Compresion1
- 1. I.E.S.T.P. “PEDRO P. DÍAZ” LABORATORIO DE ENSAYO DE MATRIALES PRACTICA N° 01 ENSAYO DE COMPRESIÓN EN CONCRETO 1. Competencia: Determinar y establecer mediante esta prueba su resistencia del concreto a la compresión. Determinar la compresión unitaria, grado o calidad del concreto. Compresión porcentual del espécimen. 2. Definiciones: 2.1. Resistencia compresión: Esfuerzo máximo que puede soportar un material bajo una carga de aplastamiento. La resistencia a la compresión de un material que falla debido a la rotura de una fractura se puede definir, en límites bastante ajustados, como una propiedad independiente. Sin embargo, la resistencia a la compresión de los materiales que no se rompen en la compresión se define como la cantidad de esfuerzo necesario para deformar el material una cantidad arbitraria. La resistencia a la compresión se calcula dividiendo la carga máxima por el área transversal original de una probeta en un ensayo de compresión. Y estos esfuerzos se dan en Kg. /cm2. 2.2. Agua. - El agua es un componente esencial en las mezclas de concreto y morteros, pues permite que el cemento desarrolle su capacidad ligante. 2.3. Cemento.- Entre todos los distintos tipos, el cemento Pórtland normal es que se utiliza más ampliamente en la fabricación de edificios en pocas palabras, se fabrica mezclando y sometiendo dos materiales a fusión incipiente, uno de ellos compuesto principalmente de cal y el otro, un material arcilloso con contenido de silicio, aluminio, y hierro. 2.4. Arena. - La arena es uno de los materiales para construcción más utilizados en el mundo. Se emplea como componente para el hormigón y el cemento, así como para rellenar espacios, como huecos en las paredes o en los entrepisos. Su extracción presenta pocas dificultades y se le puede hallar en abundancia. Una de las características principales de la arena es que puede comprimirse fácilmente, por lo que resulta ideal para reforzar muros y para cimentar ciertos tipos de suelos. En el mismo sentido, tiene la desventaja de que es muy pesado; por esta razón no se le utiliza con tanta frecuencia para este propósito. El uso más conocido de la arena en la industria de la construcción es, como mencionábamos, para preparar la mezcla que produce el cemento de mortero u hormigón. Muchas veces, la calidad del cemento depende en gran medida del tipo de arena que se agregue a la mezcla. La arena con demasiadas impurezas tiene un impacto negativo en el resultado del hormigón, provocando que éste tenga menos dureza o que afecte el tiempo de secado. Una especificación común para la graduación del agregado fino requiere que por lo menos del 95 al 100% pase por la malla núm.4 y que no más del 30% ni menos del 10% pase por la malla núm.50. 2.5. Piedra triturada. - La piedra triturada o roca angular es una forma de agregados de construcción, por lo general producida por la minería en un depósito de roca adecuada, donde se rompe la roca removida hasta el tamaño deseado, con trituradoras. Es distinto de la grava que se produce por procesos naturales de meteorización y erosión y tiene una forma más redondeada. La piedra triturada angular es el material clave para la construcción de la carretera de macadán y su fuerza depende de la interdependencia de las caras de las piedras individuales angulares. La piedra natural triturada también se utiliza de manera similar sin una carpeta de ripio, balasto de ferrocarril
- 2. I.E.S.T.P. “PEDRO P. DÍAZ” LABORATORIO DE ENSAYO DE MATRIALES y sin piedra de filtro. También se puede utilizar con una carpeta en un material compuesto, tales como hormigón o asfalto. 2.6. Concreto. - El concreto es el producto resultante de la mezcla de un aglomerante (generalmente cemento, arena, grava o piedra machacada y agua) que al fraguar y endurecer adquiere una resistencia similar a la de las mejores piedras naturales. En el concreto, la grava y la arena constituyen el esqueleto, mientras que la pasta que se forma con el cemento, que fragua primero y endurece después, rellena los huecos uniendo y consolidando los granos de los áridos. Al concreto se le puede añadir aditivos para mejorar algunas de sus propiedades. 