Dirección Académica Código: CPE-FO-02-03 Revisión: 1 MANUAL DE PRÁCTICAS Página: 1 de 54 Revisó Aprobó Autorizó Dr. Felipe Augusto Carrillo Sánchez Dr. Emilio Pérez Pacheco Dr. Miguel Ángel Cohuo Ávila Dirección Académica Código: CPE-FO-02-03 Revisión: 1 MANUAL DE PRÁCTICAS DE M.A.D.N. RICARDO REYES-MÁRQUEZ HERNÁNDEZ Página: 1 de 22 MANUAL DE PRÁCTICAS DE CORROSION DE MATERIALES ESTRUCTURALES PROGRAMA EDUCATIVO: Ingeniería en Ciencia delos Materiales Calkiní, Campeche, (Mes y Año)
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MANUAL DE PRÁCTICAS DE CORROSION DE … · El alcance de este manual de prácticas es para desarrollar el conocimiento básico en mezclas ... proporcionamiento o dosificación de
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Revisó Aprobó Autorizó
Dr. Felipe Augusto Carrillo Sánchez
Dr. Emilio Pérez Pacheco Dr. Miguel Ángel Cohuo
Ávila
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MANUAL DE PRÁCTICAS DE M.A.D.N. RICARDO REYES-MÁRQUEZ HERNÁNDEZ
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MANUAL DE PRÁCTICAS DE CORROSION DE MATERIALES
ESTRUCTURALES
PROGRAMA EDUCATIVO: Ingeniería en Ciencia delos Materiales
PRACTICA NUMERO 1 ELABORACION DE CRIBAS ............................................................................. 4
PRACTICA NUMERO 2 DENSIDAD APARENTE ...................................................................................... 7
PRACTICA 3: PRUEBA DE GRANULOMETRÍA.......................................................................................... 9
PRACTICA NUMERO 4 PRUEBA DE HUMEDAD .................................................................................. 12
PRACTICA NUMERO 5 DOSIFICACION Y VACIADO DE UNA MEZCLA .......................................... 15
PRESENTACIÓN El alcance de este manual de prácticas es para desarrollar el conocimiento básico en mezclas cementicias su constitución dosificación y control de las propiedades En especial énfasis se pretende el de lograr las mejores condiciones físicas y químicas que permitan la preservación de toda los componentes de material estructural, tanto acero como mezcla cementicia . El cemento se elabora a partir de una mezcla de materiales que aportan sus principales componentes, Cal, Sílice, Alúmina, óxidos de Hierro. L roca caliza y la arcilla son las materias primas por excelencia. La primera aporta CaO oxido de calcio y la segunda aporta Alúmina y óxidos de hierro. También pueden usarse otras materias primas como pizarra creta, conchas y magma calcárea OBJETIVO GENERAL Al término de la materia y sus prácticas el alumno conocerá las bases de dosificación de mezclas y su importancia en el costo propiedades finales y comportamiento desde el punto de vista de la corrosión SEGURIDAD
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No existen condiciones especiales para el proceso de elaboración de la mayoría de las practicas excepto el de propiedades mecánicas donde se pretende evitar, que algún material sea proyectado hacia la persona que opera el equipo por lo que se deberá contar con; -Careta, Guantes Botas, (solo el personal que opera la maquina)
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PRACTICA NUMERO 1 ELABORACION DE CRIBAS
-INTRODUCCIÓN
En esta práctica se pretende elaborar una criba con distintos tamaños de espaciamiento
entre un alambre de otro, para así tener distintos tamaños de grano que permitan sus
separación, cuya finalidad es obtener la distribución por tamaño de las partículas presentes
en una muestra de suelo.
Estas cribas se utilizaran con el fin de obtener una elevada eficacia en la operación de
tamizado, obteniendo tamaños más finos.
De igual manera nos permitirá la obtención de una mayor exactitud de la selección de
tamaños y un aumento de la capacidad por unidad de área de las partículas.
-LUGAR
Taller de máquinas pesadas
-SEMANA DE EJECUCIÓN
Primera semana
Semana 1 - MATERIAL Y EQUIPO
1 Tabla de 3 mts
1 tabla de 62x15.5 cm
1 rollo de Alambre
1 rollo de Cordel
Clavos
1 Regla
1 Lija
1 Tijera
1 Cuter
1 Martillo
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1 pinza
2 Seguetas
1 Serrucho
1 Flexometro
-DESARROLLO DE LA PRÁCTICA
1. Se dividirá la tabla en 8 partes con 15.5 cm cada uno y con de altura de 3 cm, y por
otro lado para la base interior 8 partes de 12.5 con altura de 3 cm.
