Morteros sujetos a comprensión (28 días), Morteros sujetos a tensión (28 días) y Morteros normalizados (28 días)

1.- Introducción

Esfuerzo de compresión en Morteros de cemento

Establece el método para determinar la resistencia a la compresión de morteros de cemento, usando especimenes cúbicos de 50 mm de arista. El método es aplicable exclusivamente para determinar la calidad del cemento ensayado.

Es necesario la utilización de:
- balanzas (sensibilidad de 0,1 a 1 g)
- tamices : Nº 30, 50 y 100
- Probetas graduadas
- Moldes para los especimenes cúbicos de 50 mm de arista, no deben tener mas de 3 compartimentos, ni cosntar de mas de 2 elementos separables. Estos elementos deben estar dotados de dispositivos que aseguren una perfecta unión.

- Mezcladora
- Mesa de flujo y molde de flujo
- Apisonador ( debe estar fabricado de un material no absorbente, y debe tener una sección transversal de 13*25mm y una longitud apropiada de 125 a 150mm.
- Espátula, deber tener una hoja de acero
- Máquina de ensayo

La temperatura del aire en la vecindad del tablero de mezclado, los materiales secos, los moldes, las placas de base y el recipiente de mezclado, debe mantenerse entre 20 º y 27ºC.
La temperatura del agua de mezclado, cámara de humedad y agua en el tanque de depósito, no debe variar de 23+ 2 ºC.
La humedad relativa del laboratorio no debe ser menor que del 50 %.

Arena normalizada gradada

La arena que se usará para hacer especimenes, debe estar constituida de sílice natural y deberá ser originaria de los yacimientos de Ottawa, Illinois (E.U.A), o una arena nacional que cumpla con los requerimientos de granulometría dados en la siguiente tabla.

Tamiz Nº
Masa retenida parcial (gr)
Masa retenida acumulada(gr)
%  Que Retiene
% Pasa
16
0
0
0
100
30
55
55
4
96
40
357,5
412,5
30
70
50
618,76
1031,25
75
25
100
288,75
1320
96
4
Pasa Nº 100
55
1375




Para comprobar la gradación de la arena, se debe tamizar una muestra de aproximadamente 700 gramos, esta debe ser obtenida del cuarteo del contenido total de un saco

2.- Realización de la Práctica

Resistencia de los  Morteros a la compresión y tensión

Ø  Las proporciones en masa para formar un mortero normal, deben estar constituidas por una parte de cemento seco y por 2,75 partes de arena gradada seca.

Ø  Las cantidades que deben mezclarse a un tiempo , para obtener 6 cubos de ensayo, deben ser de 500 g de cemento y 1375 g.

Ø  Se coloca el la paleta y el recipiente en la posición de trabajo en la mezcladora, cuidando de que se encuentren secas y limpias.

Ø  Se vierte el agua de amasado en el recipiente.

Ø  Se agrega el cemento y se mezcla durante 30segundo a una velocidad lenta.

Ø  Se agrega la totalidad de la arena lentamente, en un periodo de 30 segundos mientras se mezcla a una velocidad lenta.

Ø  Se detiene la mezcladora, se cambia a la velocidad rápida y se mezcla durante 30segundos.

Ø  Se detiene la mezcladora durante 90 segundos. Durante los 15 primeros segundos de este intervalo utilizando una espátula se arrastra el mortero adherido a las paredes del recipiente hacia el fondo. Luego se tapa el recipiente por el resto del tiempo.

Ø  Se mezcla durante 60segundos a una velocidad rápida.

Ø  Al finalizar, se comprueba que el flujo esté entre 100 y 115 %.

Ø  Se procede a llenar los moldes antes de 2,5 minutos contados desde la determinación de la mezcla original del mortero, los cuales deben de estar recubiertos con aceite.

Ø  Se coloca una capa de mortero de mas o menos 25 mm de espesor en cada compartimiento cúbico.

Ø  Se apisona el mortero en cada compartimiento 32 veces en 4 etapas de 8 golpes cada una

Ø  Se procede a llenar con una segunda capa y se apisona.

Ø  Después de la compactación, se alisa la superficie de los cubos con la espátula, una vez en el sentido longitudinal del molde y otra en sentido transversal.

Ø  Se dejan las muestras en un lugar que con temperatura normal por 24 horas.

Ø  Luego de ello se dejan las muestras sumergidas en agua

Ø  A los 7 días se realiza el ensayo de compresión  en la máquina de ensayo, la carga aplicada al cubo de ensayo, debe poderse medir con una precisión de 1 %, el bloque superior de apoyo debe estar firmemente asegurado a la cabeza superior de la máquina por el sistema de rótula, en tal forma que quede libremente en cualquier dirección. 

Ø  A los 28 días se realiza el ensayo de compresión y tensión.