2.7. Curado ó Fraguado. - El fraguado inicia con la perdida de viscosidad de la pasta, en el momento en que esta deja de ser deformable bajo cargas relativamente pequeñas y empieza el proceso de endurecimiento, en el que la estructura del cemento va adquiriendo resistencia mecánica. En el estado final de fraguado, debe iniciarse el proceso de curado. Durante el fraguado del concreto, es muy importante la determinación de los tiempos para saber si es necesario utilizar aditivos que controlen la velocidad de secado, ya que factores como la temperatura afectan la velocidad con que se hidrata el cemento, implicando retrasos en los tiempos de fraguado y el posterior endurecimiento y desarrollo de resistencia del concreto. 2.8. Temperatura. - La temperatura adecuada para el concreto está entre los 10 °C y los 20 °C. A menos de 10 °C la ganancia de resistencia es prácticamente nula y por encima de 20 °C se comienza a correr el riesgo de someter el concreto a una temperatura superior a la que en promedio va a tener durante toda su vida, lo cual puede inducir a agrietamientos en el concreto. En cuanto a la humedad, se trata de evitar que el concreto se seque velozmente. Dos terceras partes del agua que se adiciona al concreto en el momento del mezclado se evaporan a medida que el concreto va fraguando y va endureciendo. Si ese volumen de agua sale antes que el concreto desarrolle su resistencia, entonces se producirá un agrietamiento excesivo y no se alcanzarán ni la resistencia ni la apariencia que se esperaba. 3. Método del Ensayo: 3.1. Principio del Método.- Consiste en someter una o más probetas en forma cilíndrica, de concreto de dimensiones y características correspondientes: Altura: 15.12 cm. Diámetro: 7.55 cm. A la compresión hasta que aparezca fisuras en ese instante se suspende el ensayo tomando los datos correspondientes. 3.2 Del Aparato: 3.2.1. De la Maquina.- La Máquina para realizar el ensayo a la compresión se llama Prensa Webber o de asientos esta accionada por un sistema hidráulico manual que va aplicando fuerzas en forma gradual mediante una palanca hasta llegar a la compresión, tiene un 2% de error de aproximación, su capacidad máxima es de 200 KN(KiloNewton).
- 3. I.E.S.T.P. “PEDRO P. DÍAZ” LABORATORIO DE ENSAYO DE MATRIALES 3.2.2. Calibradores.- Cada calibrador debe tener una aproximación de 0,02%mm. Vernier Micrómetro Goniómetro Wincha metálica o Regla metálica. 4. Preparación de la Muestra: Los cilindros de concreto deberán ser preparados con cemento WARY IP, agregado grueso triturado de peso normal con tamaños máximos nominales de 3/4" y arena procedente del Río. Se deben de elaborar tres diseños de mezcla para producir resistencias a la compresión del hormigón de 20.594 MPa (210 kg/cm2), cada una con dos tamaños máximos de agregado 3/4", repitiendo cada mezcla una vez (dos por cada tamaño máximo de agregado, Mezcla para un total de cuatro (4) mezclas. Las proporciones de las mezclas se resumen en la tabla siguiente. TABLA DE PROPORCIONES DE LAS MEZCLAS Mezcla 1 (Kg. /m3) Mezcla 2 (Kg. / m3) Mezcla 3 (Kg. / m3) Resistencia de diseño (Kg./cm2) 210 210 210 T.M.N. ½ “- ¾" ½” – ¾” ½” – ¾” Cemento 210-220 210-220 210-220 Agua 150-160 150-160 150-160 Agregado fino ------- ------- ------- Agregado grueso 635-645 635-645 635-645 Relación agregado Cemento ------- ------- ------- Asentamiento Promedio 6,5 6,5 6,5 Se detiene que preparar tres diferentes tamaños de cilindros, D1, D2 y D3, y deben ensayarse a 8 días, 15 días y 28 días, por cada tamaño se toman tres muestras. Los especímenes, cilíndricos deben ser moldes de PVC. Los cilindros de D3 y D2 se compactan a mano, con varilla de 5/8" de diámetro y 60 cm. de longitud, en tres capas iguales, con 25 golpes por capa. Para la compactación de los cilindros de 1 se utilizará una varilla de 3/8" de diámetro y 40 cm. de longitud, en dos capas iguales, con 25 golpes por capa. A las 24 horas, los cilindros deberán ser desencofrados, marcados y sumergidos en agua para su curado, posteriormente se fallan, a las edades indicadas. Todos los cilindros serán ensayados en una máquina marca ELE de 5000 KN de capacidad. La velocidad de aplicación de carga de 4,25 KN/seg, 2,4 KN/seg y 1,2 KN/seg para los cilindros de D3, D2 y D2 respectivamente. Pero para efectos de este ensayo sé esta teniendo probetas de 15.12cm. de altura x 10Cm de diámetro y la maquina es de 200 KN y es de operación manual.