2. Después del trazado se cortan para obtener piezas de madera de diferentes tamaños
3. La tabla de 62 cm se dividirá en 4 partes iguales, cada parte medirá 15. 5 cm y tendrá
una altura de 1.5 cm. Esta tabla nos servirá como base para sostener las tablas
cortadas anteriormente.
4. Seguidamente en el cuadro de 15.5x15.5 cm que se usara como base se colocara 2
piezas de 15.5x3.5 cm en lados opuestos cada uno, para que así queden una frente a
la otra, y de igual manera entre los dos piezas anteriores se colocara la de 12.5x3
cm, para así obtener un cuadro de 15.5x5 cm.
5. Y seguir con los pasos anteriores para obtener 3 cuadros iguales
6. Una vez obtenida el cuadro con ayuda de una regla se trazara el espaciamiento para la
colocación del alambre y así tener una criba.
7. el primer cuadro tendrá un espaciamiento de 4 mm, para esto se trazó sobre la parte
superior de la tabla un espaciamiento de 4.2 mm cada uno.
8. Una vez trazado todo el cuadro en la parte superior, se prosiguió a cortar con una
segueta cada espacio trazado.
9. Posteriormente se colocan los clavos a un costado del cuadro.
10. Una vez colocado los clavos, se prosigue a colocar el alambre en cada espacio y
enrollarlo con ayuda de una pinza en un clavo, posteriormente se prosigue a
martillar para apretar el alambre.
11. Se prosigue a colocar otro alambre en cada espacio y así, seguidamente hasta
obtener líneas paralelas con espaciamiento de 4 mm.
12. Se realizara lo mismo con el otro lado del cuadro para obtener líneas paralelas y así
tener un cuadro de espaciamiento entre alambre de 4x4 mm.
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13. Se repiten los 5 pasos anteriores para elaboración de otra criba pero con un
espaciamiento de 3.5x3.5 mm, una de 2.75x2.75 mm y una de 1.18 mm.
EVALUACIÓN Y RESULTADOS
criba largo ancho altura Espaciamiento
entre alambre
1 15.5 12.5 5 4 mm
2 15.5 12.5 5 3.5 mm
3 15.5 12.5 5 2.75 mm
4 15.5 12.5 5 1.18 mm
-REFERENCIAS
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PRACTICA NUMERO 2 DENSIDAD APARENTE
-INTRODUCCIÓN.
La densidad aparente se define como la masa de material por unidad de volumen
[g./ cm-3] o [t/.m- 3]. Describe la compactación del material granulado,
representando la relación entre sólidos y espacio poroso. Es una forma de evaluar
la resistencia del suelo a la elongación de las raíces. También se usa para
convertir datos expresados en concentraciones a masa o volumen, cálculos muy
utilizados en fertilidad y fertilización de cultivos extensivos.
Cuando se aplica a los materiales de construcción se denomina densidad
aparente por que se induce en el espacio poroso. Los cambios en la porosidad
reflejan valores de densidad aparente variable como regla, tiene un valor máximo
en el suelo de textura a por que tienden a menor porosidad, aun cuando el tamaño
de los poros es grande. Inversamente, el espacio poroso de un material con
textura fina tiende a ser mayor y por lo tanto su Densidad Aparente, baja. La
importancia de esta determinación se debe que está muy relacionada con:
a) La velocidad de infiltración de agua en el material.
b) La porosidad total del material.
c) La capacidad de retención de agua por el material.
d) Calcular la masa de capa arable del material.
e) Con la porosidad, estima el grado de compactación del material.
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f) Calculo del peso de una capa del material.
El valor de la densidad aparente se determina dividiendo la masa en gramos de
una muestra de suelo secada en estufa entre su volumen en mililitros. La
colección de la muestra se debe hacer con cuidado de no alterar la estructura
natural del suelo. La densidad real de un material depende principalmente de la
composición y cantidad de minerales. La densidad de la parte mineral de un suelo
es mayor que la de la materia orgánica porque contiene cuarzo, feldespato, mica y
óxidos de fierro como la magnetita y la hematita. La porosidad representa la parte
de suelo ocupada por aire y vapor de agua de una muestra de suelo está dado por
la relación del volumen total de los poros entre el volumen total de la muestra de
suelo.
