manual de practicas de tecnologÍa del concreto

[EQUIPO #1] TECNOLOGIA DEL CONCRETO

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Asignatura: Tecnología del concreto

Practica: “Peso volumétrico del cemento tipo I (CRUZ AZUL)”

Objetivo de la practica: Que el alumno de Ingeniería Civil aprenda a determinar

el peso volumétrico de cemento (competencias a desarrollar por el alumno).

Materiales

1 kg de cemento cruz azul

1 Tara de madera de 10 cm x10 cm x 10 cm

1 espátula recta

1 balanza de precisión

Metodología

Determinación del peso volumétrico del cemento cruz azul suelto

Determinación del peso volumétrico del cemento cruz azul compactado

Procedimiento para la Determinación del peso volumétrico del cemento cruz azul

suelto

1. Medir el peso de la tara vacía con ayuda de

la balanza de precisión y registrar su peso.

(Wtara = peso tara en kg).

2. una vez registrado el peso de la tara se

procede llenarla con el cemento

cuidadosamente, es decir, que no sufra

golpes, de tal manera que este se mantenga

suelto y no se compacte.


2

3. Una vez lleno se enraza con la

espátula recta y se limpian los bordes

de la tara.

4. Cuidadosamente se lleva a la balanza

de precisión y se registra el peso tara

mas el cemento suelto

(Wtara+Cemento suelto)

5. Con los datos obtenidos se calcula el peso volumétrico del cemento

mediante la fórmula:

γ =W

V ∴ γ =

(Wtara + Cemento suelto) − Wtara

Volumen de la tara


3

Procedimiento para la Determinación del peso volumétrico del cemento cruz azul

compactado

1. Medir el peso de la tara vacía con ayuda de la balanza de precisión y

registrar su peso. (Wtara = peso tara en kg).

2. El siguiente paso es llenar la tara con el cemento, en esta ocasión

llenándola parcialmente y dándole golpes enérgicamente a manera de que

este se compacte.

3. Una vez lleno se enraza con la espátula recta.

4. Cuidadosamente se lleva a la balanza de precisión y se registra el peso tara

mas el cemento compactado (Wtara+Cemento compactado)

5. Con los datos obtenidos se calcula el peso volumétrico del cemento


γ =W

V ∴ γ =

(Wtara + Cemento compactado) − Wtara

Volumen de la tara


4

Resultados

Wtara = 690 gr = 0.69 Kg

Wtara+Cemento suelto = 1800 gr = 1.8 Kg

Wtara+Cemento compactado = 2400 gr = 2.4 Kg

Volumen de la Tara = 0.001 m3

Calculando Peso volumétrico suelto:

γ =W

V ∴ γ =

(Wtara + Cemeto Suelto) − Wtara

Volumen de la tara ∴ γ =

1.8 kg − 0.69kg

0.001 m3

γ =1.11kg

0.001 m3 ∴ γ = 1110 kg m3

Calculando Peso volumétrico compactado

γ =W

V ∴ γ =

(Wtara + Cemento compactado) − Wtara


2.4 kg − 0.69kg

0.001 m3

γ =1.71kg

0.001 m3 ∴ γ = 1710 kg m3


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Practica: “Determinación de los tiempos de fraguado inicial y final del cemento

tipo I cruz azul con aparato Vicat”

Objetivo de la práctica: Que el alumno de Ingeniería Civil aprenda a determinar

el endurecimiento del cemento, estos tiempos de endurecimiento sirven para

manejar correctamente el uso de los cementantes en la construcción.

Materiales:

Probeta plástica de 500 ml.

Aceite quemado

Aparato de Vicat

Cono truncado

Cronometro

Charola

2 kg. De cemento CRUZ AZUL

Bolsas negras (para mantel)

Balanza

Espátula recta

Un pedazo de vidrio

Una balanza

Figuras que señalan las partes del aparato de Vicat


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Metodología

Determinación de los tiempo de fraguado (inicial y final) del cemento tipo I

Cruz Azul, mediante el aparato de Vicat.

Procedimiento:

1. Con ayuda de la balanza se pesan 500 gramos de cemento y con ayuda de

la probeta se miden 150 mililitros de agua (H2O).

2. Una vez obtenido los 500 gramos de cemento y los 150 mililitros de agua,

en la charola se procede a realizar una mezcla de cemento-agua, hasta

llegar a una consistencia pastosa.

3. Con las manos se forma rapidamente una bola con la pasta, la cual se

lanza de una mano a otra durante seis ocasiones procurando que la

separacion entre estas sean de 15 cm.

