Practicas en Laboratorio

(PRACTICA 1)

MODULO DE FINURA DE LA ARENA

Medida de malla para arena:

# 200…lo que pasa por esta malla es limo o arcilla.

# 100

# 60

# 30

# 16

# 8

# 4…lo que pasa por esta malla aun es arena pero si se retiene entonces cambiara a ser grava.

El modulo de finura de la arena es la centésima parte de la suma de porcentaje retenida. Debemos dividir la suma de cantidad que tenemos en cada numero de malla para asi saber cuál es la finura.

Si el resultado obtenido se encuentra entre los resultados marcados entre 2.3, 3.3, 3.4, 3.5 se considera apta para utilizarse en el concreto; y por otro lado si las arenas bajan de 2, se necesitaría mas cemento para cubrir las piezas mas pequeñas en la mezcla.

Peso volumétrico seco->3 veces el mismo peso de arena. Peso/Volumen.

(PRACTICA 2)

# Malla           Arena             % retenido                 % retenido acumulado        p/charola

4                      0.002 kg                      0.2                              0.2                              0.059 kg

8                      0.0233 kg                   23.3                            25.5

16                    0.164 kg                     16.4                            39.9

30                    0.201 kg                     20.1                            60.0

60                    0.178 kg                      17.8                            77.8

100                  0.085 kg                     8.5                              86.3

200                  0.069 kg                     6.9                              93.2

Modulo de finura: 2.87…es apto para concreto.

PRACTICA EN EQUIPO

Jose Luis Hernandez Sanchez

Barbara Magaly Guzman Gamboa

Martin Mendoza Temix

Roberto Alvarado

Zaira Idalith Boa Garcia

Mallas                         Peso Retenido                       %retenido                   %retenido ac.

16                               0.49 kg                                   49%                            49%

40                               0.406 kg                                 89.6%                         89.6%

50                               0.046 kg                                 4.6%                           94.2%

100                             0.047 kg                                 4.7%                           98.9%

200

Charola: 764 kg

Modulo de Finura: 3.317

(PRACTICA 4)

REVENIMIENTO: medida de la consistencia del concreto.

Ponemos 2 cubos de arena, 2 de grava y 1 de agua en la revolvedora; agregamos después un bote lleno de cemento  2 botes más de arena y grava  junto con un poco de agua. Vaciamos la mezcla a la carretilla, y enjuagamos con agua y grava la revolvedora para evitar que se adhiera la mezcla.

Tenemos el cono, batimos el concreto de la carretilla con la cuchara cuadrada y nos paramos sobre la charola agarrando fuerte con la otra mano el cono para evitar moverlo, colocamos concreto dentro del cono.

25 Piquetes por capa en forma espiral con la varilla para compactar el concreto, pasamos a la segunda capa y repetimos los 25 piquetes de nuevo pero ahora subiendo la varilla una pulgada más en la tercera y última capa le hacemos el mismo procedimiento pasado y al terminar enrazamos con la varilla, limpiamos el área d trabajo sin mover el cono y después de haber hecho lo indicado podremos retirar el molde de cono contando del 1 al 5 no rápido, no despacio; normal.

Al retirar totalmente el molde de cono mediremos la altura del contenido que salió del cono hacia la altura del molde con la varilla sobre de este, si el resultado está entre 5 y 7 el revenimiento es bueno.

Para esta práctica se utilizaron:

25kg de cemento

20 lts de agua

3 latas de arena

4 latas de grava

Recordemos que el equipo a utilizar para la prueba de revenimiento debe estar húmedo y antes de iniciar debemos también movilizar el material (concreto).

(PRACTICA 5)

RELACION GRAVA-ARENA

Peso grava

21.500

22.500                        PVSS= peso/volumen

6.000 kg

50.000 kg total de arena requerido

Agregar 5 kg de arena mas a la cantidad que se tiene en el cubo y homogeneizarla; después de eso debemos separarla en 4 partes, tomaremos ¼ del material y lo dejaremos caer a 20 cm de altura, y así repetir la actividad hasta que baje el peso de la mezcla y pesarlo hasta ver el resultado deseado.

