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DOSIFICACION DE MORTERO Y CONCRETO (SIN ADITIVO Y CON PORCENTAJES DE ADITIVO)

Introducción Para poder crear una buena mezcla es necesario tener conocimiento de todos los materiales que serán utilizados en la mezcla de este. Los materiales que participan en la mezcla del mortero son agua, cemento, agregado fino (arena) y aditivo en algunas mezclas para poder observar el comportamiento de la mezcla y para la mezcla de concreta agua, cemento, agregado fino y agregado grueso y aditivo para una mezcla diferente. Es necesario estudiar las características de los materiales ya que el conocimiento de las características de estos será fundamental en la realización de la mezcla con las mejores resistencias alcanzables y economizando lo más posible. El presente informe de laboratorio tiene como objetivo explicar de forma breve la experiencia de laboratorio, la cual consistió en realizar tres ensayos para el caso de los morteros que fueron los de fluidez, compresión y resistencia a flexo-tracción en vigas y en el concreto realizamos asentamiento, resistencia a la compresión, y resistencia a la tensión. Cada uno de estos laboratorios nos presentó de forma práctica todo lo visto en clases acerca de estos ensayos, aplicando los pasos correspondientes a cada uno de estos y aplicándola norma correspondiente a cada uno de ellos. Las mezclas fueron realizadas con los agregados finos y grueso disponibles en el laboratorio, cemento Argos y el icopor que usamos como aditivo fue comprado en una papelería.

OBJETIVOS Identificar, reconocer y aprender a elaborar los distintos tipos de mortero y concreto, unas mezclas sin aditivo y otras con un porcentaje de aditivo diferente para cada mezcla, utilizando las herramienta y procedimientos necesarios para ello y cada uno de los procesos asociados, así como también las tomas de muestras para los ensayos de resistencia de esas mezclas. Reconocer y manejar el equipo para realizar muestras, sean en probetas cubicas y rectangulares. Aprender a rellenarlas sin dejar aire y desmoldarlas sin romperlas ni fisurarles, ya que esto perjudicaría su resistencia y aún más en general el ensayo. Ensayar las mezclas a medir su resistencia y ver el resultado de las resistencias al final del curso con los distintos ensayos realizados, formar conclusiones al respecto y tener diferencias entre estos.

DATOS DE LOS MATERIALES

Cemento  Densidad (Gc). = 2.95 Kg/dm 3  Masa unitaria suelta (MUSc) = 0.81 Kg / dm 3

Agua  Densidad (Ga), se puede asumir Ga = 1,00 kg/dm 3.

Agregado Fino  Análisis granulométrico del agregado

#4 #8 #16 #30 #50 #100 #200 pasa 200 Total

Masa retenida (g) 338.15 192.39 792.1 1172.95 1442.93 319.04 51.71 20.42 4329.69

% Retenido 7.03 4 16.47 24.39 30 6.63 1.08 0.42

% Ret acumulado 17 21 37.47 61.86 91.87 98.5 99.58 100

% Pasa 83 79 62.53 38.14 8.13 1.5 0.42 0

Módulo de finura (MF). = 3.3 Densidad aparente seca (Gf) = 2.62 kg/dm 3 Porcentaje de absorción del agregado (% ABSf) = 1.8 Porcentaje de humedad del agregado inmediatamente antes de hacer las mezclas (Wn). = 0  Masa unitaria suelta (MUSf). = 1.62 kg/dm 3

   

ADITIVO  Densidad = 0.020 Kg/ dm3

DOSIFICACION DE MORTEROS

         

Selección de la fluidez Determinación de la resistencia de dosificación Selección de la relación agua/cemento Estimación del contenido de cemento Cálculo de la cantidad de agua Cálculo del contenido de agregado Cálculo de las proporciones iniciales Primera mezcla de prueba. Ajuste por humedad del agregado Ajustes a las mezclas de prueba