4. Dicha bola se coloca en un cono truncado previamente lubricado con aceite

quemado introduciéndolo por la base mayor hasta llenarlo, con el fin de

que al momento de alcanzar su resistencia no se adhiera a dicho cono.


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5. Ya colocada la bola en el cono y con unos golpes enérgicamente para

eliminar vacios o burbujas de aire, se enraza con ayuda de la espátula y se

coloca sobre una superficie de vidrio.

6. El siguiente paso es llevar el cono con la bola al aparato de Vicat, en la cual

el embolo deberá colocarse a ras del cono truncado, con el vástago móvil e

índice ajustable marcando cero, una vez hecho esto se ajusta con el

tornillo.

7. Con ayuda del cronometro deberá tomarse el tiempo durante el cual al

soltar el embolo deba introducirse en la pasta una longitud de 1 cm. Se

registra el tiempo, esta parte de la prueba es para determinar el fraguando

inicial del cemento.

8. Una vez realizado esto, se procede a determinar el fraguado final, ahora

registrando el tiempo durante el cual la aguja deba de penetrar en la pasta

una longitud de 1 mm.


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Precauciones

Asegurar durante la prueba que el aparato de vicat este sobre una

superficie firme, nivelada y libre de vibraciones, para que el vástago móvil y

la aguja están perfectamente vertical.

Mantener limpia la aguja y el vástago móvil del aparato de vicat con el fin de

evitar de que el cemento se adhiera y ocasione lecturas erróneas, teniendo

el debido cuidado de no desbalancear el vástago móvil o desnivelar todo el

aparato durante este proceso.

Resultados

TABLA DE VALORES OBTENIDOS EN ENSAYO

Cemento Tipo I Marca: Cruz Azul Procedencia: Villahermosa, Tabasco

Fecha: 2011-Marzo Hora inicio: 11:00 hrs Hora final: 14:20:52 Hrs.

concepto tiempo Distancia penetrada

Fraguado inicial 30 seg 9 mm

Fraguado final 3 hr-5min-52seg 1mm

Conclusiones

Con esta práctica también se observa y se tiene una idea de cómo es el

comportamiento del cemento y en cuanto tiempo empieza y termina de fraguarse.


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Practica: “Peso volumétrico de la grava de ¾”

Objetivo de la practica: Determinar el peso volumétrico de la grava para la

utilización de este mismo en obras de la ingeniería civil, tales como losas, trabes,

por mencionar algunos.

Materiales

1 lata de grava de ¾”

Pala

Tara de 25cm x 25cm x 25cm

Bascula

Metodología

Determinación del peso volumétrico de la grava de ¾ suelta

Determinación del peso volumétrico de la grava de ¾ compactada


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Procedimiento para la Determinación del peso volumétrico de la grava de ¾ suelta

1. Medir el peso de la tara vacía con ayuda de la báscula y registrar su peso.


2. una vez registrado el peso de la tara se procede llenarla con la grava de 3/4

cuidadosamente, es decir, que no sufra golpes, de tal manera que este se

mantenga suelto y no se compacte.

3. Una vez lleno se enraza.

4. Cuidadosamente bascula y se registra el peso tara mas la grava suelta

(Wtara+Grava suelta)

5. Con los datos obtenidos se calcula el peso volumétrico de la grava


γ =W

V ∴ γ =

(Wtara + Grava suelta) − Wtara

Volumen de la tara


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Procedimiento para la Determinación del peso volumétrico de la grava de ¾”

compactada

1. Medir el peso de la tara vacía con ayuda de la báscula y registrar su peso.


2. El siguiente paso es llenar la tara con la grava, en esta ocasión llenándola

parcialmente y dándole golpes a manera de que este se compacte.


4. Cuidadosamente se lleva a la bascula y se registra el peso tara mas la

grava compactada (Wtara+Grava compactada)

5. Con los datos obtenidos se calcula el peso volumétrico de la grava


γ =W

V ∴ γ =

(Wtara + Grava compactada) − Wtara

Volumen de la tara


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Resultados

Wtara = 4.2 kg

Wtara+Grava suelta = 25.4kg

Wtara+Grava compactada = 29.6kg

Volumen de la Tara = (25cm)3 = 15625cm3 = 15.62 litros = 0.015 m3

Calculando peso volumétrico de la grava suelta:

γ =W

V ∴ γ =

(Wtara + Grava suelta) − Wtara


25.4 kg − 4.2kg

0.015 m3

𝛾 =21.2 kg

0.015m3 ∴ γ = 1413.32 kg m3

Calculando peso volumétrico de la grava compactada:

γ =W

V ∴ γ =

(Wtara + Grava compactada) − Wtara


29.6 kg − 4.2kg

0.015 m3

𝛾 =25.4 kg

0.015m3 ∴ γ = 1693.3 kg m3

Conclusión:

Como conclusión de esta prueba podemos decir que el peso volumétrico de la

grava es aproximado a 1.5 T m3 y este dato nos sirve para el diseño elementos

de estructurales en una obra civil, como losas, trabe, cimentaciones por mencionar

algunas.


