informe tecnologia del concreto 2

Somos una facultad dedicada a la formación de ingenieros civiles, con la capacidad para investigar, crear y difundir conocimientos en diseño y construcción de obras civiles sostenibles, para contribuir al desarrollo social y económico de nuestra región y el país.

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

TECNOLOLOGIA DE CONCRETO 2

INFORME 03

“CONCRETO DE ALTA RESISTENCIA CON MICROSILICE”

DOCENTE DE TEORIA: ING. Maria Elena Sánchez Garcia

DOCENTE DE PRACTICA: ING. Juan Carlos Zevallos Aroni

INTEGRANTES:

-Caceres Callo ,Kevin Arnaldo

-Cardenas ,Alejandro

-Granda Charagua, Nataly Isabel

-Machaca Ticona ,Edgar Noe

- Puma Condori ,Maison Cosme

GRUPO DE LABORATORIO: Viernes 11:00am-1:00pm

SUBGRUPO: 1

AREQUIPA – PERU

2015


INDICE

1.-OBJETIVOS

2.-MARCO TEORICO

2.1.-INTRODUCCION

2.2.-CONCRETO DE ALTA RESISTENCIA

2.3.-ADITIVO

2.4.- ROL DE LOS ADITIVOS SUPERPLASTIFICANTES EN EL CONCRETO

2.5.-VISCOCRETE 3330

2.6.-ENSAYO DE CONO DE ABRAMS

2.7.-MICROSILICE

3.-PROCEDIMIENTO DE ENSAYO

4.- MEMORIA DE CÁLCULO

5.- COCNCLUSIONES

6.-RECOMENDACIONES

7.-ANEXOS (ensayos)


INFORME 3: “CONCRETO DE ALTA RESISTENCIA CON MICROSILICE”

1.- OBJETIVOS:

aprender a diseñar concretos de alta resistencia con el uso de aditivos Realizar una mezcla económica buscando reducir en ciertos casos la cantidad de

material utilizado que de otra forma sería necesario en cantidades mayores y por

consiguiente de mayor costo. En este caso se utilizó un plastificante, el cual reduce la

cantidad de agua para tener una relación menor de agua – cemento y así incrementar la

resistencia.

Tener una mayor manejabilidad de la mezcla.

Apreciar los cambios en las propiedades del concreto, tanto fresco como endurecido,

cuando se agregan aditivos en la preparación de las mezclas.

Apreciar las propiedades que le confiere al concreto el uso de Microsilice.

Aprender a dosificar correctamente el Superplastificante y la Microsilice.

2.-MARCO TEORICO

2.1.-INTRODUCCION

La Tecnología del Concreto ha procurado desde hace muchos años incrementar la resistencia y

la durabilidad del concreto. Sin embargo, las resistencias hasta los 600 Kg/cm2 solamente

eran utilizados en concreto pretensado, no así en el concreto armado por el problema de la

fisuración con el diseño elástico de las barras de refuerzo.

Por otra parte los fenómenos de la performance del cemento en condiciones agresivas no

estaban bien estudiados. Es a partir de los años 70 con el desarrollo de estructuras elevadas

en EE.UU. que se emprende una investigación muy importante sobre las altas resistencias del

concreto.

Paralelamente, en muchos centros de investigación se desarrollan los concretos de alta

performance por su durabilidad, con misma tecnología.

Los logros alcanzados han sido posibles por el desarrollo de los aditivos químicos de cuarta

Generación, normalizados como aditivos reductores de agua de alto rango, que permiten

relaciones a/c = 0.36 en el concreto y posteriormente la aplicación de la microsílice que

densifica la parte de cemento y enriquece su resistencia en el tiempo por su alta actividad

puzolánica.

