UNIVERSIDAD NACIONAL DECAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL DISEÑO DE MEZCLA CON FIBRA: MÉTODO DIN DOCENTE CURSO ALUMNA : : : Mg Mg en en Ing. Ing. PEREZ PEREZ LOYZA, LOYZA, HECTOR HECTOR TECNOLOGÍA DEL CONCRETO SANGAY SANGAY, Nancy judith CAJAMARCA, julio DEL 2015 TIPOS DE FIBRA DE ACERO - Dimensiones y referencias del producto - Fibra de Fibra de Fibra de circular Fibra de Fibra de acero con terminación en gancho acero ondulada plana acero ondulada de sección acero serrada acero recta VENTAJAS DEL USO DE FIBRAS . . . . . . . RESISTENCIA DE UN CONCRETO REFORZADO CON FIBRA . . . . . . . . . . . especialmente encoladas (pegadas) para facilitar la homogenización en el concreto durante el mezclado. en losas de pisos industriales (trafico alto. Se recomienda realizar 0. Elongación de rotura: 4% max. en puertos. de Sika® Fiber CHO 80/60 NB por m3 de conformados Diámetro de la fibra: concreto. medio y ligero) en losas y cimientos de concreto para reemplazar el refuerzo CONSUMO / DOSIS DATOS TÉCNICOS secundario (malla de temperatura). tanques. USOS Sika Fiber CHO 80/60 NB.Sika® Fiber CHO 80/60 NB son fibras de acero trefilado de alta calidad para reforzamiento del concreto usado en losas de concreto tradicional e industriales y elementos de concreto pre-fabricado. tenacidad ó energía absorbida especificada del concreto. reservorios. fundaciones Normalmente Longitud: 60 mm extremos para equipos concon vibración. . dándole ductilidad y aumentando la tenacidad del concreto. Sika® Fiber CHO 80/60 NB son fibras de acero de alta relación longitud / diámetro (l/d) lo que permite un alto rendimiento con menor cantidad de fibra. etc. aeropuertos. otorga una alta capacidad de soporte al concreto en un amplio rango de aplicaciones. En elementos de concretos prefabricados reforzados.75 mm Relación longitud/ ensayos previos para determinar la Diámetro: 80 cantidad exacta de fibra de acero a Resistencia a tracción: 1100 MPa utilizar de acuerdo a los índices de min. evitando la aglomeración de las fibras individuales.entre 10 y 45 Kg. . RESISTENCIA ESPECIFICADA REQUERIDA 3. CONSISTENCIA La consistencia del concreto es Plástica: un slump de 4’’ 3’’ - . TAMAÑO MAXIMO NOMINAL TMN = 3/4’’ 4.1. RESISTENCIA ESPECIFICADA DISEÑO DE MEZCLA 2. 6. VOLUMEN DE AGUA Por tablas ACI: Por la adición de un aditivo superplastificante SIKAMENT 290N: 7. VOLUMEN DE AIRE . 8. FACTOR CEMENTO . RELACION AGUA – CEMENTO Para un concreto de alta resistencia: 9. ADICION DE FIBRA FIBER CHO 80-60-NB = . 10. VOLUMEN DE ADITIVO SIKAMENT 290N= 11. 0033 Fiber Cho 20 7800 0.02 3.0025 V abs Pasta 0.12.69 3120 0.516 1070 0.174 Aire Sikament 290N 2 100 0.25 1000 0.325 V abs Agregado Global 0.125 Agua 174. DETERMINACION DE LOS VOLUMENES ABSOLUTOS Peso kg Densidad (kg/m3) Volumen Absoluto Cemento 390.675 . 