- 4. I.E.S.T.P. “PEDRO P. DÍAZ” LABORATORIO DE ENSAYO DE MATRIALES 5. Temperatura: La temperatura del ensayo será de 21°C, 294°K. 6. Procedimiento: Previo a la ejecución de las probetas, empezamos a desarrollar el armado de la base el cual estaba paralelo Hasta el momento en el que se puso el concreto a la probeta, teniendo en cuenta que debe de tener una superficie plana entre sí, consecuentemente pasamos a lo que es medir las proporciones de nuestros agregados para la mezcla respectivamente procedemos a llenar nuestro cilindro de concreto para lo que es una muestra de resistencia (vigas y columnas de 210 kg/cm2). Concluyendo con el llenado de la mezcla pasamos a lo que es el fraguado, luego pasando un día desencoframos nuestro cilindro para luego introducirlo en agua consecuentemente pasando 8 días llevamos nuestra probeta al laboratorio donde calculamos nuestra resistencia de nuestra probeta que fue de 80 kilonewton aproximadamente 8157.73 kgf/cm2
- 5. I.E.S.T.P. “PEDRO P. DÍAZ” LABORATORIO DE ENSAYO DE MATRIALES 6.1. Cálculos.- 17.50 Resistencia a la Compresión = f'´c = -------- Kg. /cm2 7.84 f'´c = 2.232 Kg. /cm2 15.21 - 15.1 Compresión Total en % = f'´a = ------------- x 100 15.21 0.11 f'´a = -------- x 100 15.21 f'´a =0.72% 0.72 Compresión Unitaria = f'´e = ----------- Kg. /cm2 15.21 f ´e = 0.047 Kg. /cm2
- 6. I.E.S.T.P. “PEDRO P. DÍAZ” LABORATORIO DE ENSAYO DE MATRIALES Institución: I.S. “P.P.D” Hoja de Trabajo Nº__01__ Nombre: Eber Anco Sequeiros Grupo: 5° LABORATORIO DE ENSAYOS DE MATERIALES PRUEBA DE COMPRESION Fecha: 02/05/2018 Profesor: FORMULAS: F Lo - Lu Resistencia Compresión = f'´c = -------- Kg./cm2 ; Compresión Total en % = f'´a = ------------- x 100 Ao Lo L Compresión Unitaria = f'´e = ----------- Kg./cm2 Lo Probeta Material ho (cm) Ao (cm2) F f'´e f'´ a f'´c Observaciones es 1 Probeta de Concreto para vigas y columnas 15.1 7.84 17.50 0.047 Kg. /cm2 0.72 % 2.232 Kg. /cm2 Se trabajó para una resistencia a la compresión de 210 Kg. /cm2 2 3
- 7. I.E.S.T.P. “PEDRO P. DÍAZ” LABORATORIO DE ENSAYO DE MATRIALES 6.2. Cálculos.- GRUPO 1 Trasformación= 1KN = 101.97 Kgf Datos: Diámetro=7.5 F= 140KN Lo= 15.2 Lu=14.7 F=140x101.97= 14275 Área de la sección transversal (Ao): π*D2 /4 =3.1416*7.502 /4=44.17 F Resistencia a la compresión ´c ----------- Kg. /cm2 Ao 14275 Resistencia a la compresión ´c ----------- Kg. /cm 2 = 323.18 K/cm 2 44.17 Lo - Lu Compresión Total en % ´a ----------- x100 Lo 15.2-14.7 Compresión Total en % ´a ----------- x100 15.2 =3.28% Compresión Unitaria ´e ----------- Kg. /cm2 15.2 =0.03 6.3. Cálculos.- GRUPO 2 (FALTAN DATOS) Trasformación= 1KN = 101.97 Kgf Datos: Diámetro=7.55 Altura= F= 100KN Lo= Lu= F=100x101.97= 10197 Área de la sección transversal (Ao): π*D2 /4 =3.1416*7.552 /4=44.77