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Practica: Granulometría


la curva granulométrica de tal manera de que aprenda a identificar una buena

grava para el concreto

Materiales

Balanza

1 lata de grava

Una pala recta

Bolsas

Un juego de Mallas o tamices para Gravas

Una charola

Procedimiento

Para realizar esta prueba es necesario hacer un cuarteo para elegir la muestra

que se va a estudiar, para esto se procede de la siguiente manera:

1. Primeramente se necesita que la

grava este totalmente seca, para

esto se expone al sol durante unas

cuantas horas de tal manera de que

al ponerle un cristal encima este no

se empañe.

2. Posteriormente se mezcla a ras de piso y se esparce a manera de que se

forme círculo con un espesor delgado.


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3. Se parte en cuatro partes aproximadamente iguales con una abertura de 5

cm entre cada parte.

4. Se eligen los extremos del cuarteo, ya sea 1 y 3 o 2 y 4 para realizar la

prueba de granulometría.

Una vez obtenida la muestra realizamos la granulometría de la siguiente manera

1. Con ayuda de la báscula se toma el peso total de la muestra y se registra

su peso.

2. Posteriormente con las mallas colocadas en orden de mayor a menor, es

decir de la malla de 4” hasta la malla No. 4, se procede a tamizar la grava.

3. Una vez obtenido los retenidos parciales en cada malla se guardan en una

bolsa cada una.

4. registran los pesos respectivos de cada retenido.

5. Se realizan los cálculos necesarios para Se obtener la curva granulométrica

que nos ayude a identificar si la grava estudiada es de calidad para la

elaboración de un concreto.


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Resultados

Mallas Parcial gr % Parcial % Acumulativo % que pasa

1½” 0 0 0

1” 900 6 6 94

¾” 5700 40 46 54

½” 3900 27 73 27

3/8” 3200 22 95 5

N° 4 600 4 99 1

Pasa 100 1 100

Σ= 14400 100

Curva Granulométrica


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Practica: Densidad de la grava


la densidad de la grava saturada de acuerdo al principio de Arquímedes y con

ayuda del picnómetro.

Materiales

500 gr de grava

Picnómetro

Agua

Franela

Probeta

Metodología

En base al principio de Arquímedes y con ayuda de un picnómetro determinar la

densidad de la grava saturada.

Procedimiento:

1. De los retenidos parciales obtenidos

en la prueba granulométrica se toman

porciones hasta obtener 500 gr.

2. De los 500 gr se toman 300 gr y se

ponen a remojar en agua durante

mínimo 24 horas como mínimo, esto

para alcanzar que se sature la grava.

3. Una vez hecho lo anterior, se procede a llenar el picnómetro con agua

hasta llegar al orificio.


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4. Se coloca la probeta en la boca del orificio de tal manera de que al

introducir los 300 gr de grava saturada previamente secada con la franela,

retenga el agua que este desplaza.

5. Se esperamos a que la boquilla no gotee para retirar nuestra probeta y

registrar el volumen de agua que los 300 gramos de grava desplazo. Y

hacemos el cálculo de la densidad de la grava.


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Resultados:

W =0.300 kg

V = 110 mililitros = 0.11 dm3

γ =W

V ∴ γ =

0.300kg

0.11 dm3 ∴ γ = 2.7272 kg dm3


Practica: “Peso volumétrico de la arena”

Objetivo de la practica: Determinar el peso volumétrico de la arena para la

utilización de este mismo en obras de la ingeniería civil-

Materiales

1 lata de arena seca

Pala

Tara de 10cm x 10cm x 10cm

Bascula

Espátula

Metodología

Determinación del peso volumétrico de la arena suelta

Determinación del peso volumétrico de la arena compactada


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Procedimiento para la Determinación del peso volumétrico de la arena suelta

1. Medir el peso de la tara vacía con

ayuda de la báscula y registrar su

peso. (Wtara = peso tara en kg).