13.535 71.135 86.5 30 100 77.61 95. Acum Acum 2 0 1.5 8 100 45 16 100 61.5 0 1 0 3/4 1.49 Grado de Incidencia del AF = 0.975 92.7 1/2 68.55 5.23026 Grado de Incidencia del AG = 0.51 Volumen Absoluto de los Agregados .5 50 100 89 100 100 95 0. % Ret.05 79.1 3/8 76.833 37.338 59.2 4 100 21.49 0 0 0 0. CALCULO DEL GRADO DE INCIDENCIA Realizamos el cálculo mediante la tabla DIN TANTEO – 1045 S GRAVA ARENA TAMIZ Grava % Ret. 14.516 20 843. PESOS SECOS DE DISEÑO Pesos Secos de Diseño Peso Unidad Cemento Agua Aire Sikament 290N Fiber Cho AF AG 390.25 2 (kg/m3) (lt/m3) % 3.535 780.452 (kg/m3) (kg/m3) (kg/m3) (kg/m3) .69 174. PESO SECO DE LOS AGREGADOS 15. 16. CORRECCION POR HUMEDAD • Peso Húmedo • Aporte del Agua 17. AGUA EFECTIVA . 516 kg/m3 20 kg/m3 860.18.13 (lt/m3) 3.69 kg/m3 169. PROPORCIONAMIENTO Pesos Húmedos de Diseño 390.334 kg/m3 . PESOS HUMEDOS DE DISEÑO Cemento Agua Sikament 290N Fiber Cho AF AG 19.741 kg/m3 780. ENSAYO A LA TRACCIÓN INDIRECTA . 8582 cm2 ÁREA RESISTENT E .h 30 Cm DIÁMETRO 15 Cm 706. 31 2.22 min .073553026 8.12363332 32.488263632 9.9333333 17.27 2.39123787 19.8795015 28.4 14.4666667 16.08 2.03 DIAMETRO INICIAL = 15.1333333 13.8666667 14.6666667 14.84 1.14710605 15.5333333 13.35 2.80594847 21.829421211 4.31768484 12.53834392 33.97652726 18.37 2.29421211 29.05008029 25.73 Ɛu (x10-3) 11.46479089 26.56181666 16.57 2.6666667 12.45 2.41 2.36776513 Ɛt (mm) 1.62 2.70892271 31.47 2.1333333 17.8 16.75 1.54 2.6666667 17.5 2.7 2.2 2.3333333 16.65 2.73239545 14.6666667 16.3333333 17.2 DIAMETRO: 15.9333333 15.4666667 17.1333333 14.658842421 7.95305453 35.8666667 18 18.4 15.14 LONGUITUD = 30.63536968 24.6 2.902974237 11.03 2.Carga (kg) 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000 13000 14000 15000 16000 17000 18000 19000 20000 21000 22000 23000 24000 25000 Esfuerzo (kg/cm2) 1.22065908 22.0666667 16.1333333 15.97 2.16 2.68 2.2666667 13.24 2.244131816 5.35 TIEMPO DE ROTURA: 11.6666667 15.414710605 2.12 2. 1100 0.14 30.ESFUERZO (kg/cm2) vs: DEFORMACION UNITARIA ( ) 40.1300 0.000 0.000 0.24x + 600.1400 0.000 15.000 ESFUERZO (kg/cm^2) 20.178595.1700 DEFORMACION UNITARIA () 0.1600 0.1900 0.2100 .000 35.12499.1200 0.8x^3 + 84060.1500 0.1800 0.000 25.93x^2 .000 f(x) = .000 10.000 5.2000 0. para un peso volumétrico seco entre 15000 y 2500 kg/m3. referida a la resistencia a los 28 días. E = 288 278.ENSAYO A LA TRACCION INDIRECTA Calculo estimado de la resistencia a la compresión a los 28 días en LABORATORIO σTRACCION = σCOMPRESION /10 RESISTENCIA ESPERADA A LOS 28 DIAS : 300 kg/cm^2 CALCULO DEL MÓDULO DE YOUNG Fórmula dada en el ACI 318M-02.85 kg/cm2 . E = 273 522.43 kg/cm2 * 39 Formula dada en clase. = 0.0204 0. D.0561 DISLOCADURA ESPESOR LONGITUD (mm) (mm) F.4 5.0306 Grieta : F.0306 GRIETA ESPESOR LONGITUD (mm) (mm) 8. D.0310 0.3 151.4 PROMEDIO FACTOR DE DUCTILIDAD (F. 21.5 151. D. 0.1919 F. = 0.7 151.0198 0.7 132.0561 0.2431 PROMEDIO 0. D. D.0511 0. D.9 115. 0.) = F. = 0.4 PROMEDIO El factor de ductilidad es pequeño por lo que se puede decir que el concreto tiene una alta ductilidad que es proporcionada por la fibra de aero utilizada El factor va aumentando poco a poco lo que quiere decir que tiene buena ductilidad Fisura : F.4 4. D.1407 36.4 0.1919 .0561 Dislocadura : F.4 3 151.8 151.ENSAYO A LA TRACCION INDIRECTA FACTOR DE DUCTILIDAD FISURA ESPESOR LONGITUD (mm) (mm) 2.4 0. ENSAYO A LA FLEXION . CALCULO DE LAS REACCIONES . HALLAMOS EL MOMENTO . ESFUERZO DE FLEXION . L 50 Cm a 15 Cm b 15 cm . 