- 8. I.E.S.T.P. “PEDRO P. DÍAZ” LABORATORIO DE ENSAYO DE MATRIALES F Resistencia a la compresión ´c ----------- Kg. /cm2 Ao 10197 Resistencia a la compresión ´c ----------- Kg. /cm 2 = 227.76 K/cm 2 44.77 Lo - Lu Compresión Total en % ´a ----------- x100 Lo L Compresión Unitaria ´e ----------- Kg. /cm2 Lo 6.4. Cálculos.- GRUPO 3 Trasformación= 1KN = 101.97 Kgf Datos: Diámetro=7.9 Altura= F= 97KN Lo=15.2 Lu=14.9 F=97x101.97= 9891 Área de la sección transversal (Ao): π*D2 /4 =3.1416*7.92 /4=49 9891 Resistencia a la compresión ´c ----------- Kg. /cm2 49 ´c =201.86 Kg/cm 2 15.2-14.9 Compresión Total en % ´a ----------- x100 15.2 ´a= 1.97% L Compresión Unitaria ´e ----------- Kg. /cm2 Lo
- 9. I.E.S.T.P. “PEDRO P. DÍAZ” LABORATORIO DE ENSAYO DE MATRIALES 6.5. Cálculos.- GRUPO 4 Trasformación= 1KN = 101.97 Kgf Datos: Diámetro=7.82 F= 165KN Lo=15.2 Lu=15.1 F=165x101.97= 16825 Área de la sección transversal (Ao): π*D2 /4 =3.1416*7.822 /4=48 16825 Resistencia a la compresión ´c ----------- Kg. /cm 2 = 350.52 K/cm 2 48 15.2-15.1 Compresión Total en % ´a ----------- x100 15.2 =0.66% L Compresión Unitaria ´e ----------- Kg. /cm2 Lo 6.6. Cálculos.- GRUPO 5 Trasformación= 1KN = 101.97 KP Datos: Diámetro=7.55 F= 100KN Lo=15.12 Lu=15.01 F=100x101.97= 10197 Área de la sección transversal (Ao): π*D2 /4 =3.1416*7.552 /4=44.77 10197 Resistencia a la compresión ´c ----------- Kg. /cm 2 = 227.76 K/cm 2 44.77 15.12-15.01 Compresión Total en % ´a ----------- x100 15.12 = 0.72% Compresión Unitaria ´e ----------- Kg. /cm2 15.12 =0.007
- 10. I.E.S.T.P. “PEDRO P. DÍAZ” LABORATORIO DE ENSAYO DE MATRIALES 6.7. Cálculos.- GRUPO 6 Trasformación= 1KN = 101.97 KP Datos: Diámetro=7.80 F= 134KN Lo= 15.3 Lu=14.5 F=134x101.97= 13664 Área de la sección transversal (Ao): π*D2 /4 =3.1416*7.82 /4=47.8 13664 Resistencia a la compresión ´c ----------- Kg. /cm 2 = 285.86 K/cm 2 47.8 15.3-14.5 Compresión Total en % ´a ----------- x100 15.3 = 5.26% L Compresión Unitaria ´e ----------- Kg. /cm2 15.3 =0.05 Kg. /cm2
