ensayo de resistencia a la compresion simple del concreto normas astm c39/ mtc e704 - 2000

7/25/2019 ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESION SIMPLE DEL CONCRETO NORMAS ASTM C39/ MTC E704 - 2000

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UNIVERSIDADNACIONAL DESANCRISTBAL DEHUAMANGA

FACULTAD DEINGENIERAM INAS, GEOLOGA YC IVIL

ESCUELA DEFORMACINPROFESIONAL DEINGENIERACIVIL

CURSO:MECNICA DE FLUIDOS I (IC-347)

PERDIDA DE CARGAS EN ACCESORIOS Y TUBERAS

DOCENTE:Ing. BENDEZU PRADO, Jaime Leonardo

ALUMNOS:BELLIDO AANCA, Erwin Bert

CUADROS QUISPE,FranklinMEDINA RODRIGUEZ, Yoni WalterAHUE RIMACHE, RubenQUISPE GAMBOA, GabrielaQUISPE LLANTOY, Yudith KatiaQUISPE RODRIGUEZ, Anali BriandaVILCA TUEROS, Elmer Meliton

AYACUCHO-PER2016


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ndice general

0.1. ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESION SIMPLEDEL CONCRETO NORMAS ASTM C39/ MTC E704 - 2000 . . . 2

0.2. OBJETIVOS: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20.3. INTRODUCCIN: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

0.4. MARCO TERICO: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20.4.1. ENSAYO A COMPRESIN: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20.5. EQUIPO: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

0.5.1. MQUINA DE ENSAYO: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30.5.2. EQUIPO ADICIONAL: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

0.6. DESMOLDADO: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40.7. CURADO: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50.8. REALIZAR LA PRUEBA DE RESISTENCIA DEL CONCRETO: . . . . . . 5

0.8.1. RESISTENCIA: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50.9. MUESTRA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60.10.PROCEDIMIENTO: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

0.10.1. CLCULOS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150.10.2. TIPOS DE FALLAS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160.10.3. RESULTADOS OBTENIDOS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

0.11. CONCLUSIONES: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

Ingeniera civil Pag. 1


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MECANICA DE FLUIDOS I Perdida de Cargas en Accesorios

0.1 ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESION SIMPLE DELCONCRETO NORMAS ASTM C39/ MTC E704 - 2000

0.2OBJETIVOS:

Determinar la resistencia a la compresin del concreto a edades de 7, 14, 21 y 28 daspara analizar cul es el comportamiento de dicha resistencia.

Comparar las resistencias obtenidas de cada muestra, segun el modo de tratamiento decurado a los que han estado sometidos en un periodo de 7 dias.

0.3INTRODUCCIN:

En la actualidad son un sin nmero de elementos estructurales con que el ingeniero civil cuentaa su disposicin, para que de manera optima y consiente elija cual es el ms ideal para llevar acabo una construccin basndose en los tipos de cargas que van a resistir. Es por esto que es devital importancia antes de ejecutar cualquier proyecto realizar todo tipo de ensayos y pruebasa travs de las cuales se pueda determinar el comportamiento de los elementos a la hora de laimplementacin de las estructuras, en el campo de la ingeniera civil se encuentran numerososensayos como el ensayo a traccin, ensayo a compresin, en este caso hablaremos del ensayo acompresin ya que esta es una de las propiedades del concreto que mas nos interesa, el concretocomo material de construccin presenta alta resistencia a la compresin pero con baja resisten-

cia a la tensin, es por esto que en este laboratorio se busca determinar que tan resistente esun concreto cuando este es sometido a una fuerza axial y los esfuerzos y deformaciones que segeneran a base de la accin de esta fuerza.

0.4MARCO TERICO:

0.4.1. ENSAYO A COMPRESIN:La resistencia a la compresin simple es la caracterstica mecnica principal del concreto, dadala importancia que reviste esta propiedad, dentro de una estructura convencional de concretoreforzado, la forma de expresarla es, en trminos de esfuerzo, generalmente en kg/cm2 y con

alguna frecuencia lb/pulg2(p.s.i). La equivalencia que hay entre los dos es que 1 psi es igual a0.07kg/cm2. Aunque hoy en da se ha acogido expresarla en MPa de acuerdo con el sistemainternacional de unidades.La forma de evaluar la resistencia del concreto es mediante pruebas mecnicas que puedenser destructivas, las cuales permiten probar repetidamente la muestra de manera que se puedaestudiar la variacin de la resistencia u otras propiedades con el paso del tiempo. Para lasprimeras se utilizan tres tipos de muestras:cilindros, cubos y prismas.Para las segundas hay diferentes sistemas.El ensayo de compresin es meramente lo contrario del de tensin con respecto a la direccino el sentido del esfuerzo aplicado. Las razones generales para la eleccin de uno u otro tipo de

ensayo se establecieron. Asimismo, un numero de principios generales se desarrollo a travsde la seccin sobre el ensayo de tensin sobre los cuales son igualmente aplicables al ensayode compresin. Existen, sin embargo, varias limitaciones especiales del ensayo de compresin



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a las cuales se debe dirigir la atencin: La dificultad de aplicar una carga verdaderamenteconcntrica o axial.