1. Selección de la fluidez 110 – 120 (%)

2. Determinación de la resistencia de dosificación R´m=12.5 (Mpa) = 125 Kg / cm 2

Mortero tipo S

R´mm= 19.5(Mpa) = 195 Kg / cm2 3. Selección de la relación agua/cemento  Limite Superior 666.57 Rc

Mortero 28 d

= 6.59

a c

666.57 195 Kg /cm 2 = = 6.59

a c

a =¿ c

0.65  Límite Inferior 851.12 Rc Mortero 28 d = 19.86

a c

851.12 195 Kg/ cm2 = 19.86

a c

a =0.49 c

Relación agua / cemento escogida =

0.61

4. Estimación del contenido de cemento

Cantidad de cemento = 450 Kg/ m 3 5. Cálculo de la cantidad de agua A = Cantidad de agua (kg/m3 de mortero) = A = C * (A/C) A = 450 Kg/ m3 * 0.61 A = 274.5 Kg/m3

6. Cálculo del contenido de agregado Vf = 1000 - (450/2.95) - (274.5/1,00) Vf = 572,95 dm3/m3 mortero

Vol. absoluto material = Masa mat. / Densidad Pf = 572.95 * 2.62 = 1501.129 kg/m 3 mortero

7. Cálculo de las proporciones iniciales Proporciones iniciales 0.61; 1; 3.5 Masa (Kg/m3) Vol. Abs. (dm3) Proporciones

Agua 274.5 274.5 0.61

Cemento 450 152.54 1

Ag. Fino 1501.12 572.95 3.33

∑ 2225.62 999.99

8. Primera mezcla de prueba. Ajuste por humedad del agregado Ajuste por humedad no realizamos ya que nuestro material lo utilizamos en un estado seco por el horno

1 * 0,30 dm 3 = 0,30 dm3

Fluidez

=

Cubos

= 4 * 0,125 dm3 = 0.5 dm3

Rectángulo = 4 * 0.250 dm3 = 1 dm3

──────────────────────────── Suma

= 1.8 dm3

Desperdicio 10%

= 0,180 dm 3

________________________________________ Volumen de mortero

= Vm

= 1.98 dm 3

Cantidad de cemento para la primera mezcla de prueba:

C = Vm * C

C = 1.98 * 450 / 1000 = 0.891 kg

 Mezcla sin aditivo 3

Masa (Kg/m ) Vol. Abs. (dm3) Proporciones

Agua 0.54 0.54 0.61

Cemento 0.891 0.33 1

Ag. Fino 2.96 1.12 3.33

∑ 4.391 1.99

Fluidez = 112% Resistencia sin aditivo

 Mezcla con aditivo 0.2%

3

Masa (Kg/m ) Vol. Abs. (dm3) Proporciones

Agua 0.52 0.52 0.59

Fluidez = 118% Resistencia con 0.2%

Aditivo 0.00181 0.0905 0.20

Cemento 0.891 0.33 1

Ag. Fino 2.96 1.12 3.33

∑ 4.37 2.07

 Mezcla con aditivo 0.31%

Masa (Kg/m3) Vol. Abs. (dm3) Proporciones

Agua 0.50 0.50 0.57

Aditivo 0.0028 0.14 0.20

Cemento 0.891 0.33 1

Ag. Fino 2.96 1.12 3.33

∑ 4.35 2.09

Resistencia con aditivo 0.31% Fluidez = 116%

Observaciones 





Se observó que con la aplicación de nuestro aditivo que en nuestro caso es icopor ayuda a mejorar unos aspectos de nuestra mezcla y bajar el rendimiento de algunas propiedades. Aspectos que mejora el aditivo esta es disminuir la relación agua cemento dando la fluidez requerida para el manejo de la mezcla utilizando menos agua, también este aditivo es como incorporado de aire y este sirve en zonas donde hay clima frio ya que cuando se congela ocupa el espacio dejado el aditivo ya que es puro aire y por ultimo ya que el aditivo es un material liviano ayuda a disminuir el peso de nuestra mezcla Propiedad que nuestro aditivo disminuye son las resistencias se comprobó que mayor % de aditivo nuestra mezcla nos arrojó una resistencia a la compresión y a la tensión menor