2.2.-CONCRETO DE ALTA RESISTENCIA


Para la fabricación de los concretos de alta resistencia, es necesario reducir la relación c/a a

valores menores de 0.40, pudiendo llegar hasta 0.30. En el rango de a/c 0.40 - 0.70, el

componente más débil del concreto es el cemento y la interfase cemento-agregado; pero

cuando se va reduciendo el a/c, éstos dejan de ser los más débiles del sistema,

incrementándose la resistencia.

En los concretos de alta resistencia con relaciones a/c < 0.40, el factor más débil y limitante

está constituido por los agregados, cuyo comportamiento dependen de sus características

mineralógicas, su forma y resistencia mecánica propia de los agregados. Estos parámetros

deben optimizarse para alcanzar altas resistencias.

En el proceso de obtener altas resistencias del concreto para relaciones a/c < 0.45, los

aditivos superplastificantes cumplen un papel muy importante al contribuir a reducir el agua de

mezclado y mejorar la trabajabilidad.

Complementariamente al uso de los aditivos, para alcanzar resistencias superiores a los 800

Kg/cm2, es necesario utilizar en el concreto la microsílice (humo de sílice) que por su

propiedad puzolánica contribuye a incrementar la resistencia del concreto.

En cada etapa de desarrollo se debe maximizar los resultados, de tal forma que cada producto

incorporado al concreto alcance su mayor eficiencia.

2.3.-ADITIVO

Tanto por el Comité 116R del ACI como por la Norma ASTM C 125 definen al aditivo como: “Un

material distinto del agua, de los agregados y cemento hidráulico que se usa como componente

del concreto o mortero. Las dosis en las que se utilizan los aditivos, están en relación a un

pequeño porcentaje del peso de cemento, con las excepciones en las cuales se prefiere

dosificar el aditivo en una proporción respecto al agua de amasado”.

El uso de aditivos está condicionado por:

a) Que se obtenga el resultado deseado sin tener que variar sustancialmente la dosificación

básica.

b) Que el producto no tenga efectos negativos en otras propiedades del concreto.

c) Que un análisis de costo justifique su empleo.

2.3.1.-CLASIFICACIÓN DE ADITIVOS

Debido a que sus efectos son muy variados, una clasificación así es muy extensa, además

debido a que un solo aditivo modifica varias características del concreto, además de no cumplir

todas las que especifica.

Según la norma técnica ASTM-C494 es:

a) TIPO A: Reductor de agua

b) TIPO B: Retardante

c) TIPO C: Acelerante


d) TIPO D: Reductor de agua retardante

e) TIPO E: Reductor de agua acelerante

f) TIPO F: Súper reductor de agua

g) TIPO G: Súper reductor de agua retardante

2.4.-ROL DE LOS ADITIVOS SUPERPLASTIFICANTES EN EL CONCRETO

El primer efecto físico que se da al variar la relación a/c por la adición de un aditivo, es la

fluidez de la mezcla al estado plástico, por efecto de variar la viscosidad de la pasta de

cemento. Entre las partículas de cemento y los productos resultantes de su hidratación

existen fuerzas de atracción y repulsión, las fuerzas de atracción, dan lugar a la formación de

grumos.

La adición de pequeñas cantidades de productos orgánicos, reduce la atracción entre partículas

y reduce a su vez la cantidad de agua en la mezcla.

La acción de los aditivos se presenta de la siguiente manera:

Los aditivos reductores de agua reaccionan con los productos hidratados formando una capa

Alrededor de cemento aislándolo de otras partículas de cemento con lo cual se reduce la

fuerza de atracción.

2.5.-VISCOCRETE 3330

Superplastificante, reductor de agua de alto rango, economizador de cemento. En climas

templados y fríos mantiene la manejabilidad del concreto. No contiene cloruros

Aplicación: Como superplastificante del 1 % - 2 % del peso del cemento.