Peso Bruto: 8641       Cubeta: 4875 vol       Peso Neto: peso bruto-peso tara

1er peso: 18.350 kgà13.123                        8° peso: 17.200à12.323

2do peso: 18.390 kgà13.473

3er peso: 18.390 kgà13.513                        PESO VOLUMÉTRICO SECO COMPACTADO

4to peso: 19.900 kgà15.023                        12.323à17.200

5to peso: 20.800 kgà15.923                        12.323à17.200          3 veces el mismo peso

6to peso: 19.999 kgà15.122                        12.323à17.200

7° peso: 19.910 kgà15.033

Muros

Muro de Una Hoja

Formado por bloques solapados y trabados en todo su espesor (sin cámara ni sutura continua).

Muro Doblado

Formado por dos hojas paralelas formando una sutura continua (no mayor de 25 mm) enlazados entre sí con llaves, conectores o armaduras de tendel de modo que trabajen solidariamente.

Debe cumplir con las siguientes condiciones:

1.   Las dos hojas de un muro doblado se enlazarán eficazmente.

2.   Las dos hojas de un muro doblado se enlazarán mediante conectadores capaces de transmitir las acciones laterales entre las dos hojas, con un área mínima del 0,03% del área bruta de la sección del muro, con conectores de acero dispuestos uniformemente en número no menor que 2 conectores/m² de muro.

3.   Los conectores serán resistentes a la corrosión para el tipo de exposición correspondiente al muro.

4.   En la elección del conector se tendrán en cuenta posibles movimientos diferenciales entre las hojas.

Muro Capuchino

Formado por dos muros de una hoja paralelos, eficazmente enlazados por llaves, conectores o armaduras de tendeles con una o ambas hojas soportando cargas verticales.

Cumplirá las siguientes condiciones:

1.   Las dos hojas de un muro capuchino se enlazarán eficazmente.

2.   El número de llaves que enlazan las dos hojas de un muro capuchino será el obtenido en el cálculo de acuerdo con las acciones a que esté sometido el muro, teniendo en cuenta la resistencia de las llaves a colocar; nunca menor que 2 llaves/m².

3.   Las llaves serán resistentes a la corrosión para el correspondiente tipo de exposición.

4.   Se colocarán llaves en cada borde libre para enlazar ambas hojas.

5.   Cuando un hueco traspasa un muro y el marco del hueco no puede transmitir la acción horizontal de cálculo directamente a la estructura, se distribuirán uniformemente las correspondientes llaves a lo largo de los bordes verticales del hueco.

6.   Al elegir las llaves, se considerará cualquier posible movimiento diferencial entre las hojas del muro, o entre una hoja y un marco.

Muro Careado

Formado por dos tipos de piezas de las cuales una constituye la cara vista y otra al tradós, eficazmente trabadas entre sí de manera que trabajen solidariamente.

Muro de Tendel Hueco

En este tipo de muro, el mortero en los tendeles se dispone en dos bandas situadas junto a los paramentos quedando la zona central hueca. Con ésto se consigue una interrupción en la continuidad del mortero entre el exterior y el interior con la consiguiente mejora en el comportamiento térmico de la fábrica.

Muro de Revestimiento

El muro reviste exteriormente sin traba a otro muro o a un entramado y no contribuye a su resistencia.

Se dispondrán llaves de enlace entre el muro de revestimiento y el trasdosado portante para garantizar la estabilidad del primero así como la transmisión de posibles acciones laterales entre ambos.

Las llaves serán resistentes a la corrosión para el correspondiente tipo de exposición.

Al elegir las llaves se considerará cualquier posible movimiento diferencial entre ambos elementos.

Muro de Relleno

Formado por dos hojas paralelas, separadas al menos 50mm, enlazadas con llaves, conectores o armaduras d tendel, con la cámara rellena de concreto, de modo que trabajen solidariamente.

Muro de Fábrica Armada por Tendeles

Es cualquier muro en el que se dispongan regularmente armaduras de tendel prefabricadas a distancias verticales no mayores de 60 cm para controlar la fisuración (y poder absorber además, solicitaciones laterales). Para lograr que las armaduras de tendel de un muro controlen su fisuración, éstas han de disponerse con una cuantía mínima de acero del 0,03% de la sección de la fábrica.