DOSIFICACION DE CONCRETO DATOS DE LOS MATERIALES

Cemento  Densidad (Gc). = 2.95 Kg/dm 3  Masa unitaria suelta (MUSc) = 0.81 Kg / dm 3

Agua  Densidad (Ga), se puede asumir Ga = 1,00 kg/dm 3 Agregado Grueso       

Análisis granulométrico Densidad aparente seca (Gg) = 2.96 Kg/dm 3 Tamaño máximo (TM) = 1´´ Tamaño máximo nominal (TMN) = ¾´´ % Absorción (%Absg) = 1.06 % Porcentaje de humedad del agregado inmediatamente antes de hacer las mezclas (Wn). = 1.28% Masa unitaria suelta (MUSg) = 1.59 Kg/dm 3

Agregado Fino  Análisis granulométrico del agregado

#4 #8 #16 #30 #50 #100 #200 pasa 200 Total

Masa retenida (g) 338.15 192.39 792.1 1172.95 1442.93 319.04 51.71 20.42 4329.69

% Retenido 7.03 4 16.47 24.39 30 6.63 1.08 0.42

% Ret acumulado 17 21 37.47 61.86 91.87 98.5 99.58 100

% Pasa 83 79 62.53 38.14 8.13 1.5 0.42 0

Módulo de finura (MF). = 3.3 Densidad aparente seca (Gf) = 2.62 kg/dm 3 Porcentaje de absorción del agregado (% ABSf) = 1.8 Porcentaje de humedad del agregado inmediatamente antes de hacer las mezclas (Wn). = 2.82 %  Masa unitaria suelta (MUSf). = 1.62 kg/dm 3

   

ADITIVO  Densidad = 0.020 Kg/ dm3

Del respectivo ajuste granulométrico tratando de reproducir una gradación ideal (Fuller o Weymouth) o ajustando a uno de los rangos granulométricos (según TM) recomendados por ASOCRETO se obtuvo: - Agregado fino

= 45%

- Agregado grueso = 55%

1- Selección del asentamiento. 50 – 100 mm 2- Chequeo del tamaño máximo nominal ¾ ´´ 3- Estimación del agua de mezcla

185 Kg/m3 de concreto

4- Determinación de la resistencia de dosificación n= 20 datos

entonces coeficiente = 1.08

V*coef = 11*1.08 = 11.9% F´cr (Kg/cm2) = 250 5.- Selección de la relación Agua/Cemento. Según la NSR 98 tablas 8.3 y 8.4, la relación Agua / Cemento, teniendo en cuenta los requisitos de Durabilidad, es para este caso la escogida por resistencia. A/C por durabilidad = A/C por resistencia = 0,50

6- Cálculo del contenido de cemento y aditivo C = 185 / 0.5 = 370 Kg /m 3 de concreto

7- Cálculo de la cantidad de cada agregado Vol. Abs Agregados + Vol. Abs Agua + Vol. Abs Cemento = 1000 dm 3

Vol. Abs Agregados =1000 -

Gpromedio =

100 45 55 + 2.62 2.96

185 370 − =¿ 1 2.95

689.58 dm 3

= 2.80 Kg/dm3

Masa de los agregados = 689.58 dm 3 * 2.80 Kg/dm3 = 1930.82 Kg Masa del agregado fino = 1930.82 Kg * 45 % = 868.87 Kg Masa del agregado grueso = 1930.82 Kg * 55% = 1061.95 Kg

8- Cálculo de proporciones iniciales.