3.- Operaciones y Cálculos


Ø Compresión de morteros

Arena Normalizados

Muestra Nº
1
2
3
Ancho  (cm)
5,092
5,035
5,073
Largo (cm)
5,121
5,147
5,127
Altura (cm)
4,972
4,962
4,99
Área (cm2)
26,08
25,92
26,01
Volumen (cm3)
129,65
128,59
130,02
Masa (gr.)
247,48
248,10
246,42
Peso Unitario (gr/cm3)
1,91
1,93
1,90
Carga (kg)
8526,61
8684,71
8580,73
Resistencia (Kg/cm2)
326,94
335,05
329,90

1/8

Muestra Nº
1
2
3
Ancho (cm)
5,038
5,064
5,046
Largo (cm)
5,146
5,127
5,161
Altura (cm)
5,067
5,076
5,081
Área (cm2)
25,93
25,96
26,04
Volumen (cm3)
131,16
131,79
132,32
Masa (gr.)
266,77
265,73
268,02
Peso Unitario (gr/cm3)
2,03
2,02
2,03
Carga (kg)
1789,53
1755,11
1766,10
Resistencia (Kg/cm2)
69,01
67,61
67,82


1/6

Muestra Nº
1
2
3
Ancho (cm)
5,043
5,057
5,004
Largo (cm)
5,169
5,161
5,198
Altura (cm)
5,031
5,035
5,032
Área (cm2)
26,07
26,10
26,01
Volumen (cm3)
131,14
131,93
130,89
Masa (gr.)
270,97
272,30
267,30
Peso Unitario (gr/cm3)
2,07
2,06
2,04
Carga (kg)
3648,22
3684,6
3524,26
Resistencia (Kg/cm2)
139,94
141,17
135,50

1/4

Muestra Nº
1
2
3
Ancho (cm)
5,078
5,068
5,046
Largo (cm)
5,103
5,140
5,141
Altura (cm)
4,951
5,105
5,045
Área (cm2)
25,91
26,05
25,94
Volumen (cm3)
128,30
132,98
130,87
Masa (gr.)
240,85
273,30
249,37
Peso Unitario (gr/cm3)
1,88
2,06
1,91
Carga (kg)
4412,20
4960,55
4867,69
Resistencia (Kg/cm2)
170,29
190,40
187,65

1/2

Muestra Nº
1
2
3
Ancho (cm)
5,093
5,081
5,038
Largo (cm)
5,132
5,125
5,171
Altura (cm)
5,110
5,042
5,087
Área (cm2)
26,14
26,04
26,15
Volumen (cm3)
133,56
131,24
133,05
Masa (gr.)
275,06
272,15
276,24
Peso Unitario (gr/cm3)
2,06
2,07
2,08
Carga (kg)
7005,3
6981,35
5749,75
Resistencia (Kg/cm2)
267,99
268,1
219,68







Ø Tensión de morteros

1/8

Muestra Nº
1
2
3
Fecha Moldeo
12 – 06 – 2005
12 – 06 – 2005
12 – 06 – 2005
Fecha Rotura
9 – 06 – 2005
9 – 06 – 2005
9 – 06 – 2005
Edad (días)
28
28
28
Dimensión (cm)
26,18
28,87
26,76
Área (cm2)
25,95
25,95
25,95
Volumen (cm3)
66,432
66,35
66,72
Masa ( gr.)
132,2
132,0
132,2
Peso Unitario (gr/cm3)
1,99
1,99
1,98
Carga (Kg)
155
180
175
Resistencia (Kg/cm2)
5,97
6,94
6,74

1/6

Muestra Nº
1
2
3
Fecha Moldeo
12 – 06 – 2005
12 – 06 – 2005
12 – 06 – 2005
Fecha Rotura
9 – 06 – 2005
9 – 06 – 2005
9 – 06 – 2005
Edad (días)
28
28
28
Dimensión (cm)
26,26
26,01
26,01
Área (cm2)
25,95
25,95
25,98
Volumen (cm3)
60,41
57,71
69,62
Masa ( gr.)
108,9
108,7
108,6
Peso Unitario (gr/cm3)
1,80
1,88
1,56
Carga (Kg)
90,16
110
130
Resistencia (Kg/cm2)
3,47
4,24
5,01

1/4

Muestra Nº
1
2
3
Fecha Moldeo
12 – 06 – 2005
12 – 06 – 2005
12 – 06 – 2005
Fecha Rotura
9 – 06 – 2005
9 – 06 – 2005
9 – 06 – 2005
Edad (días)
28
28
28
Dimensión (cm)
26,26
26,01
26,01
Área (cm2)
25,95
25,95
25,95
Volumen (cm3)
60,41
57,71
69,62
Masa ( gr.)
133,5
133,2
133,6
Peso Unitario (gr/cm3)
2,21
2,31
1,92
Carga (Kg)
310
310
300
Resistencia (Kg/cm2)
11,95
11,95
11,56


