Grupo N°1-INF N°1- Informe DE Ensayo DE Temperatura DEL Concreto PDF

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Es un informe elaborado, por mi grupo de laboratorio de tecnología del concreto, en el cual abarcaremos el tema de la temperatura del concretos. Se vera además la norma, el procedimiento que se debe de seguir y sus respectivas conclusiones....

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UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

TEMA: ENSAYO DE TEMPERATURA PARA EL DISEÑO DE MEZCLAS CURSO: Tecnología Del Concreto Laboratorio - 4D DOCENTE: Mgst.Ing. Ríos Rabelo, José Luis PRESENTADO POR: Concha Gutierrez, Betsabe

020100440j

García Huamani, Gabriel Americo

020102204a

Huillca Paz, Britcher Mihayr

020100869f

Melgarejo Zamata, Ricardo Evaristo

020101574j

Quispe Puma, Aldo Richard

020101794J

SEMESTRE:

2021-II CUSCO - PERÚ

“Año

Del Bicentenario Del Perú: 200 años de Independencia”

ÍNDICE 1.

INTRODUCCIÓN .................................................................................................... 4

2.

OBJETIVOS.............................................................................................................. 5

3.

MARCO TEORICO .................................................................................................. 5 LA TEMPERATURA DEL CONCRETO ................................................................... 5 TEMPERATURA DE MEZCLADO: .......................................................................... 5 CALENTAMIENTO DEL AGUA DE MEZCLADO: ............................................. 6 CALENTAMIENTO DE LOS AGREGADOS ........................................................ 6 TEMPERATURA DE CURADO:................................................................................ 7 CURADO EN CLIMA FRÍO.................................................................................... 7 CURADO EN CLIMA CÁLIDO.............................................................................. 7 MÉTODO DE ENSAYO ESTÁNDAR PARA LA MEDICIÓN DE LA TEMPERATURA DEL CONCRETO DE CEMENTO HIDRÁULICO. .................. 10 3.1.

4.

NORMATIVA ................................................................................................. 11

DESARROLLO DE LABOATORIO ..................................................................... 12 MATERIALES DE LABORATORIO ....................................................................... 12 ERRORES COMUNES .............................................................................................. 16

5.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLE MA................................................................ 16 DATOS DE DISEÑO DE MEZCLA: ........................................................................ 16

6.

RESULTADOS ....................................................................................................... 17 Representación de los resultados ................................................................................ 17

7.

INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS Y CONCLUSIONES .......................... 17

8.

CONCLUSIONES .................................................................................................. 17

9.

RECOMENDACIONES ......................................................................................... 18

10.

REFERENCIAS .................................................................................................. 18

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TABLA DE CONTENIDO Tabla 1 Temperatura recomendada para el concreto ....................................................... 6 Tabla 2 Errores comunes ............................................................................................... 16 Tabla 3 Representación de resultados............................................................................ 17

INDICE DE IMÁGENES

Imagen 1 Grafia de Resistencia(23°C) VS 28 días 8 Imagen 2 Recipiente para el ensayo ............................................................................... 12 Imagen 3 Medidor de temperatura................................................................................. 12 Imagen 4 Dispositivo para la medición de la temperatura ............................................. 13 Imagen 5 Termómetro de vidrio ..................................................................................... 13 Imagen 6 Concreto freso en recipiente no absorbente .................................................... 14 Imagen 7 Colocación del termómetro ............................................................................ 14 Imagen 8 Toma de lectura(2 minutos)............................................................................ 15 Imagen 9 Obtención de datos ......................................................................................... 15

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1. INTRODUCCIÓN

El presente ensayo tiene como finalidad determinar la temperatura del concreto fresco y poder verificar si está cumpliendo la NTP 399.184-2002. Es de suma importancia conocer la temperatura del concreto, ya que varia mucho en temperaturas llegando a la ideal, es probable que el concreto presente algunos problemas. La temperatura del concreto depende sobre todo del aporte de temperaturas de todos los componentes, ademas del calor de hidratacion que es liberado por el cemento. Cabe resaltar que la temperatura exacta de hormigon es de ±0.5°C. Sabemos que los elementos activos del concreto son agua, cemento, aire (aditivos); los cuales de estos suceden una reacción química que luego tiene a fraguar alcanzando así un estado de solidez, y lo que es arena y grava tiene de función formar el esqueleto de la mezcla, esto ocupa el mayor porcentaje del volumen final. Es importante resaltar que este material de construcción es frecuentemente utilizado por muchas razones, ya que posee una buena resistencia al agua, no sufre un serio deterioro, además puede ser moldeado; de pronta disponibilidad en las obras y de bajo costo. Pondremos en práctica estos conceptos mediante los cálculos de un ensayo de concreto fresco.