2.6.-ENSAYO DEL CONO DE ABRAMS Este ensayo nos permite medir la consistencia del concreto o la fluidez del mismo, para lo cual

se realiza el siguiente procedimiento:

Se humedece el molde , la plancha y la varilla y se arma en un lugar lo más plano posible

y lejos de vibraciones

Luego se echa el concreto en tres capas, aplicando a cada capa 25 varilladas de forma

enérgica y en espiral, haciendo que el varillado no traspase a la capa anteriormente

varillada

Luego determinadas las tres capas, se enraza y se procede a levantar lentamente y a

velocidad contante el cono y colocarlo en forma invertida a un costado sobre la misma

plancha sobre este se coloca la varilla de forma horizontal y con la ayuda de una regla

el pulgadas medimos el asentamiento en el punto medio del cono deformado

2.7.-MICROSILICE

SIKA FUME

Es un aditivo en polvo compuesto por Micro sílice (Silica Fume) de alta calidad y que

acondicionado a la mezcla de concreto, disminuye el lavado del cemento y puede

utilizarse en concreto en conjunto con un superplastificante para obtener la fluidez

necesaria para la colocación del concreto.

Presenta las siguientes ventajas:

Disminuye la pérdida de cemento y elementos finos.

Aumenta la resistencia mecánica.


Aumenta la impermeabilidad.

Aumenta la resistencia química.

Aumenta la adherencia al acero.

Permite utilizar mezclas altamente fluidas con alta cohesión.

Aumenta la cohesión y disminuye la exudación de la mezcla fresca.

Aumenta la durabilidad frente a agentes agresivos.

Aumenta la resistencia a abrasión.

CONSUMO/DOSIS:

Puede utilizarse de aproximadamente 10% del peso del cemento. Se

recomienda realizar previos para definir el consumo exacto.

3.-PROCEDIMIENTO

PREPARACION DE MEZCLA:

Pesar los agregados, el agua , el cemento ,la

microsilice y el aditivo plastificante según la

cantidad indicada en el diseño de mezcla

previo.

Echar agua al trompo y dejar humedeciendo

algunos minutos la superficie del trompo para

que de esta forma no absorba el agua de

mezclado.

Echar poco a poco los materiales a la

mezcladora en el siguiente orden: agregados,

cemento y microsilice (estos deben haber sido

mezclados previamente) y el agua ; al agregar el agua ir haciéndolo de poco en poco,

según lo deseado para conseguir la trabajabilidad del concreto, y su asentamiento, por

lo cual debemos de rato en rato realizar el ensayo del cono de Abrams hasta obtener

el asentamiento dentro del rango deseado (3 a 4 pulg), además debemos de ir

golpeando con un combo de goma la mezcladora para lograr una mezcla homogénea y

evitar que la mezcla se pegue a las pareces del trompo.

Medimos el agua que sobro o se necesitó, para lograr el slump deseado.

El orden de los materiales es: un poco de agua y echamos el agregado grueso, luego un

poco de agua y echamos el agregado fino y luego el cemento y la microsilice ,

esperamos un poco y agregamos agua, haciendo sobrar un poco de agua para el final, Se

echa el aditivo y se espera algunos minutos ( suele demorar en hacer efecto) y al final

echamos el agua que sobro poco a poco controlando el slump.


Limpiar bien los moldes de 4pulg x 8pulg (cubrir con petróleo) y realizar el vaciado en

dos capas, aplicando a cada una 25 varilladas de forma enérgica y 15 golpes con el

combo de goma y luego de las 2 capas dejar un excedente que después será enrazado

y luego dejaremos las probetas por 24 horas en el laboratorio en un lugar seguro.

Después de un día desencofrar las probetas, las rotulamos, y colocarlas en pozas de

curado durante 28 días, la poza debe contener agua con un poco de cal y mantenerse a

temperatura constante lo mejor posible.

4- MEMORIA DE CÁLCULO.