34 0.14814815 29.444444444 5.37 0.925925926 7.24 0.7037037 25.962962963 4.305 0.81481481 16.92592593 0.25 0.35 0.32 0.Carga (kg) Esfuerzo (kg/cm2) ∆ (mm) 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400 2500 2600 2700 2800 2900 3000 3100 1.74074074 22.33 0.22222222 23.38 ENSAYO A LA FLEXION PROBETA PRISMÁTICA .407407407 8.335 0.355 0.59259259 34.15 0.28 0.33333333 14.03703704 38.31 0.26 0.06 0.21 0.85185185 13.481481481 2.66666667 28.17 0.11 0.29 0.13 0.11111111 32.62962963 31.25925926 20.2962963 17.04 0.18518519 26.48148148 42.27 0.44444444 45.23 0.888888889 10.77777778 19.05 0.365 0.36 0.51851852 40 41.09 0.07407407 35.37037037 11.295 0.08 0.2 0.96296296 44.55555556 37. 15 0.4 .25 Flecha (mm) 0.6.Esfuerzo vs Flecha 50 45+ 58.3 0.2 0.08x^2 + 243.31x^4 + 3357.35 0.1x .16x^5 R² = 1 40 35 30 Esfuerzo (kg/cm2) 25 20 15 10 5 0 0 0.05 0.55x^3 .35 f(x) = .1312.1 0.4516. referida a la resistencia a los 28 días.97 kg/m3.92 Calculo estimado de la resistencia a la compresión a los 28 días en 2 kg/cm LABORATORIO σCOMPRESION = 418.71 kg/cm2 . kg/cm2 48 * Formula dada en clase.87 kg/cm2 σTRACCION = 10% σCOMPRESION RESISTENCIA ESPERADA A LOS 28 DIAS : 300 kg/cm^2 CALCULO DEL MÓDULO DE YOUNG Fórmula dada en el ACI 318M-02.ENSAYO A LA FLEXIÓN LA PROBETA SIN ADITIVO SE ENSAYO A LOS 28 DIAS DESPUES DE SER COLADA Se estima que a los 28 dias alcalnza una resistencia del 100% σTRACCION = 45. para un peso volumétrico seco entre 15000 y 2500 E = 323 555. E = 306 994. 8* FLECHA MAX. = 38. = 0.71 kg/cm2 FLECHA MAX.8* .92/2 = 22.743 kg L = 45 cm E = 306 994.000388= 38.ENSAYO A LA FLEXIÓN FLECHA MAXIMA F = P/2 a = L/3 = = F = 45. 0767 GRIETA ESPESOR LONGITUD (mm) (mm) 10.4 PROMEDIO F. D. D. D. 0.) = F. = 0. D.0767 . 0.77 140.0767 0.0251 0.0251 El factor de ductilidad es pequeño por lo que se puede decir que el concreto tiene una alta ductilidad que es proporcionada por la fibra de caero utilizada El factor va aumentando poco a poco lo que quiere decir que tiene buna ductilidad Fisura : Grieta : F.0251 F.4 PROMEDIO ENSAYO A LA FLEXION FACTOR DE DUCTILIDAD (F. = 0.8 111.FACTOR DE DUCTILIDAD FISURA ESPESOR LONGITUD (mm) (mm) 2. D. 2 kg/cm2 ---- -- SLUMP 3.8* Paralela a su eje central Paralela a su eje central En forma descendente En forma descendente En la parte central de su eje En la parte central de su eje En forma descendente En forma descendente .1919 - Apariencia equilibrada Segregación no presento Modulo de elasticidad Flecha max o admisible Modo de falla de la probeta Modo de falla de la probeta Tipo de falla de la probeta Tipo de falla de la probeta 273 522.0306 0.00038 = 38.36 kg/m3 P.PROPIEDAD ENSAYO A LA TRACCION INDIRECTA ENSAYO A LA FLEXION P. Del concreto seco 2336.85 kg/cm2 306 994.54” Factor de ductilidad (fisura) 0. Del concreto fresco 2428.36 kg/cm2 45.71 kg/cm2 - 0. U.0251 Factor de ductilidad (grieta) 0.4 kg/cm2 459.0561 0.26 kg/m3 Resistencia a los 28 dias en laboratorio 35.0767 Factor de ductilidad (dislocadura) 0.92 kg/cm2 Resistencia a la compresion 527. U. V. V. GRACIAS! .