Un muro de fábrica armada por tendeles puede ser cualquiera de los existentes (muro de carga armado por tendeles, muro de una hoja armado por tendeles, muro capuchino armado por tendeles, muro doblado armado por tendeles, ..., muro de cerramiento armado por tendeles) siempre que cumpla con la cuantía mínima de acero, la separación máxima y se empleen armaduras prefabricadas con la adecuada protección frente a la corrosión.

Muro Acostillado

Muro acostillado aparejado

Muro acostillado trabado

Es cualquier muro armado por tendeles que además tiene dispuestas verticalmente costillas prefabricadas a distancias regulares que soportan flexiones en el plano vertical del muro.

Muro Acostillado Aparejado es aquel en que las costillas están dispuestas en el interior de las piezas huecas manteniendo el aparejo.

Muro Acostillado Trabado es aquel en que las costillas están dispuestas entre las piezas de la fábrica, dejando una llaga continua que deberá trabarse entrecruzando las armaduras de tendel con la costilla.

Cimentacion profunda y superficial

Importancia de cimentación

La cimentación es importante porque es el grupo de elementos que soportan a la superestructura. Hay que prestar especial atención ya que la estabilidad de la construcción depende en gran medida del tipo de terreno.

Tipos de cimentación

La elección del tipo de cimentación depende especialmente de las características mecánicas del terreno, como su cohesión, su ángulo de rozamiento interno, posición del nivel freático y también de la magnitud de las cargas existentes. A partir de todos esos datos se calcula la capacidad portante, que junto con la homogeneidad del terreno aconsejan usar un tipo u otro diferente de cimentación. Siempre que es posible se emplean cimentaciones superficiales, ya que son el tipo de cimentación menos costoso y más simple de ejecutar. Cuando por problemas con la capacidad portante o la homogeneidad del mismo no es posible usar cimentación superficial se valoran otros tipos de cimentaciones.

CIMENTACIONES SUPERFICIALES

Ábaco que transmite el esfuerzo a una cimentación superficial de una pila de puente. La cimentación está enterrada y no es visible en la figura.

Son aquellas que se apoyan en las capas superficiales o poco profundas del suelo, por tener éste suficiente capacidad portante o por tratarse de construcciones de importancia secundaria y relativamente livianas.

En estructuras importantes, tales como puentes, las cimentaciones, incluso las superficiales, se apoyan a suficiente profundidad como para garantizar que no se produzcan deterioros. Las cimentaciones superficiales se clasifican en:

• Cimentaciones ciclópeas.
• Zapatas.
• Zapatas aisladas.
• Zapatas corridas.
• Zapatas combinadas.
• Losas de cimentación.

Cimentaciones ciclópeas

En terrenos cohesivos donde la zanja pueda hacerse con paramentos verticales y sin desprendimientos de tierra, el cimiento de concreto ciclópeo (hormigón) es sencillo y económico. El procedimiento para su construcción consiste en ir vaciando dentro de la zanja piedras de diferentes tamaños al tiempo que se vierte la mezcla de concreto en proporción 1:3:5, procurando mezclar perfectamente el concreto con las piedras, de tal forma que se evite la continuidad en sus juntas. Este es un sistema que ha quedado prácticamente en desuso, se usaba en construcciones con cargas poco importantes. El hormigón ciclópeo se realiza añadiendo piedras más o menos grandes a medida que se va hormigonando para economizar material. Utilizando este sistema, se puede emplear piedra más pequeña que en los cimientos de mampostería hormigonada. La técnica del hormigón ciclópeo consiste en lanzar las piedras desde el punto más alto de la zanja sobre el hormigón en masa, que se depositará en el cimiento. Precauciones:

• Tratar que las piedras no estén en contacto con la pared de la zanja.
• Que las piedras no queden amontonadas.
• Alternar en capas el hormigón y las piedras.
• Cada piedra debe quedar totalmente envuelta por el hormigón.

Zapatas aisladas

Las zapatas aisladas son un tipo de cimentación superficial que sirve de base de elementos estructurales puntuales como son los pilares; de modo que esta zapata amplía la superficie de apoyo hasta lograr que el suelo soporte sin problemas la carga que le transmite. El término zapata aislada se debe a que se usa para asentar un único pilar, de ahí el nombre de aislada. Es el tipo de zapata más simple, aunque cuando el momento flector en la base del pilar es excesivo no son adecuadas y en su lugar deben emplearse zapatas combinadas o zapatas corridas en las que se asienten más de un pilar. La zapata aislada no necesita junta pues al estar empotrada en el terreno no se ve afectada por los cambios térmicos, aunque en las estructuras si que es normal además de aconsejable poner una junta cada 3 m aproximadamente, en estos casos la zapata se calcula como si sobre ella solo recayese un único pilar. Una variante de la zapata aislada aparece en edificios con junta de dilatación y en este caso se denomina "zapata ajo pilar en junta de diapasón".