DISEÑO DE MEZCLA


f'c 600 kgf/cm2

TMN

PROPIEDADES AGREGADO FINO AGREGADO GRUESO

TIPO Peso especifico SSS 2.6 2.64 gr/cm3

Peso Especifico 2.85 gr/cm3 Contenido de humedad 1.28 0.10 %

Porcentaje de absorcion 1.02 0.564 %

Peso unitario suelto 1.47 1.497 gr/cm3

Peso Especifico 1 gr/cm3 Peso unitario varillado 1.618 1.622 gr/cm3

Modulo de fineza 2.78 -

Superplastificante% 1.5 Pasante malla #200 6.08 - %

Cemento 582.60 kg/m3

Ag. Fino 408.58 kg/m3

Ag. Grueso 1168 kg/m3

f'cr 775.6 kgf/cm2 Agua 181.07 kg/m3

Total 2340.09 kg/m3

TM 3/4 pulg

Peso humedo del agregado fino 1.06

Peso agregado fino 409.64 kg/m3

peso humedo del agregado grueso -5.4

%Vol 0.72 tabla 3.3 peso agregado grueso 1162.4 kg/m3

Wsec0 1168 kg

Aporte por humedad

Agregado fino 1.06

Agregado grueso -5.4

aporte total -4.36

Agua efectiva 185.43 lt/m3

V 37.77 %

Cemento 524.34 kg/m3

AIRE 1.5 % Agua 185.43 lt/m3

AGUA 168 kg/m3 Agregado fino 409.6 kg/m3

Agregado grueso 1162.42 kg/m3

Microsilice 10% 58.26 kg/m3

Ajuste Agua 13.07 kg/m3 DATOS GEOMETRICO PROBETAS

Agua Mezclaco 181.07 kg/m3 Alto 8 Pulg

Diametro 4 Pulg

Volumen 0.00165 m3

f'cr*0.9 698 kg/cm2 Nro Probetas 6 und

relacion a/cm 0.3108 tabla 3.5b % Desperdicio 40 %

Factor 0.0138

Cemento 7.26 kg/m3

cm 582.60 kg Agua 2.57 lt/m3

Agregado fino 5.67 kg/m3

Agregado grueso 16.09 kg/m3

Superplastificante 0.12 kg/m3

Microsilice 10% Mat.Cem. 0.81 kg/m3

Cemento 0.20 m3

Ag. Grueso 0.44 m3

Agua 0.18 m3

Aire 0.015 m3

TOTAL 0.84 m3

Ag. Fino 0.16 m3

Agregado fino m3

Ag.Fino 408.58 kg

6.-CALCULO DEL CONTENIDO DE MATERIALES CEMENTICIOS

7.-PROPORCIONES BASICOS PARA MEZCLA SOLO CON CEMENTO

Las proporcionesde de los materiales por m3 excepto la arena

10.-PROPORCIONES PARA PRUEBAS

DATOS DE DISEÑO

PROPORCIONES DE MEZCLA EN PESO1.-ELECCION DE SLUMP Y RESISTENCIA REQUERIDA

2.-VERIFICACION Y SELECCION DEL TMN DEL AGREGADO

3.-SELECCION DEL CONTENIDO OPTIMO DE AGREGADO GRUESO

4.-ESTIMACION DEL AGUA DE MEZCLADO Y CONTENIDO DE AIRE

ESTIMACION DEL AIRE Y AGUA(tabla 3.4)

ESTIMACION DEL AGUA DE MEZCLADO

5.-SELECCION DE LA RELACION AGUA/MATERIAL CEMENTANTE

MEMORIA DE CALCULO

AGREGADO

3/4

8.-CORRECCION POR HUMEDAD DEL AGREGADO

9.-PROPORCIONES DE MEZCLA EN PESO CORREGIDO

Yura HS

CEMENTO

AGUA


REGISTRÓ DE EVOLUCION DE LA RESISTENCIA

Los ensayos se realizaron los días lunes, ya que el vaciado se realizó un sábado y el único día disponible para hacer las pruebas luego del

sábado es el lunes.