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2. OBJETIVOS 2.1 Objetivos Generales Realizar el ensayo de “método de ensayo normalizado para determinar la temperatura de mezclas de concreto” según indica la NTP 399.184-2002. 2.2 Objetivos específicos 

Saber el tipo de consistencia que tiene el concreto.



Tratar de registrar que la temperatura medida tenga una aproximación de ±0.5 °C.

3. MARCO TEORICO Este ensayo tiene por objetivo determinar la temperatura del concreto fresco en estado plástico y normar con la Norma Técnica Peruana 339.184 y la norma ASTM C-1064. El intervalo de temperatura de la mezcla de concreto está considerado entre (10°C a 32°C) y el intervalo de temperatura ambiente debe encontrarse entre (5°C a 28°C) para que se proceda a trabajar con la mezcla. La temperatura del concreto depende del aporte calorífico de sus componentes, el calor liberado por la hidratación del cemento, del movimiento del mezclado y la temperatura del entorno. LA TEMPERATURA DEL CONCRETO El control de temperatura desde las etapas iniciales en el concreto. hasta que se encuentra vertido en el elemento estructural y se desarrolla el fraguado. Se ha constituido como uno de los mecanismos más confiables para asegurar su calidad. La temperatura máxima de colocación del concreto fresco en el Perú es de 32°C. La temperatura del concreto depende del aporte de temperaturas de todos los componentes, además del calor de hidratación liberado por el cemento. TEMPERATURA DE MEZCLADO: La temperatura de mezclado no debe ser mayor que las temperaturas mínimas dadas en la tabla01, por más de 8ºC. Para conseguir la temperatura requerida en la mezcla de hormigón, se calientan los materiales. Si bien es difícil calentar los agregados uniformemente a cierta temperatura, la temperatura del agua de mezclado se logra fácilmente mezclando agua fría y caliente.

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CALENTAMIENTO DEL AGUA DE MEZCLADO: La temperatura del agua debe ser la misma para todas las mezcladas, ya que diferentes temperaturas de agua generarán mezclas de diferentes comportamientos.

CALENTAMIENTO DE LOS AGREGADOS Cuando los agregados están libres de hielo, la temperatura deseada del hormigón durante el mezclado se puede lograr calentando solamente el agua. Pero cuando las temperaturas son menores a -4ºC, es necesario calentar también los agregados, ya sea mediante vapor o el método que se considere conveniente. La temperatura de la mezcla final se puede estimar si se conoce la temperatura y

peso

de

los

materiales, y el contenido de humedad de los agregados. Este procedimiento se describe en la ACI 306.

Tabla 1 Temperatura recomendada para el concreto Dimensión mínima del elemento, mm Temperatura

Etapa

ambiente

Temperatura mínima de

1800

mm

mm

-

13 C

10 C

7C

5C

Temperatura mínima de

>-1C

16 C

13 C

10 C

7C

mezclado, según la

-18 a -1 C

18 C

16 C

13 C

10 C

temperatura ambiente*

< - 18 C

21 C

18 C

16 C

13 C

-

28 C

22 C

17 C

11 C

vaciado y periodo protección

Máximo cambio gradual de temperatura en las primeras 24hrs después del final de la protección * Para climas más fríos, se debe dar un margen mayor entre la temperatura de mezclado y la mínima requerida para hormigón fresco en sitio.

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TEMPERATURA DE CURADO:

CURADO EN CLIMA FRÍO En tiempo frío, el control de la humedad del hormigón debe ir acompañado de un

control

de

la

temperatura. El curado mediante la aplicación de humedad es beneficioso solo si se el hormigón húmedo es protegido contra la congelación. El curado con agua requiere la construcción temporal de un ambiente cálido. El índice de evaporación de una superficie de hormigón fresco, puede ser mayor en tiempo frío que en tiempo cálido, debido a que este, por lo general, este acompañado de vientos con velocidades promedio muy grandes. Para minimizar que se produzca Agrietamiento Plástico y para mantener la hidratación del cemento, en hormigón vaciado en tiempo frío, debe mantenerse con

un

contenido

alto

de

humedad

dentro

la

superficie.