-LUGAR:
Laboratorio de pruebas Mecánicas
-SEMANA DE EJECUCIÓN
Semana 2
- MATERIAL Y EQUIPO Balanza granataria con aproximación de 0.01 g Estufa para secar suelo a 110° C Barrena de muestreo. Cilindros de acero inoxidable de 100 cc con tapas herméticas Platos de aluminio.
-DESARROLLO DE LA PRÁCTICA
1.- Es necesario realizar un mínimo de tres repeticiones para obtener un valor representativo. 2.- Seleccione la superficie de material a muestrea. 3.- Se introduce la barrena con el cilindro, teniendo cuidado de no compactar el suelo y tener un volumen conocido con la estructura de campo. 4.- Selle herméticamente el cilindro para que no haya pérdida de humedad, y péselo.
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5.- La muestra se lleva a secar en estufa (110° C) durante 24 horas o hasta peso constante, y determine la humedad. También, determine el volumen del cilindro midiendo el diámetro y la altura del mismo (medidas internas). 6.- Se expresa en gramos por centímetro cúbico (g /cm-3). - EVALUACIÓN Y RESULTADOS
El alumno deberá entregar los siguientes materiales para su evaluación 1.- Mapas conceptuales donde se resume el funcionamiento del equipo. 2.- Calculo de la densidad aparente. 3. Atreves de este ensayo de densidad aparente se va a conocer la compactación del material -REFERENCIAS
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-ANEXOS
PRACTICA 3: PRUEBA DE GRANULOMETRÍA -INTRODUCCIÓN
El estudio de la granulometría de los agregados ha ocupado un importante lugar
dentro de las primeras investigaciones realizadas sobre el concreto. El
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proporcionamiento o dosificación de los agregados finos y gruesos para producir
mezcla de la más alta compacidad y, por ende, más resistentes y económicas dio
origen a la propuesta de numerosas curvas prototipo o ideales.
En el análisis de la compacidad se ha estimado que los agregados de similar
dimensión producen el mayor número de vacíos, mientras que de existir una
determinada diferencia entre los tamaños su acomodo se produce con la máxima
compacidad.
La elección de una serie granulométrica debe efectuarse de acuerdo con el
tamaño máximo del agregado, asegurando un adecuado trabajo, de manera que el
concreto pueda ser consolidado sin exigir demasiado trabajo mecánico.
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-OBJETIVOS
Conocer los requisitos de gradación y calidad del agregado grueso para uso
en el concreto
Determinar el porcentaje de paso de los diferentes tamaños del agregado y
con estos datos construir su curva granulométrica
Calcular si el agregado se encuentra dentro de los límites para el diseño de
mezcla
Determinar mediante el análisis de tamizado la gradación que existe en una
muestra de agregados
Conocer el procedimiento para la selección del agregado en el diseño de
mezcla para elaborar un concreto de buena calidad
-LUGAR
Taller de máquinas pesadas
-SEMANA DE EJECUCIÓN
Semana 3
- MATERIAL Y EQUIPO
Cribas de 4mm, 3.5mm, 2.75mm y 1.18mm
Polvo grueso
Balanza granataria
-DESARROLLO DE LA PRÁCTICA
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1. Pesar en la balanza granataria el polvo grueso.
2. Pesar en la balanza cada una de las cribas
3. Comenzar a tamizar el polvo en cada una de las cribas
4. Pesar cada una de las cribas después del tamizado con el material retenido
5. Calcular la diferencia del peso inicial con el obtenido
6. Calcular el porcentaje de material retenido
-REFERENCIAS MichaelF Asby & David R H Jones Engineering Materials International Series on Materials Science and Technology
-ANEXO PESO INICIAL DE
LA CRIBA [Kg] PESO FINAL CON
MUESTRA RETENIDA [Kg]
PESO RETENIDO [Kg]
PORCENTAJE DE PESO RETENIDO
[%]
PRACTICA NUMERO 4 PRUEBA DE HUMEDAD
-INTRODUCCIÓN
La prueba de humedad se le realiza al concreto, para que no afecte a la
prueba de la adherencia de los demás materiales.
