entre los fenómenos de cansancio y envejecimiento del hormigón. Cansancio:

Envejecimiento:

14. Mencionar cuatro factores que influyan de forma directa en el tiempo de curado del hormigón según la EHE-08.

15. Enumere los principales factores que influyen en la retracción plástica del hormigón fresco.

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NOMBRE: DOSIFICACIÓN DE HORMIGONES (4 puntos) Se desea dosificar un hormigón de 400 kg/m3 de cemento para colocar en obra mediante vertido directo desde canaleta. Los áridos son rodados y el análisis granulométrico de los mismos se recoge en la tabla siguiente:

Tamiz UNE (mm)

Arena

Gravilla

Grava

% pasa ac.

% ret. ac.

% pasa ac.

% ret. ac.

% pasa ac.

% ret. ac.

40

100

0

100

0

100

0

25

100

0

100

0

92

8

20

100

0

100

0

15

85

12.5

100

0

65

35

0

100

8

100

0

30

80

0

100

4

70

30

11

89

0

100

2

50

50

3

97

0

100

0.5

25

75

2

98

0

100

0.25

15

85

1

99

0

100

0.125

8

92

0

100

0

100

0.063

5

95

0

100

0

100

Para dicho hormigón se precisa una consistencia medida por asiento en cono de Abrams de unos 4 cm, es decir, consistencia plástica. En nuestro caso, la relación agua cemento requerida para lograr dicha consistencia es A/C=0.45 en peso. Se pide: Realizar la dosificación en una hoja adjunta a entregar con el enunciado y rellenar las tablas siguientes con los parámetros del cálculo y resultados que definen completamente la dosificación (indicar unidades).

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NOMBRE:

Tablas de resultados: Material Cemento Agua Grava Gravilla Arena TOTAL

Proporción áridos (%) -

NOMBRE PARÁMETRO

Volumen (l/m3H)

Densidad (kg/l)

Peso (kg/m3H)

3.1 1.00 2.65 2.65 2.60 -

SÍMBOLO

Modulo granulométrico arena

M1

Modulo granulométrico gravilla

M2

Modulo granulométrico grava

M3

Tamaño máximo arena

D1

Tamaño máximo gravilla

D2

Tamaño máximo grava

D3

Módulo teórico gravilla

Mt2

Módulo teórico grava

Mt3

Porcentaje mezcla arena

t1

Porcentaje mezcla gravilla

t2

Porcentaje mezcla grava

t3

Modulo granulométrico mezcla

Mmezcla

Tamaño máximo mezcla

Dmezcla

VALOR (Unidades)

CEMENTOS Y HORMIGÓN (3 puntos) 16. ¿Cuál es el componente principal de la Puzolana?. Escribir de forma simplificada su reacción de hidratación nombrando cada uno de los compuestos participantes en ella. Componente:

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NOMBRE: Reacción simplificada nombrando los componentes:

17. Explicar las diferencias entre los fenómenos de cansancio y envejecimiento del hormigón. Cansancio:

Envejecimiento:

18. ¿Qué reacción es la responsable del ambiente alcalino del hormigón endurecido?. ¿Qué beneficios aporta un ambiente alcalino?. Explique los mecanismos físico-químicos que pueden afectar a dicha alcalinidad. Reacción simplificada nombrando los componentes:

Beneficios:

Mecanismos:

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NOMBRE: DOSIFICACIÓN DE HORMIGONES (4 puntos) Se desea dosificar un hormigón de 400 kg/m3 de cemento para colocar en obra mediante vertido directo desde canaleta. Los áridos son rodados y el análisis granulométrico de los mismos se recoge en la tabla siguiente:

Tamiz UNE (mm)

Arena

Gravilla

Grava

% pasa ac.

% ret. ac.

% pasa ac.

% ret. ac.

% pasa ac.

% ret. ac.

40

100

0

100

0

100

0

25

100

0

100

0

92

8

20

100

0

100

0

15

85

12.5

100

0

65

35

0

100

8

100

0

30

80

0

100

4

70

30

11

89

0

100

2

50

50

3

97

0

100

0.5

25

75

2

98

0

100

0.25

15

85

1

99

0

100

0.125

8

92

0

100

0

100

0.063

5

95

0

100

0

100

Para dicho hormigón se precisa una consistencia medida por asiento en cono de Abrams de unos 4 cm, es decir, consistencia plástica. En nuestro caso, la relación agua cemento requerida para lograr dicha consistencia es A/C=0.45 en peso. Se pide: Realizar la dosificación en una hoja adjunta a entregar con el enunciado y rellenar las tablas siguientes con los parámetros de l cálculo y resultados que definen completamente la dosificación (indicar unidades).