El carcter relativamente inestable de este tipo de carga en contraste con la carga tensi-va, Existe siempre una tendencia al establecimiento de esfuerzos flexionantes y a que el efectode las irregularidades de alineacin accidentales dentro de la probeta se acenta a medidaque la carga prosigue. La friccin entre los puentes de la maquina de ensayo o las placasde apoyo y las superficies de los extremos de la probeta debido a la expansin lateral deesta. Esto puede alterar considerablemente los resultados que se obtendran si tal condicinde ensayo no estuviera presente. Las reas seccionales, relativamente mayores de la probetapara ensayo de compresin para obtener un grado apropiado de estabilidad de la pieza. Estose traduce en la necesidad de una maquina de ensayo de capacidad relativamente grande oprobetas tan pequeas y por lo tanto, tan cortas que resulta difcil obtener de ellas medicionesde deformacin de precisin adecuada. Se supone que se desean las caractersticas simples delmaterial y no la accin de los miembros estructurales como columnas, de modo que la atencinse limita aqu al bloque de compresin corto.El ensayo mas universalmente reconocido para ejecutar pruebas de resistencia mecnica ala compresin simple es el ensayo de probetas cilndricas, las cuales se funden en moldesespeciales de acero o hierro fundido que tienen 150mm de dimetro por 300mm de altura(relacin dimetro: altura 1:2).Los procedimientos relativos a este ensayo se encuentranespecificados en las normas NTC 550 y 673 que hacen referencia a la confeccin de cilindros yal ensayo de resistencia compresin.Una vez que la muestra de concreto fresco ha sido correctamente seleccionada de acuerdo conlos procedimientos descritos en la norma NTC 454, de manera que sea representativa de toda

la masa, se procede de la siguiente manera:La resistencia a la compresin del concreto se mide con una prensa que aplica carga sobrela superficie del cilindro (Norma NTC 673). Generalmente esta superficie es spera y noplana, lo cual puede conducir a concentraciones de esfuerzo que reducen considerablementela resistencia real del concreto. Una falta de planicie de 0.25mm puede reducir a un tercio laresistencia. Para remediar esta situacin, normalmente se hace un refrentado o cabeceado delas tapas del cilindro con materiales como yeso o mezclas compuestas de azufre, tal comose especifica en la norma NTC 504. La resistencia a la compresin, se acostumbra a dar entrminos de esfuerzo o sea fuerza por unidad de rea, en kg/cm2

0.5EQUIPO:

0.5.1. MQUINA DE ENSAYO:

La mquina de ensayo deber tener la suficiente capacidad para abastecer el ndice de cargassolicitadas. La calibracin de la mquina se debe verificar de acuerdo a la Norma ASTM E4 yen las siguientes condiciones:

Se debe calibrar la mquina por lo menos cada 13 meses.

En la instalacin original o relocalizacin de la mquina.Si se tiene duda de su precisin o exactitud.



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La mquina deber ser operada con energa y ser capaz de aplicar una carga continua durantetodo el proceso de ensayo.

Figura 1: Maquina de ensayo

0.5.2. EQUIPO ADICIONAL:

est compuesto de los siguientes materiales:

Escuadras metlica.- deben ser como mnimo de 30cm. de longitud, para chequear laperpendicularidad.

Equipo de lminas graduadas.-el cual est provisto de lminas de espesor determinadoque sirve para chequear la planeidad y las depresiones en las caras del espcimen deconcreto.

Flexmetro.- dispositivo para medir.

Tornillo micromtrico.-se lo utiliza para medir el dimetro del cilindro, con una aproxi-macin de 0.25mm, (0.01 pulg).

0.6DESMOLDADO:

Las probetas se retiraran de los moldes entre las 18 horas despus de moldeadas. Hecho esto semarcara en la cara circular de la probeta las anotaciones para poder identificacin del molde.Luego de esto deben pasar a curado.