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Una de las causas más frecuentes de que los revestimientos producen malos
resultados es la humedad. No es suficiente con garantizar simplemente que la
superficie esté seca, ya que a menudo la superficie del sustrato es el punto más
seco, debido a la evaporación. Actualmente, muchos sustratos revestidos del
sector son porosos y pueden absorber la humedad. Es necesario medir el
contenido de humedad del sustrato para reducir la posibilidad de que el
revestimiento presente malos resultados posteriormente. Los sustratos de
revestimientos en polvo incorporan un contenido elevado de humedad (como
maderas o MDF) y generan vapor durante el proceso de secado, lo que daña el
nuevo revestimiento. Otros sustratos con una alta presencia de humedad son el
cemento, el cartón duro, el cartón-yeso, el yeso y los ladrillos
En esta práctica el alumno fabricara un recipiente de aluminio luego pesara en una báscula y luego en un horno se meterá y luego se pesara de nuevo y se medirá cuanto es la humedad del cemento Al término de la practica el alumno, conocerá las partes más importantes y el método del calculo de la humedad de agregados. -LUGAR
Taller de Máquinas pesadas
-SEMANA DE EJECUCIÓN
Semana 4 - MATERIAL Y EQUIPO Recipiente de aluminio
Bascula
Horno
Polvo Fino (Agregado)
Molde
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-DESARROLLO DE LA PRÁCTICA
1.- el alumno fabricara un recipiente de aluminio que tendrá la forma
cuadrada o rectangular que pueda contener 100 gr de polvo
aproximadamente.
2.- Se pesara recipiente en la báscula granataria
3.- Se le introducirá 100 gr de agregado
4.- Se introducirá el recipiente más el material en un horno de secado por 1
5.- Al término de la hora se extraerá la mezcla y se pesara de nuevo y por
diferencia tendremos el peso de la humedad del agregado.
- EVALUACIÓN Y RESULTADOS
-REFERENCIAS
1_ASTM E 1907, Standard Practice for Determining Moisture-Relae- ted Acceptability of Concrete Floors to
Receive Moisture-Sensitive Finishes, ASTM, West Conshohocken, PA.
Peso inicial en kg Peso final del cemento kg
Diferencia Peso entre inicial y el final kg
Porcentaje en diferencia en peso del concreto kg
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2_Bruce Suprenant, Moisture Movement Through Concrete Slabs,
Concrete Construction, November 1997
PRACTICA NUMERO 5 DOSIFICACION Y VACIADO DE UNA MEZCLA
-INTRODUCCIÓN
La dosificación implica establecer las proporciones apropiadas de los materiales que componen el hormigón, a fin de obtener la resistencia y durabilidad requeridas, o bien, para obtener un acabado o pegado correctos. Generalmente expresado en gramos por metro (g/m). Los agregados forman aproximadamente de 70 a 80% de la masa del concreto, por lo tanto, son los principales transmisores de los esfuerzos a que queda sujeta dicha estructura. Debido a estas razones es indispensable conocer su resistencia. Estas proporciones dependerán de cada ingrediente en particular los cuales a su vez dependerán de la aplicación particular del concreto. También podrían ser considerados otros criterios, tales como minimizar la contracción y el asentamiento o ambientes químicos especiales. Aunque se han realizado gran cantidad de trabajos relacionados con los aspectos teóricos del diseño de mezclas, en buena parte permanece como un procedimiento empírico. Y aunque hay muchas propiedades importantes del concreto, la mayor parte de procedimientos de diseño, están basados principalmente en lograr una resistencia a compresión para una edad especificada así como una trabajabilidad apropiada.