En el cálculo de las presiones ejercidas por la zapata debe tenerse en cuenta además del peso del edificio y las sobrecargas, el peso de la propia zapata y de las tierras que descansan sobre sus vuelos, estas dos últimas cargas tienen un efecto desfavorable respecto al hundimiento. Por otra parte en el cálculo de vuelco, donde el peso propio de la zapata y las tierras sobre ellas tienen un efecto favorable.

Para construir una zapata aislada deben independizarse los cimientos y las estructuras de los edificios ubicados en terrenos de naturaleza heterogénea, o con discontinuidades, para que las diferentes partes del edificio tengan cimentaciones estables. Conviene que las instalaciones del edificio estén sobre el plano de los cimientos, sin cortar zapatas ni riostras. Para todo tipo de zapata, el plano de apoyo de la misma debe quedar empotrado 1 dm en el estrato del terreno.

La profundidad del plano de apoyo se fija basándose en el informe geotécnico, sin alterar el comportamiento del terreno bajo el cimiento, a causa de las variaciones del nivel freático o por posibles riesgos debidos a las heladas. Es conveniente llegar a una profundidad mínima por debajo de la cota superficial de 50 u 80 cm. en aquellas zonas afectadas por estas variables. En el caso en que el edificio tenga una junta estructural con soporte duplicado (dos pilares), se efectúa una sola zapata para los dos soportes. Conviene utilizar hormigón de consistencia plástica, con áridos de tamaño alrededor de 40 mm. En la ejecución, y antes de echar el hormigón, disponer en el fondo una capa de hormigón pobre de aproximadamente 5 cm de espesor (emplantillado), antes de colocar las armaduras.

Zapatas corridas

Las zapatas corridas se emplean para cimentar muros portantes, o hileras de pilares. Estructuralmente funcionan como viga flotante que recibe cargas lineales o puntuales separadas.

Son cimentaciones de gran longitud en comparación con su sección transversal. Las zapatas corridas están indicadas como cimentación de un elemento estructural longitudinalmente continuo, como un muro, en el que pretendemos los asientos en el terreno. También este tipo de cimentación hace de arriostramiento, puede reducir la presión sobre el terreno y puede puentear defectos y heterogeneidades en el terreno. Otro caso en el que resultan útiles es cuando se requerirían muchas zapatas aisladas próximas, resultando más sencillo realizar una zapata corrida.

Las zapatas corridas se aplican normalmente a muros. Pueden tener sección rectangular, escalonada o estrechada cónicamente. Sus dimensiones están en relación con la carga que han de soportar, la resistencia a la compresión del material y la presión admisible sobre el terreno. Por practicidad se adopta una altura mínima para los cimientos de hormigón de 3 dm aproximadamente. Si las alturas son mayores se les da una forma escalonada teniendo en cuenta el ángulo de reparto de las presiones.

En el caso de que la tierra tendiese a desmoronarse o el cimiento deba escalonarse, se utilizarán encofrados. Si los cimientos se realizan en hormigón apisonado, pueden hormigonarse sin necesidad de los mismos.

Si los trabajos de cimentación debieran interrumpirse, se recomienda cortar en escalones la junta vertical para lograr una correcta unión con el tramo siguiente. Asimismo colocar unos hierros de armadura reforzará esta unión.

Las Zapatas Corridas son, según el Código Técnico de la Edificación (CTE), aquellas zapatas que recogen más de tres pilares. Las considera así distintas a las zapatas combinadas, que son aquellas que recogen dos pilares. Esta distinción es objeto de debate puesto que una zapata combinada puede soportar perfectamente tres pilares.

Zapatas combinadas

Una zapata combinada es un elemento que sirve de cimentación para dos o más pilares. En principio las zapatas aisladas sacan provecho de que diferentes pilares tienen diferentes momentos flectores. Si estos se combinan en un único elemento de cimentación, el resultado puede ser un elemento más estabilizado y sometido a un menor momento resultante.