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0.7CURADO:

Despus de desmoldar las probetas y antes de que transcurran 30 minutos despus de haber

removido los moldes, almacene las probetas en condiciones adecuadas de humedad, siemprecubiertas por agua por 18 das a una temperatura de 23 y 25 C. Deben mantenerse las probetasen las mismas condiciones de la estructura origen (proteccin, humedad, temperatura, etc.).Adems de certificar la resistencia, debe dejar constancia del peso y dimensin de las probetas,de la fecha y hora del ensayo.

0.8REALIZAR LA PRUEBA DE RESISTENCIA DELCONCRETO:Los cilindros para pruebas de aceptacin deben tener un tamao de (15x30cm), las probetas

mas pequeas tienden a ser mas fciles de elaborar y manipular en campo y en laboratorio.eldimetro del cilindro utilizado debe ser como mnimo tres veces el tamao mximo nominal delagregado grueso que se emplee en el concreto.

Con el fin de conseguir una distribucin uniforme de la carga, generalmente los cilindrosse cabecean con mortero azufre (ASTM C617) o con almohadillas (ASTM C1231).Elcabeceo de azufre se debe aplicar como mnimo dos horas antes y preferiblemente un daantes de la prueba.

El dimetro del cilindro se debe medir en dos sitios en ngulos rectos entre si a media al-tura de la probeta y deben promediarse para calcular el rea de la seccin. Si los dimetros

medidos difieren en ms de 2 porciento no se debe someter a prueba el cilindro.

Los extremos de las probetas no deben presentar desviacin con respecto a la perpendi-cularidad del eje del cilindro en mas de 0.5 porciento y en los extremos deben hallarseplanos dentro de un margen de 0.002 pulgadas.

0.8.1. RESISTENCIA:

Los cilindros se deben centrar en la maquina de ensayo de compresin y cargados hastacompletar la ruptura.

La resistencia del concreto se calcula dividiendo la mxima carga soportada por la probetapara producir la fractura entre el rea promedio de la seccin.ASTM C 39 presenta losfactores de correccin en caso de que la razn longitud dimetro del cilindro se halleentre 1.75 y 1.00, lo cual es poco comn. Se someten a prueba por lo menos dos cilindrosde la misma edad y se reporta la resistencia promedio como el resultado de la prueba, alintervalo ms prximo de 0.1 MPa.

El tcnico que efecte la prueba debe anotar la fecha en que se recibieron las probetasen el laboratorio, la fecha de la prueba, la identificacin de la probeta, el dimetro delcilindro, la edad de los cilindros de prueba, la mxima carga aplicada, el tipo de fractura ytodo defecto que presenten los cilindros o su cabeceo. Si se mide, la masa de los cilindros

tambin deber quedar registrada.



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La mayora de las desviaciones con respecto a los procedimientos estndar para elaborar,curar y realizar el ensaye de las probetas de concreto resultan en una menor resistenciamedida.

0.9MUESTRA

Las probetas cilndricas de hormign debern cumplir con lo siguiente:

Medir dos dimetros en ngulo recto en la parte media de la altura del espcimen, conuna aproximacin de 0.25 mm. (0.01 pulg).

Figura 2: Medicin del dimetro del espcimen.

NOTA: Si un dimetro difiere del otro en ms del 2 %los especmenes no sern probados.

Chequear que el eje axial de perpendicularidad y los extremos planos del espcimen, nose alejen ms de 0.5 (1 mm en 100 mm).

Los especmenes que no tengan sus extremos planos dentro de 0.05 mm (0.002 pulg.) sepulirn, esmerilaran o capearn segn la Norma ASTM C617 o ASTM C1231.



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La longitud debe ser medida con precisin de 1mm. En tres lugares espaciados alrededorde la circunferencia. Cuando la determinacin de la densidad no es requerida y cuando larelacin de la longitud con el radio es menor que 1.8 o mayor que 2.2, se debe medir la

longitud del espcimen con una precisin de 0.05 D.

Figura 3: Longitud del espcimen.

Se debe tener como dato, el peso de la muestra en Kg.

Figura 4: Peso del espcimen.



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0.10PROCEDIMIENTO:

0.10.0.1. Empezar el ensayo tan pronto como el espcimen ha sido retiradode la cmara de curado y conservar sus condiciones de humedad.

Adoptado de la Norma ASTM C 39

Figura 5: Tolerancia permisible de tiempo de ensayo

Figura 6: Especimenes sacados de distintas camaras de curado



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0.10.0.2. Limpiar la superficie de los soportes superior e inferior de la pren-sa.