2. una vez registrado el peso de la tara

se procede llenarla con la arena

seca cuidadosamente, es decir, que

no sufra golpes, de tal manera que

esta se mantenga suelta y no se

compacte.


4. Cuidadosamente bascula y se

registra el peso tara mas la arena

suelta (Wtara + Arena suelta)

5. Con los datos obtenidos se calcula

el peso volumétrico de la arena


6. γ =W

V ∴ γ =

(Wtara +Arena suelta )−Wtara

Volumen de la tara

Procedimiento para la Determinación del peso volumétrico de la arena

compactada

1. Medir el peso de la tara vacía con

ayuda de la báscula y registrar su

peso. (Wtara = peso tara en kg).

2. El siguiente paso es llenar la tara

con la arena, en esta ocasión

llenándola parcialmente y dándole

golpes a manera de que este se

compacte.

3. Una vez lleno se enraza, utilizando para ello la espátula recta, cuidando de

limpiar bien los bordes de la tara.


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4. Cuidadosamente se lleva a la

bascula y se registra el peso

tara mas la arena

compactada (Wtara+Arena

compactada)

5. Con los datos obtenidos se calcula el peso volumétrico de la arena


a. γ =W

V ∴ γ =

(Wtara +Arena compactada )−Wtara

Volumen de la tara

Resultados

Wtara = 0.504 kg

Wtara+Arena suelta = 1.887 kg

Wtara+Arena compactada = 2.160 kg

Volumen de la Tara = (0.10m)3 =0.001 m3

Calculando peso volumétrico de la arena suelta:

γ =W

V ∴ γ =

(Wtara + Arema suelta) − Wtara


1.887kg − 0.504kg

0.001 m3

𝛾 =1.383kg

0.001 ∴ γ = 1383 kg m3

Calculando peso volumétrico de la grava compactada:

γ =W

V ∴ γ =

(Wtara + Arena compactada) − Wtara


2.160 kg − 0.504kg

0.001 m3

𝛾 =1.656 kg

0.001m3 ∴ γ = 1656 kg m3

Conclusión: El peso unitario o peso volumétrico seco suelto del agregado fino, al

igual que para el agregado grueso, es el peso de agregado necesario para llenar

un recipiente de volumen conocido; volumen ocupado por el agregado y los vacíos

entre sus partículas.

Conocer el peso volumétrico suelto se puede utilizar:

a) Para el diseño de mezclas de concreto. b) Para convertir pesos a volumen y viceversa


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Practica: Granulometría


la curva granulométrica de tal manera de que aprenda a identificar las arenas,

para un posterior uso en obras de esta ingeniería.

Materiales

Balanza

1 lata de arena

Bolsas

Un juego de Mallas o tamices para Arenas

o Malla N.8

o Malla N.2

o Malla N.16

o Malla N.30

o Malla N.40

o Malla N.60

o Malla N.100

o Malla N.200

Una charola

Procedimiento

Para realizar esta prueba es necesario hacer un cuarteo para elegir la muestra

que se va a estudiar, para esto se procede de la siguiente manera:

1. Primeramente se necesita que la arena se encuentre totalmente seca,

utilizando los medios necesarios para obtener tal condición (secada al

sol, al horno o en la parrilla eléctrica).

2. La muestra con cuyo análisis se va a efectuar, deberá ser mezclada

completamente y reducida a una cantidad apropiada para la prueba,

utilizando un partidor de muestras o por cuarteo

3. Se toma un kilogramo de arena que haya pasado por la malla N.4 para

someter esta a él tamizado.


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Una vez obtenida la muestra realizamos la granulometría de la siguiente manera

1. Con ayuda de la báscula se toma el peso total de la muestra y se registra

su peso.

2. Posteriormente con las mallas colocadas en orden de mayor a menor, es

decir de la malla de N.8 hasta la malla No. 200, se procede a tamizar la

arena.

3. Una vez obtenido los retenidos parciales en cada malla se guardan en una

bolsa cada una.

4. registran los pesos respectivos de cada retenido.

5. Se realizan los cálculos necesarios para Se obtener la curva granulométrica

que nos ayude a identificar si la arena estudiada es de calidad para la

elaboración de un concreto.