Para los procesos acostumbrados de curado, se debe realizar un esfuerzo especial para conservar el hormigón húmedo y dentro de una temperatura de 10 a 25°C.

CURADO EN CLIMA CÁLIDO Clima cálido incluye desde clima templado y húmedo que puede ser benigno para el curado hasta el ambiente más hostil, caliente y seco. En este tipo de ambientes es crítico mantener la humedad adecuada en el hormigón y bajo tales condiciones el agua de curado se puede evaporar tan rápido que requiere ser remplazada constantemente. Previamente al curado, se debe cuidar que el hormigón previamente vaciado o que el encofrado, no absorba la humedad del hormigón nuevo. Esto se puede lograr rociando previamente con agua la superficie que va a estar en contacto con el hormigón nuevo, lo que también disminuirá la temperatura de estas superficies. Los métodos de curado iniciales se deben aplicar inmediatamente después de vaciar el hormigón, y antes y durante el proceso de acabado. Esto para disminuir la evaporación del agua de exudación o para reponer la misma

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El índice de evaporación se reduce mediante pantallas protectoras contra viento o pantallas solares, y con la aplicación de una niebla húmeda que incrementa la humedad del aire sobre el hormigón. Un curado final se puede aplicar una vez que la superficie no será dañada por la aplicación de materiales de curado o por la aplicación de agua. En clima cálido, la necesidad de curado continuo es mayor durante los primeros días después de vaciado el hormigón. En la figura se muestra que se obtienen las resistencias más altas durante los primeros días con las temperaturas más elevadas de curado y que las resistencias a los 28 días, para temperaturas mayores de 13°C, van disminuyendo. Imagen 1 Grafia de Resistencia(23°C) VS 28 días

CAMPO DE APLICACIÓN Se aplica para medir la temperatura de mezclas de hormigón(concreto) fresco y puede ser usado para verificar la conformidad con un requerimiento especificado para la temperatura del concreto fresco en obra. El concreto que contenga agregado del tamaño

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máximo nominal superior a 3 pulgadas. Puede requerir hasta 20 minutos para la transferencia de calor del agregado al mortero. 

Se aplica según norma en el concreto extraído de un mezclador de concreto mediante un recipiente el cual sea capaz de extraer mínimo 28 litros.



La toma de temperatura del concreto será según lo explicado en la norma ASTM C 1064.



Se toma la temperatura antes del vaciado de concreto.



Se toma la temperatura después del vaciado



Se aplica para medir la temperatura de mezclas de hormigón (concreto) fresco y puede ser usado para verificar la conformidad con un requerimiento especificado para la temperatura del hormigón (concreto) fresco en obra.



El hormigón (concreto) que contenga agregado de tamaño máximo nominal superior a 75 mm (3 pulg) puede requerir hasta 20 minutos para la transferencia de calor del agregado al mortero.

CALIBRACIÓN DEL DISPOSITIVO PARA MEDICIÓN DE TEMPERATURA 1. Cada dispositivo usado para determinar la temperatura de mezclas de hormigón (concreto) fresco deberá calibrarse anualmente, o cuando haya dudas sobre su exactitud. Esta calibración deberá realizarse comparando las lecturas a dos temperaturas espaciadas por lo menos 15°C. 2. La calibración del dispositivo de medición de temperatura puede hacerse en aceite u otro líquido aparente que tenga densidad uniforme si se toman previsiones para: 2.1. Mantener el líquido a temperatura constante con una tolerancia de 0.2°C durante la duración de la calibración. 2.2. Mantener ambos, el dispositivo de medición de temperatura y el de referencia, en el líquido por un mínimo de 5 minutos antes de tomar lecturas. 2.3. Hacer circular continuamente el líquido para tener una temperatura uniforme. 2.4. Golpear levemente los termómetros de vidrio para evitar que el líquido quede adherido si la temperatura va disminuyendo. 3. Si está especificada una temperatura límite, calibrar el dispositivo de medición de temperatura dentro de 2°C de dicha temperatura. Según la ASTM C-1064:

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MÉTODO DE ENSAYO ESTÁNDAR PARA LA MEDICIÓN DE LA TEMPERATURA DEL CONCRETO DE CEMENTO HIDRÁULICO. Este método de ensayo cubre la determinación de la temperatura de mezclas de concreto hidráulico recién mezclado. La temperatura medida representa la temperatura al tiempo del ensayo y puede no ser indicativa de la temperatura del concreto recién mezclado a un tiempo posterior. Puede ser usado para verificar que el concreto satisfaga un requisito específico de temperatura. En hormigones con tamaño máximo de agregado mayor a 3 pulgadas (75 mm) podrá requerir hasta 20 minutos para transferir el calor del agregado al mortero. EFECTOS DE LA TEMPERATURA SOBRE LA RESISTENCIA. TIEMPO DE FRAGUADO La fabricación se REQUIERE, además de una dosificación adecuada de cemento, agregados, aditivos y agua, un proceso controlado de fraguado, es decir, de endurecimiento de la mezcla una vez entran en contacto cemento y agua, a través de una reacción exotérmica, con una gran producción de calor. Este proceso, que a temperatura de unos 20° comienza en torno a una hora y media después de la adición del agua, aunque no resulta definitivo en la resistencia final que pueda adquirir el concreto, sí es de especial importancia en el momento de la puesta en obra, ya que, una vez iniciado el proceso de fraguado, si no se ha colocado, deberá desecharse la producción completa. Aunque existen un gran número de factores, en la velocidad a la que se produce el fraguado, tiene una enorme relevancia la temperatura, tanto del ambiente como de los componentes de la mezcla. Un control de la temperatura ambiental, así como de las condiciones de humedad, permitirán una correcta toma de decisiones concernientes al proceso de fraguado del hormigón. Así:  TEMPERATURAS ALTAS Y AMBIENTES SECOS Llevan a una velocidad fraguado muy alta, lo que puede incidir en pérdidas de resistencia a largo plazo o a dificultar enormemente el proceso de traslado de hormigones preparados, ya que se reducen los márgenes de tiempos previos y posteriores al transporte, para el mezclado y la puesta en obra respectivamente.

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 TEMPERATURAS MUY ALTAS El proceso de fraguado se inicia muy rápidamente, ya que se produce una pérdida de agua acelerada de la mezcla, lo que puede llevar a pérdidas de resistencia, fisuración y un alto grado de retracción. Para evitar estos fenómenos, puede refrescarse con escamas de hielo en el interior de la mezcla, almacenar el árido sin exposición solar directa o cubrir las superficies, preferiblemente permitiendo una buena ventilación de las superficies protegidas. Además, por norma, no debe realizarse vaciados de concreto por encima de 35 grados centígrados.  TEMPERATURAS REDUCIDAS O AMBIENTES FRÍOS Pueden llevar a procesos de fraguado extremadamente largos. De hecho, a partir de 5 grados centígrados es conveniente suspender el vaciado hasta que la temperatura sea algo superior. Si no fuese posible posponer el hormigonado, será necesario calentar el árido y el agua, aunque es importante controlar adecuadamente la producción de concreto y evitar que se produzcan grumos, precisamente por un inicio de fraguado debido a esta alta temperatura artificial. También se puede proteger la superficie vaciada con plásticos o generar un ambiente artificial mediante calefactores eléctricos, aunque ninguna de estas opciones sea ideal.  Cuando nuestra muestra concreta contenga agregados de tamaño máximo nominal mayor a 3 pulgadas (75 mm), esta puede requerir 20 minutos antes de que la temperatura se estabilice.  VACIADO: En el momento del vaciado resulta decisiva ya que condiciona enormemente la velocidad de este proceso, además de llevarnos a tomar decisiones que pueden afectar el desarrollo normal de la obra o incurrir en variaciones presupuestarias más o menos significativas.

3.1. NORMATIVA  NTP. 339.184 HORMIGON (CONCRETO). Esta norma se usa para determinar la temperatura de mezclas de hormigón (concreto). El control de la temperatura está regulado por una norma establecida, que indica la manera de medir la temperatura del concreto con un termómetro de

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0.5 °C de precisión y que el tiempo que esté introducido en la mezcla sea de 2 minutos como mínimo y 5 minutos como máximo.  ASTM C1064 Método de ensayo estándar para la medición de la temperatura del concreto de cemento hidráulico. Esta no tendrá que ser necesariamente compuesta (tomada en un mínimo en dos porciones en periodos dentro de 5 a 15 minutos, después del 10% y ante...