Figura 7: la prensa usada

0.10.0.3. Colocar el espcimen en el bloque de soporte inferior.

Figura 8: Colocacion del especimen en la prensa



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0.10.0.4. Alinear los ejes del espcimen con el centro del bloque de empujesuperior (soporte con cabeza movible).

Figura 9: alineacion del especimen

0.10.0.5. Verificar que el indicador de carga se encuentre en cero.

Figura 10: calibracion en cero de la prensa



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0.10.0.6. Mover el bloque de soporte inferior lentamente para poner el es-pcimen en contacto con los platos de compresin de la prensa.

Figura 11: Colocacion del bloque

0.10.0.7. Aplicar carga continuamente (sin choque) con un rango de velo-

cidad de0,25 0,05MPa/s(35 7psi/s). Para mquinas detornillo la proporcin de carga depender del tamao del espci-men de prueba, mdulo de elasticidad del hormign y de la durezade la mquina de comprobacin.

Figura 12: Aplicando carga



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0.10.0.8. Aplicar la carga hasta que el espcimen falle.

Figura 13: Falla del especimen

0.10.0.9. Registrar la mxima carga soportada por el espcimen. Para m-quinas con indicadores de carga automticos, no detener la aplica-

cin de la carga hasta que disminuya ms del90 %de la mximacarga.

Figura 14: Registro de datos



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0.10.0.10. Anotar el tipo de fractura y la apariencia del concreto.

Figura 15: Tipo de fractura obtenida

0.10.0.11. Calcular el esfuerzo de compresin con una aproximacin de0, 1MPa.(10psi)

0.10.0.12. Si la relacinL/D es 1,75 o menor, el valor calculado de esfuerzose debe multiplicar por el factor de correccin determinado en laFigura1,12.


Figura 16: Factor de correccin segn la relacin L/D

0.10.0.13. Registrar los datos.



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Figura 17: Dimetro mximo de la cara movible de la mquina

Figura 18: Esquema de la cara movible de la mquina



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0.10.1. CLCULOS.

Calcular la resistencia a la compresin.

R=P

A

Donde:

R=Esfuerzo a la compresin del espcimen(MPa).

P =Mxima carga aplicada(kn).

A=rea de la cara axial del espcimen (mm2).

Si se requiere calcule la densidad del espcimen cerca de 10 kgm

3 (1 lbft

3 ) como sigue:

Densidad =W

V

Donde:

W =masa del espcimen,Kg(lb), y .

P = Volumen del espcimen obtenido de la media del dimetro y de la media de lalongitud o pesando el cilindro en aire y sumergido,m3 (ft3).

Si el volumen se obtiene pesando, se debe realizar de la siguiente manera:

V = WWSW

Donde:

WS=masa aparente del espcimen sumergido.

W =densidad del agua a23oC(75oF) = 997,5kgm3

(62,27 lbsft3

).



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0.10.2. TIPOS DE FALLAS.


Figura 19: Diagrama esquemtico de los patrones tpicos de fractura

0.10.3. RESULTADOS OBTENIDOS.

0.10.3.1. Los resultados obtenidos son de especimenes con distinto tipo detratamiento de curado.

No1:Especimen con adecuado tratamiento en la camara de curado (sumergido en el agua).

No2:Especimen con tratamiento tradicional de curado en obra.

No3:Especimen sin un tratamiento adecuado de curado, es decir dejado al intemperie sinun proceso de curado.



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Figura 20: Cuadro de resultados del ensayo de resistencia a la compresion para cada tipo deespecimen.

0.10.3.2. NOTA:la resistencia a la compresion del concreto que se obtienedespus de los das 7, 21 y 28, depende de los materiales (cemen-to, agregados, aditivos) y mtodos de curado, pero estan en los

siguientes parametros aproximandos:

En7dias : Se obtiene una resistencia de70 %fc.



0.11 CONCLUSIONES:

A travs del ensayo realizado en el laboratorio se puede concluir que el concreto presentaalta resistencia a la compresin, de la misma forma se pudo determinar que tan resistentees el material cuando este es sometido a cargas axiales.

Por otro lado se pudo ver que lo aprendido tericamente es fcilmente aplicable en ellaboratorio y partir de las ecuaciones aprendidas se pudo calcular el esfuerzo o resistenciadel concreto cuando este es sometido a una fuerza de compresin.

Se pudo concluir que uno de los factores que influyen en la resistencia de un concreto esel tipo de curado a los que han sido sometidos, ya que un concreto con un tratamiento

adecuado de curado tiene mayor fesistencia que los otrs que no han sido curados adecua-damente.


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