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NOMBRE:

Tablas de resultados: Material Cemento Agua Grava Gravilla Arena TOTAL

Proporción áridos (%) -

NOMBRE PARÁMETRO

Volumen (l/m3H)

Densidad (kg/l)

Peso (kg/m3H)

3.1 1.00 2.65 2.65 2.60 -

SÍMBOLO

Modulo granulométrico arena

M1

Modulo granulométrico gravilla

M2

Modulo granulométrico grava

M3

Tamaño máximo arena

D1

Tamaño máximo gravilla

D2

Tamaño máximo grava

D3

Módulo teórico gravilla

Mt2

Módulo teórico grava

Mt3

Porcentaje mezcla arena

t1

Porcentaje mezcla gravilla

t2

Porcentaje mezcla grava

t3

Modulo granulométrico mezcla

Mmezcla

Tamaño máximo mezcla

Dmezcla

VALOR (Unidades)

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NOMBRE: MEZCLAS BITUMINOSAS (3 puntos) La# empresa# fabricante# de# mezclas# bituminosas# en# caliente# Asfaltos( Sevillanos,( S.A.( dispone# actualmente# de# una# instalación# de# producción# en# el# término# municipal# de# La# Rinconada# (Sevilla).# Ante#el#inminente# cambio#de# ubicación#por#traslado#de# sus#instalaciones,# hace# inventario#de# existencias# de# materiales# en# planta,# resultando# que# dispone# de# los# siguientes# acopios# de# componentes#para#dosificación#de#mezclas:# • • •

Dos#silos#de#cemento#de#capacidad#unitaria#100#m3#al#75%#de#llenado.# 250#barriles#de#250#L#de#betún#asfáltico#B#60/70# Acopios# de# áridos# de# diferentes# granulometrías# de# 2500# T# (aptos# para# huso#

granulométrico#de#mezclas#tipo#AC#22#S#una#vez#mezclados).# La#empresa#recibe#el#encargo#de#una#constructora#para#atender#el#suministro#de#M.B.C#de#las# obras#de#refuerzo#de#un#tramo#de#la#carretera#autonómica#AT8077#en#el#término#municipal#de# Camas#(Sevilla),#con#tráfico#T1.#Se#estima#una#medición#de#suministro#de#proyecto#de#2100(T(de( M.B.C.(tipo(AC(22(surf(60/70(S.( Usted,#como#Director#Técnico#de#la#Planta,#necesita#saber#si#con#los#acopios#que#se#disponen# en# planta# es# capaz# de# atender# completamente# el# suministro# o# si# sólo# puede# suministrarlo# parcialmente.#Por#ello#se#le#pide:# a) b) c) d)

Calcular#una#dosificación#aproximada#de#la#mezcla#según#exigencias#del#PGT3.#(30%)# Con#los#materiales#en#existencias#¿Cuántas#toneladas#de#M.B.C.#podría#fabricar?#(30%)# ¿Cuál#es#el#ingrediente#limitante#de#la#mezcla#para#atender#el#suministro?#(20%)# ¿Cuántas# toneladas# del# ingrediente# limitante# sería# necesario# comprar# para# atender# completamente#el#pedido?#(20%)# NOTA:" El" alumno" deberá" estimar" lo" valores" de" los" parámetros" que" necesite" para" resolver" el" ejercicio"y"que"no"se"dan"explícitamente"en"el"enunciado;"se"valorará"la"precisión"y"ajuste"a"la" realidad"de"dichos"valores"estimados"

CEMENTOS Y HORMIGÓN (4 puntos) 1. Explicar en qué tipo de elementos constructivos de hormigón resulta especialmente importante controlar la exudación, qué efectos produce la misma en el hormigón endurecido y cómo podemos controlarla.

2. Se considera un pilar de hormigón de sección rectangular 30x40 armado con 8 barras corrugadas de acero de diámetro 30mm (8ϕ30) tal y cómo se muestra en la

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NOMBRE: figura. Los materiales empleados para su fabricación han sido: Hormigón HA30/P/20/I y un acero AEH-400 para las armaduras. Sabiendo que el hormigón tiene 28 días de edad y que ha sido ejecutado en unas condiciones de fabricación buenas, se pide estimar el módulo de deformación longitudinal del pilar a compresión.

3. Definir el concepto de límite plástico de un hormigón fresco. ¿Qué nos indica un valor alto del límite plástico en un hormigón fresco?, ¿cómo puede disminuirse sin afectar al resto de las propiedades del hormigón?, ¿qué parámetro del hormigón podemos relacionar directamente con el límite plástico?

4. Completar la tabla siguiente indicando cómo afecta la proporción de los componentes del hormigón sobre las características que se señalan: Rapidez de Velocidad ganancia Resistencia Calor de fraguado de resistencia final hidratación C3S C2S C3A C4AF

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NOMBRE: ÁRIDOS (1.5 puntos) 5. En una gravera se está diseñando una dosificación para hormigón de alta resistencia. Se dispone de un árido continuo que se extrae directamente y luego se clasifica por los tamices de 4 y 20 mm en arena y gravilla, desechando la fracción superior a 20 mm. Para fabricar el hormigón de alta resistencia sólo se utilizarán la arena y la gravilla que se extraen de la gravera. Se pide: a) A partir de la granulometría del árido natural calcular la granulometría de la arena y de la gravilla, sabiendo que los tamices de clasificación son el de 4 mm y el de 20 mm. b) Representar la granulometría del árido natural y de la arena y gravilla. c) Calcular el porcentaje de árido natural que es rechazado. 100

Pasa acumulado %

80

60

40

20

0 0,0625 0,125 0,25

0,5

1

2

4

8

16

32

64

Apertura tamiz (mm)

Tamiz 128 64 32 20 16 8 4 2 1 0.5 0.25 0.125

Árido natural Retenido parcial (%) 0 0 14 7 12 15 14 9 8 8 8 5

Árido natural Pasa acumulado (%)

Arena Pasa acumulado (%)

Gravilla Pasa acumulado (%)

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NOMBRE: DOSIFICACIÓN DE HORMIGONES (2.5 puntos) 6. Se desea a montar una planta de hormigón en el norte de la provincia de Cáceres. El estudio de viabilidad reduce...