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Resultados

Mallas Parcial gr % Parcial % Acumulativo % que pasa

8 30 3 3 97

12 40 4 7 93

16 60 6 13 87

30 150 15 28 72

40 250 25 53 47

60 350 35 88 12

100 50 5 93 7

200 30 3 96 4

Pasa la

200

40 4 100

∑ 1000 100

Conclusión:

Los resultados de la prueba se grafican junto con los limites que especifican los

porcentajes aceptables para cada tamaño, a fin de verificar si la distribución de

tamaños es adecuada. En la norma de la ASTM C 33 se estipulan los requisitos

que permiten una relativa amplitud de variación en la granulometría del agregado

fino. La granulometría más conveniente para el agregado fino depende del tipo de

trabajo, riqueza de la mezcla (contenido de cemento) y tamaño máximo del

agregado grueso. En mezclas pobres o cuando se usan agregados gruesos de

tamaño pequeño, es conveniente una granulometría que se aproxime al

porcentaje máximo recomendado que pasa por cada criba, para lograr un aumento

de manejabilidad. En mezclas ricas, por economía, son más convenientes las

granulometrías gruesas.

0

20

40

60

80

100

120

Series1


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Practica: Densidad relativa de la arena

Objetivo de la práctica: Que el alumno de Ingeniería Civil aprenda a obtener la

masa contenida de volumen o densidad de la arena limpia.

Materiales

1 charola de aluminio

1 franela

1 espatula

Agua destilada

Arena

1 frasco de chapman

1 parilla eléctrica

1 malla No.4

1 cono de abrahanms

con pison de goma

Metodología

Con ayuda de la utilización del frasco chapman

Procedimiento:

1. Se procede a pasar la arena por la malla # 4

2. Ahora bien del material que paso esta malla se satura y deja reposar

durante 24 hrs aproximadamente.

3. Después de 24 hrs. escurrir el material


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4. El material luego de haberse puesto a escurrir, se coloca en la charola y

con la parrilla eléctrica se le hace perder humedad.

5. Luego de esto colocar el cono de Abrahanms en una charola y llenar con

arena en tres capas, dando 25 golpes a cada capa solo soltando el pisón, el

cono debe de estar bien sujeto con las manos

6. Una vez lleno el cono quitar la arena de su alrededor y levantar

uniformemente, debe quedar un

pico al deslizarse la arena o en

ocasiones es necesario golpear

lentamente la charola para

obtenerlo de lo contrario si se

queda en forma del cono quiere

decir que la arena aun esta

húmeda y se repiten los pasos 4 y

5 hasta obtener la condición

deseada.


26

7. Se pesa el frasco champman, registrando

el dato obtenido

8. Del material obtenido del paso 6, en la

consistencia deseada, se pesan 300gr,

este material se introduce

cuidadosamente en el interior del frasco

champman

9. Una vez dentro el material, se procede a

vaciarle el agua destilada, la cual debe

llegar a la marca de los 200 ml, poniendo

énfasis de que este se encontrara en tal parte cuando la concavidad que se

forman con el agua, coincidan con dicha marca.

10. Se deja reposar durante una hora aproximadamente

11. Ahora pues, se le vierte nuevamente agua, tal es el caso de que la marca

del agua y su concavidad coincidan con los 400 ml, se deja reposar para

una mejor absorción del material, y se repite el paso hasta obtener la

medida deseada

12. Se procede a pesar el frasco con el material dentro, registrando el dato

obtenido


27

Resultados:

DR =As

Vf − K − F − As ∴ DR =

300

400 − 918 − 327 − 300

DR = 2.7522

DR =300

400 − 918 − 327 − 300 ∴ DR = 2.7522

F = 327 gr.

Vf= 400 ml.

As= 300 gr.

K= 918 gr.

DONDE:

As= Peso de arena de la arena saturada

superficialmente seca

Vf= 400 (volumen del frasco hasta la

segunda marca)

K= Peso (agua+arena+frasco)

F= Peso del frasco vacío


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Conclusión General

Resulta de suma importancia conocer el peso específico de los agregados (arenas

y gravas) para realizarlas pruebas pertinentes, ya que estos datos nos indican la

calidad con respecto a los valores elevados corresponden a los materiales de

buen comportamiento, y por otro lado para los de bajos valores son

correspondientes a agregados débiles y absorbentes.

Este peso específico de los agregados es un peso con respecto a su volumen

igual de agua. Se utiliza en ciertos cálculos para proporcionar información con

respecto a las mezclas que se vayan a aplicar en campo.

El peso específico de los agregados de igual manera se expresa como la densidad

de los mismos, este tipo de información es sumamente importante conocerlos ya

que este depende cuando se requiere un concreto con cierto peso límite ya sea

máximo o mínimo.

Así es pues cuando nos damos cuenta, de la calidad de los materiales con los que

estamos trabajando y así tener un mayor aprovechamiento del material para

diseños de mezclas posteriores.

manual de practicas de tecnologÍa del concreto

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