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Además, es asumido que si se logran estas dos propiedades las otras
propiedades del concreto también serán satisfactorias (excepto la resistencia al
congelamiento y deshielo u otros problemas de durabilidad tales como resistencia
al ataque químico). Sin embargo, antes de pasar a ver los métodos de diseño en
uso común en este momento, será de mucha utilidad revisar, en más detalle, las
consideraciones básicas de diseño
En esta práctica se elaborará una mezcla cementitica y en base a los resultados
obtenidos de las practicas anteriores añadiremos fibra, poliestireno, agua y el
polvo dosificado
-LUGAR
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Semana 5 - MATERIAL Y EQUIPO Bascula Moldes cilíndricos de acero para prueba de compresión de concreto ASTM Guantes Cuchara para mezcla Cemento Agua Poliestireno Polvo dosificado -DESARROLLO DE LA PRÁCTICA
1. Preparación de la práctica. a) Verifica que cuentes con el material necesario para la prueba. b) Prepara el equipo a utilizar en la práctica. 2.-se pesa las cantidades de cemento40%, fibra 15%, poliestireno10%, polvo dosificado15% y agua 20% a utilizar de acuerdo con el Moldes cilíndricos de acero para prueba de compresión de concreto ASTM 3.- verter los materiales en el molde para mezclar los componentes. 4.- vaciar la mezcla en el Moldes cilíndricos de acero para prueba de compresión de concreto ASTM 5.- esperar 60 minutos para que la mezcla solidifique
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- EVALUACIÓN Y RESULTADOS
Peso teorico Peso real
cemento 450 gr 450.0045 gr
fibra 15 gr 15.098 gr
poliestireno 10.0 gr 9.9967 gr
Polvo dosificado
15 gr 15.0987 gr
agua 1000 ml 1001 ml
Volumen teorico Volumen real
Cemento 0.7mt3 0.701 mt3
fibra 0.043 mt3 0.042 mt3
Polvo dosificado 0.1285 mt 3 0.12805 mt 3
poliestireno 0.1285 mt 3 0.12805 mt 3
-REFERENCIAS
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-INTRODUCCIÓN
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La resistencia a la compresión de las mezclas de concreto se puede diseñar de tal manera que tengan una
amplia variedad de propiedades mecánicas y de durabilidad, que cumplan con los requerimientos de diseño de
la estructura. La resistencia a la compresión del concreto es la medida más común de desempeño que emplean
los ingenieros para diseñar edificios y otras estructuras.
La resistencia a la compresión se mide tronando probetas cilíndricas de concreto en una máquina de ensayos
de compresión, en tanto la resistencia a la compresión se calcula a partir de la carga de ruptura dividida entre
el área de la sección que resiste a la carga y se reporta en megapascales (MPa) en unidades SI. Los
requerimientos para la resistencia a la compresión pueden variar desde 17 MPa para concreto residencial hasta
28 MPa y más para estructuras comerciales. Para determinadas aplicaciones se especifican resistencias
superiores hasta de 170 MPa y más.
Los resultados de las pruebas de resistencia a la compresión se usan fundamentalmente para determinar que la
mezcla de concreto suministrada cumpla con los requerimientos de la resistencia especificada, ƒ´c, del
proyecto. Los resultados de las pruebas de resistencia a partir de cilindros moldeados se pueden utilizar para
fines de control de calidad, aceptación del concreto o para estimar la resistencia del concreto en estructuras,
para programar las operaciones de construcción, tales como remoción de cimbras o para evaluar la
conveniencia de curado y protección suministrada a la estructura. Los cilindros sometidos a ensayo de
aceptación y control de calidad se elaboran y curan siguiendo los procedimientos descritos en probetas
curadas de manera estándar según la norma ASTM C31 “Práctica estándar para elaborar y curar cilindros de
ensaye de concreto en campo”.
-LUGAR
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Semana 6 - MATERIAL Y EQUIPO Moldes Cilíndricos de Acero ASTM C-39 Máquina de pruebas Universales -DESARROLLO DE LA PRÁCTICA
1.- Se desmoldan los moldes cilíndricos para pruebas de compresión 1.- Se acondicionara la máquina de ensayos para la prueba de compresión, esto es colocando las platinas para esta prueba 2.- En base a los diagramas mecánicos, eléctricos y de control del equipo, el profesor explicara el funcionamiento general del sistema 3.- En base a al instructivo del software se diseñara el proceso de ajuste y preparación de la prueba
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4.- Se el ajuste de las condiciones de la la prueba de acuerdo a las siguientes parámetros celda de carga 0-50KN, velocidad de desplazamiento 10 mm/min 5.- Se colocara la probeta sobre las platinas de compresión 6.-Se Realizara el ensayo hasta la fractura y se registraran los siguientes resultados 7.- Curva carga versus desplazamiento, Valor de resistencia máxima, Tipo y caracterización de la fractura 8.- Se seleccionan y se calculan de 25 a 30 puntos de la prueba los cálculos de esfuerzo y deformación - EVALUACIÓN Y RESULTADOS
El alumno deberá entregar los siguientes materiales para su evaluación 1.- Mapas conceptuales donde se resume el funcionamiento del equipo 2.- El procesamiento de datos y la curva Carga [KNw] versus Desplazamiento [mm] para producir
una gráfica Esfuerzo [Nw/mm=Pa]versus Deformacion unitaria[mm/mm]
-REFERENCIAS MichaelF Asby & David R H Jones Engineering Materias International Series on