Losas de cimentación

Una losa de cimentación es una placa flotante apoyada directamente sobre el terreno. Como losa esta sometida principalmente a esfuerzos de flexión. El espesor de la losa será proporcional a los momentos flectores actuantes sobre la misma. La relación entre el espesor de la losa, los momentos flectores de la placa, las cargas exteriores y las propiedades elásticas del hormigón de la losa viene dada por la siguiente expresión:

Donde:

momentos flectores en las direcciones x e y.

constantes elásticas del hormigón.

carga superficial efectiva en cada punto en la cara superior de la losa.

el coeficiente de balasto del terreno bajo la losa.

el descenso vertical en cada punto de la losa.

Cimentaciones semiprofundas

Excavando uno de los pozos de cimentación para un puente. El tubo de hormigón (concreto) se va hundiendo a medida que se excava. En este caso se llegó a 24 m de profundidad.

• Pozos de cimentación o caissons: Son en realidad soluciones intermedias entre las superficiales y las profundas, por lo que en ocasiones se catalogan como semiprofundas. Algunas veces estos deben hacerse bajo agua, cuando no puede desviarse el río, en ese caso se trabaja en cámaras presurizadas.
• Arcos de ladrillo sobre machones de hormigón o mampostería.
• Muros de contención bajo rasante: no es necesario anclar el muro al terreno.
• Micropilotes, son una variante basada en la misma idea del pilotaje, que frecuentemente constituyen una cimentación semiprofunda.

Terreno Firme a Profundidad Asequible

• Cimentación Continua de Mampostería u Hormigón en Masa.
• Cimentación Continua de Hormigón Armado.
• Macizos Aislados de Hormigón en Masa.
• Zapatas Aisladas de Hormigón Armado (rígidas y flexibles).

Terreno Firme a Profundidad Media

A esta profundidad no permite las cimentaciones enunciadas en ítem anterior pero no justifican la cimentación profunda:

• Cimentación por pilares y arcos.
• Cimentación por pilares y vigas.

Terreno Firme a Gran Profundidad

(Pero con posiblidad de cimentación superficial con tensiones bajas)

• Cimentación por vigas flotantes de hormigón armado.
• Cimentación por losa de hormigón armado.

CIMENTACIONES PROFUNDAS

Se basan en el esfuerzo cortante entre el terreno y la cimentación para soportar las cargas aplicadas, o más exactamente en la fricción vertical entre la cimentación y el terreno. Por eso deben ser más profundas, para poder proveer sobre una gran área sobre la que distribuir un esfuerzo suficientemente grande para soportar la carga. Algunos métodos utilizados en cimentaciones profundas son:

• Pilotes: son elementos de cimentación esbeltos que se hincan (pilotes de desplazamiento prefabricados) o construyen en una cavidad previamente abierta en el terreno (pilotes de extracción ejecutados in situ). Antiguamente eran de madera, hasta que en los años 1940 comenzó a emplearse el hormigón.
• Pantallas: es necesario anclar el muro al terreno.
• pantallas isostáticas: con una línea de anclajes
• pantallas hiperestáticas: dos o más líneas de anclajes.

Las cimentaciones profundas son las siguientes:

Por sustitución: básicamente esta cimentación es material extra excavación en el terreno y en el proporcional de la construcción se debe conocer el tipo de estado coincidencial el peso volumétrico de cada una de las capas que se construyen en el terreno a excavar, para que el peso sea perfecto, se deben nivelar con el de la construcción perfectamente conocida.

Por flotación: esta clase de cimentación se basa con el principio de Arquímedes que dice que todo cuerpo sumergido en el liquido experimenta un empuje vertical ascendente igual al peso del volumen del liquido desalojado.

Por pilotación: se tienen tres formas de pilotes: -Pilotes trabajando con apoyos directos. -Pilotes que trabajas mediante fricción.

Infraestructura: cimentaciones

La infraestructura es la base material de la sociedad que determina la estructura social y el desarrollo y cambio social. Incluye las fuerzas productivas y las relaciones de producción. De ella depende la superestructura, es decir, el conjunto de elementos de la vida social dependientes de la infraestructura.