DISEÑO (kgf/cm2) PROBETA DIAS DE CURADO Esfuerzo kgf/cm2 Esfuerzo Promedio kgf/cm2DIAS DE CURADO

0 0 0 0 0

10.54

10.55

10.55

10.57

10.57

10.56

10.55

10.52

10.51

10.64

10.46

10.5

10.6

10.58

10.57

10.6

10.59

10.6

10.58

10.55

10.56

10.55

10.57

10.6

498.29Cantera: la podeorsa P-1

AREA (cm2) FUERZA DE ROTURA (klb)NOTA FECHA DE VACEADO FECHA DE ROTURA DIAMETROS (cm)

96

88.04 111

600 87.46

600 Cantera: la podeorsa P-2 20/06/2015 29/06/2015 9

20/06/2015 29/06/2015 9

87.42 107 555.65

600 Cantera: la podeorsa P-3 20/06/2015 06/07/2015 16 87.04 115.5 602.35

572.34

600 Cantera: la podeorsa P-5 20/06/2015 20/07/2015 30 87.91 135 697.08

600 Cantera: la podeorsa P-4 20/06/2015 06/07/2015 16

87.75 138 713.92600 Cantera: la podeorsa P-6 20/06/2015 20/07/2015 30

526.97

587.35

705.50

9.00

16.00

30.00


Curva con Resistencias Promedio

5.-CONCLUSIONES

Usar un Aditivo reductor de agua, nos ayudó a aumentar la fluidez del concreto tomando

una consistencia plástica.

Se recomienda realizar un buen mezclado para lograr una mezcla uniforme y obtener

buenos resultados.

0

100

200

300

400

500

600

700

800

0 5 10 15 20 25 30 35

Esf

uerz

o k

gf/

cm

2

Dias de Curado

CURVA: RESISTENCIA VS. EDAD

600

Polinómica (600)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

0 5 10 15 20 25 30 35

Esf

uerz

o k

gf/

cm

2

Dias de Curado

CURVA: RESISTENCIA VS. EDAD

600

Polinómica (600)


Tiene un slump muy fluido debido a que la mezcla es plástica y llega a acomodarse con el

tiempo.

El concreto obtuvo el comportamiento de un concreto autocompactable.

Pequeños adiciones de agua luego de aplicado el aditivo ocasiones grandes cambios en la

consistencia de la mezcla.

Se alcanzó una resistencia más alta a comparación de los concretos de alta Resistencia

con plastificante y sin microsilice.

La probetas a los 28 días presentan una resistencia de: 705.5 kgf/cm2

No se realiza corrección por humedad ya que se utilizó toda el agua de diseño para un

slump de 3 a 4 pulg.

6.-RECOMENDACIÓN

No olvidar guardar un poco del agua de diseño para el final, para controlar el slump de la

mezcla, ya que esta reacciona rápidamente con pocos incrementos de agua.

Esperar pacientemente a que el aditivo haga efecto, esto en aproximadamente 2 a 3

min.

Se recomienda dar un vibrado con el combo generoso, ya que la muestra no se puede

varillar , esto por ser muy compacta

Agregar el agua final, en pequeñas cantidades para controlar más adecuadamente la

manejabilidad del concreto

No echar demasiada agua ya que el concreto puede llegar a segregarse.

Probar diseños con otras cantidades de microsilice, por encimas y debajo del 10% que se

utilizó.

Mezclar el cemento con la microsilice antes de ser echados a la mezcladora.

Mezclar un poco de agua con el aditivo para este más diluida y actué mejor.

7.-ANEXOS

Ensayo de propiedades de los material.

Panel Fotografico


Ilustración 1

Se observa el tipo de falla por corte a la izquierda y una falla

local a la derecha. También se puede observar que estas

probetas presentan mayor densidad.

Ilustración 2

Se observa la preparación y limpieza de los moldes metálicos.

Ilustración 3

Se observa el trompo usado para el mezclado.


Ilustración 4

Se muestra la colocación de la mezcla en los moldes metalicos

Ilustración 5

Se observa el proceso de combeado por cada capa

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