Agua Masa material (Kg/dm3 concreto) Vol. Abs (dm3 / me concreto ) Prop. En masa seca

Cemento

Ag. Fino

Ag. Grueso

∑

185

370

868.87

1061.95

2485.82

185

125.42

331.55

358.76

1000.73

0.50

1

2.35

2.87

9- Primera mezcla de prueba. Ajuste por humedad de los agregados Volumen de concreto a preparar Slump

= 1* 5.5 dm

3

Desperdicio = 0.273 dm 3 ___________________ 5.78 dm 3 Cantidad de cemento = 5.78 dm 3 * (370 Kg/m3 / 1000dm3) =2.1386 Kg Prop Agua

0.50

Masa seca (kg) 1.07

Cement o Ag. Fino Ag. Grueso

1

2.14

2.35 2.87

5.03 6.14

Masa húmeda (kg) ------------------5.17 6.22

Agua agregad a -----------

Absorció n

Agua libre

Aporte

------------

---------

----------

------------

------------

---------

----------

0.14 0.08

0.09 0.06

+ 0.05 + 0.02

+ 0.07

Agua de mezcla (teórica) = agua calculada - aporte Agua de mezcla (teórica) = 1.07 - (+0,07) = 1 kg

kg Cemento = 2.14 kg Ag. Fino = 5.03 kg kg Ag. grueso = 6.14 kg Al preparar la primera mezcla de prueba se observa que para obtener el asentamiento escogido de 5,0 cm hubo necesidad de utilizar 1.1 kg de agua. Agua = agua de mezcla (real) + aporte Agua = 1.1 kg + (+0,07) = 1,17 kg agua cemento

(A/C) utilizada =

=

1.03 2.14

= 0.54

Ajuste por asentamiento

Proporción utilizada Masa de material (kg) Vol. Abs. (dm3)

Agua 0.54

Cemento 1

Ag. Fino 2.35

Ag. Grueso 2.87

∑

0.54 c

C

2.35 c

2.87 c

0.54 c

0.33 c

0.89 c

0.96 c

2.72 c

∑

2,72 c dm3 concreto = 1000 dm3 concreto c=

1000 2.72

= 367,65 kg cemento

- Mezcla preparada (por m3 de concreto)

Prop. en masa seca Masa de material (kg/m3 ccto) Vol. Abs. (dm3/m3

Agua 0.54

Cemento 1

Ag. Fino 2.35

Ag. Grueso 2.87

198.53

367.65

863.97

1055.15

198.53

124.62

329.75

356.46

1009.36

ccto) - Ajuste

Prop. en masa seca Masa de material (kg/m3 ccto) Vol. Abs. (dm3/m3 ccto)

Agua 0.50

Cemento 1

Ag. Fino 2.04

Ag. Grueso 2.65

∑

198.53

397.06

813.30

1055.15

2464.04

198.53

134.59

310.42

356.46

1000

Proporciones ajustadas por asentamiento: 0.50: 1: 2.04 :2.65

Mezcla de prueba 4 Vigas = 12 dm3 = 48 dm3 1 Asentamiento = 5.3 dm3 = 5.3 dm 3 2 Cilindros Grandes = 5.5 dm3 = 11 dm 3 2 Cilindros Pequeños = 1.6 dm3 = 3.2 dm 3 _____________ 67.5 dm3 10 % Desperdicio 6.75 dm 3 ____________ Total =

74.25 dm3

Cantidad de cemento = C = Vm * C C = 74.25 * 397.06 / 1000 = 29.25 kg  Mezcla sin aditivo Masa (Kg/m3) Vol. Abs. (dm3) Proporciones

Agua 14.62 14.62 0.50

Asentamiento = 8 cm

Cemento 29.25 9.91 1

Ag. Fino 59.67 22.77 2.04

Ag. Grueso 77.51 26.18 2.65

∑ 181.05 73.48

- Mezcla con aditivo = 0.05 % Agua Masa (Kg/m3) 14.62 Vol. Abs. 14.62 3 (dm ) Proporciones 0.50 Asentamiento = 6 cm

Aditivo

Cemento

Ag. Fino

0.015 0.75

29.25 9.91

59.67 22.77

Ag. Grueso 77.51 26.18

0.0005

1

2.04

2.65

∑ 181.06 74.23...