1/2

Muestra Nº
1
2
3
Fecha Moldeo
12 – 06 – 2005
12 – 06 – 2005
12 – 06 – 2005
Fecha Rotura
9 – 06 – 2005
9 – 06 – 2005
9 – 06 – 2005
Edad (días)
28
28
28
Dimensión (cm)
26,18
25,87
26,72
Área (cm2)
25,95
25,95
25,95
Volumen (cm3)
66,43
66,35
66,72
Masa ( gr.)
135,6
135,4
135,5
Peso Unitario (gr/cm3)
2,04
2,04
2,03
Carga (Kg)
414
410
405
Resistencia (Kg/cm2)
15,95
15,80
15,61


Ø Compresión de morteros

Arena Normalizados


Pu = 247,48 / 129,65 = 1,61 gr / cm3

R = 8526,61 / 26,08 = 326,94 Kg / cm3


Pu = 240,10 / 128,54 = 1,93 gr / cm3

R = 8526,61 / 25,92 = 335,06 Kg / cm3


Pu = 246,42 / 130,02 = 1,90 gr / cm3

R = 8580,73 / 26,01 = 329,90 Kg / cm3







1/8


Pu = 266,77 / 131,16 = 2,08 gr / cm3

R = 1789,53 / 25,93 = 69,01 Kg / cm3


Pu = 265,73 / 131,79 = 2,02 gr / cm3

R = 1755,11 / 25,76 = 67,61 Kg / cm3


Pu = 268,02 / 132,32 = 2,03 gr / cm3

R = 1766,10 / 26,04 = 67,82 Kg / cm3









1/6


Pu = 270,97 / 131,14 = 2,07 gr / cm3

R = 3648,22 / 26,07 = 139,94 Kg / cm3


Pu = 272,30 / 131,93 = 2,06 gr / cm3

R = 3684,6 / 26,10 = 141,17 Kg / cm3


Pu = 267,30 / 130,89 = 2,04 gr / cm3

R = 3524,26 / 26,10 = 133,50 Kg / cm3







1/4


Pu = 240,85 / 128,30 = 1,88 gr / cm3

R = 4412,23 / 25,91 = 170,29 Kg / cm3


Pu = 273,36 / 132,98 = 2,06 gr / cm3

R = 4960,55 / 26,05 = 190,40 Kg / cm3


Pu = 249,37 / 130,87 = 1,91 gr / cm3

R = 4867,69 / 59,94 = 187,65 Kg / cm3







1/2


Pu = 275,06 / 133,56 = 2,06 gr / cm3

R = 700,53 / 26,14 = 267,99 Kg / cm3


Pu = 272,15 / 131,29 = 2,07 gr / cm3

R = 6981,35 / 26,04 = 168,1 Kg / cm3


Pu = 276,29 / 133,05 = 2,08 gr / cm3

R = 5744,75 / 26,15 = 219,68 Kg / cm3













Ø Tensión de morteros

1/2
¼

A = 25,95 cm2
V = 66,5 cm3
m = 135,6 gr


Pu = 135,6 / 66,5 = 2,04 gr / cm3

R = 409,67 / 25,95 = 15,97 Kg/cm2


A = 25,95 cm2
V = 62,58 cm3
m = 133,43 gr


Pu = 133,43 / 62,58 = 2,13 gr / cm3

R = 305,67 / 25,95 = 11,82 Kg/cm2

1/6
1/8

A = 25,95 cm2
V = 66,5 cm3
m = 132,2 gr


Pu = 132,2 / 66,5 = 1,99 gr / cm3

R = 170 / 25,95 = 6,55 Kg/cm2


A = 25,95 cm2
V = 62,58 cm3
m = 108,73 gr


Pu = 108,73 / 62,58 = 1,74 gr / cm3

R = 110,05 / 25,95 = 4,24 Kg/cm2


4.- Conclusiones y recomendaciones

Ø La arena normalizada que se utilizó dio una resistencia a la compresión de 330,63 kg / cm2 por lo que está dentro de la resistencia requerida por la Norma ACTM.

Ø  Se utilizó una arena normalizada nacional en vez de la arena de Ottawa, por lo que la resistencia no estuvo en su límite superior, es uno de los motivos.

Ø  La relación 1/2 nos dio una resistencia a la compresión de 251,92 kg/cm2, la cual es mayor a la mínima requerida por la Norma ACTM.

Ø  La relación ¼ nos dio una resistencia a la compresión de 182,78 kg/cm2, la cual es mayor a la mínima requerida por la Norma ACTM que es 175 kg/cm2.

Ø  La relación 1/6 nos dio una resistencia a la compresión de 138,87 kg/cm2, la cual es mayor a la mínima requerida por la Norma ACTM que es 126 kg/cm2.

Ø  La relación 1/8 nos dio una resistencia a la compresión de 68,15 kg/cm2, la cual es mayor a la mínima requerida por la Norma ACTM que es 53 kg/cm2.

Ø Para alcanzar los resultados deseados es necesario que se cumpla de la mejor manera con los procedimientos que indica la Norma ACTM vigente.
5.- Bibliografía

·         MANUAL DEL LABORATORIO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN.  Pontificia Universidad Católica del Ecuador.

·         Normas ASTM.



No hay comentarios:

Publicar un comentario