- 11. I.E.S.T.P. “PEDRO P. DÍAZ” LABORATORIO DE ENSAYO DE MATRIALES Institución: I.S. “P.P.D” Hoja de Trabajo Nº Nombre: Eber Anco Sequeiros Grupo: N° 5 LABORATORIO DE ENSAYOS DE MATERIALES PRUEBA DE COMPRESION Fecha:18/05/2018 Profesor: FORMULAS: F Lo - Lu Resistencia Compresión ´c -------- Kg./cm2 ; Compresión Total en % ´a ------------- x 100 Ao Lo L Compresión Unitaria ´e ----------- Kg./cm2 Lo PROBETA 2 (15 DIAS) MATERIAL Ho (cm) Ao (cm2) F ´e ´a ´c OBSERVACIONES GRUPO 1 Concreto 140 GRUPO 2 Concreto GRUPO 3 Concreto 97 GRUPO 4 Concreto 165 GRUPO 5 Concreto 100 0.007 5.26% 285.86 GRUPO 6 Concreto 134 0.06 0.72% 227.76 Ing. Juan José, FERNANDEZ FARJE Laboratorio Ensayo de Materiales
- 12. I.E.S.T.P. “PEDRO P. DÍAZ” LABORATORIO DE ENSAYO DE MATRIALES FORMULAS: F Lo - Lu Resistencia Compresión =f´c -------- Kg./cm2 ; Compresión Total en % = f´a ------------- x 100 Ao Lo 8158 15.21- 15.10 Resistencia Compresión=f´c -------- Kg./cm2 =185.4;Compresión Total en % =f´a ------------- x 100 =0.72% 44 15.10 △L(15.21) Compresión Unitaria = f´e ----------- Kg./cm2 =1.007 Lo(15.10) Probeta Material ho (cm) Ao (cm2) F f´e f´a f´c Observaciones 1 Concreto 15.12 7.55 80 1.007 0.72 185.4 No se logro alcanzar la resistencia de 210 2 ------- ------- ------- ------ ------ ------- ------- --------- 3 -------- -------- -------- ------ ------ ------ ------- ---------
- 13. I.E.S.T.P. “PEDRO P. DÍAZ” LABORATORIO DE ENSAYO DE MATRIALES OBSERVACIONES:__ Si no se compacta bien con la varilla metálica la mezcla no llegaa cubrir todo el molde y por consecuencia se producen los espacios vacíos dejados por el aire. Si la mezcla contiene mucha agua la muestra no llega a tener una buena consistencia . Al momento de compactar la muestra con la varilla metálica demasiado se pudo apreciar que todo el material pesado como la piedra chancada se va para abajo y el material mas ligero (arena gruesa) se va para arriba perdiendo la homogeneidad de la mezcla. Notamos que la balanza al no ser electrónica no podíamos llegar a la cantidad exacta y teníamos que tantear poco a poco. CONCLUSIONES:____ _el uso de la varilla metálica para compactar la probeta logro una mejor muestra al eliminar en gran parte los vacíos que quedan debido al aire atrapado y evitando cangrejeras y fisuras que puedan debilitar la muestra así dando una mayor resistencia. Unas correctas medidas en la proporción de los materiales nos ayuda a que nuestra muestra obtenga la resistenciasegún los cálculos realizados y así obtener los resultados deseados en laboratorio. Para obtener una mayor resistencia de compresión no solo es necesario tener cálculos correctos si no que también buenos materiales con una buena densidad y libre de impurezas. Debido a que lo mas pesado se va abajo y los finos arriba es mejor empezar con los finos desde abajo y poco a poco ir llenando con el material mas pesado.