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• Miguel Romero

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Universidad Nacional de Ingeniería Facultad de Ingeniería Civil

METODO DEL AGREGADO GLOBAL PARA EL DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO Expositor:

Ing. CARLOS BARZOLA GASTELU

Lima, Sábado 16 de Agosto 2014

CONCRETO: RESISTENCIA A LA COMPRESION 2

Importancia: •Las Propiedades del concreto están relacionadas con su Resistencia. • En la construcción de Estructuras de Concreto o Concreto Armado, se determinan las características deseadas del Concreto, principalmente mediante las pruebas de Resistencia del Concreto Endurecido.

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PLANOS PARA CONSTRUIR 3

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RESISTENCIA A LA COMPRESION DEL CONCRETO 4

Abram’s en 1918, estableció que la Resistencia de un Concreto completamente Compactado es inversamente proporcional a la relación a/c. Incrementar la Compactación del Concreto, permite reducir los espacios entre las partículas y por tanto mejorar la Resistencia a la Compresión.

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EN ESTADO ENDURECIDO 5

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6

COMO LOGRAR CONCRETOS DE ALTA RESISTENCIA Kg/cm2 1100

CPTI + Aditivo + Sílice 650

450

CPTI + Aditivo CPTI

400

350

CPTIP

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MATERIAS CONCRETO

PRIMAS

PARA

7

1.- Cemento. 2.- Agregado grueso. 3.- Agregado fino. 4.- Agua. 5.- Aditivos. 6.- Adiciones.

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EL

TIPOS DE CEMENTO 8

Norma de performance: ASTM C219 1. 2. 3. 4.

5. 6. 7.

Tipo G.U. Para construcciones en general. No requiere propiedades especiales. Tipo H.E. Alta resistencia inicial Tipo M.S. Moderada resistencia a los sulfatos Tipo H.S. Alta resistencia a los sulfatos Tipo M.H. Moderado calor de hidratación. Tipo L.H. Bajo calor hidratación. Tipo ( ) R. Baja reactividad con agregados reactivos. Universidad Nacional de Ingeniería Facultad de Ingeniería Civil

PRODUCCION DE AGREGADOS 9

1. Selección de las Canteras. 2. Estudio de las características físicas y mecánicas. 3. Sistema de producción. 4. Deposito.

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10

DIFERENTES PROCESOS DE PRODUCCION DE LOS AGREGADOS Universidad Nacional de Ingeniería Facultad de Ingeniería Civil

COMPROBAMOS ????

11

TAMIZ ( Pulg )

( mm )

2 1/2"

63

2"

50

1 1/2"

37.5

1"

25

3/4"

19

1/2"

12.5

3/8"

9.5

N°4

4.75

N°8

2.38

N°16

1.19

N°30

0.60

N°50

0.30

N°100

0.15

FONDO

0.075

%

% RET.

%

% PASA

RET.

ACUM.

PASA

HUSO NTP 1 1/2"

100.0 100.0 100.0 64.0 49.1 48.8 47.2 39.7 27.0 17.4 10.0 5.1 0.0

100 - 100 95 - 100 60 - 90 45 - 80 35 - 68 30 - 58 25 - 50 20 - 45 14 - 38 8 - 30 3 - 20 0 - 8 0 - 0

0.0 0.0 0.0 36.0 14.9 0.3 1.7 7.5 12.6 9.6 7.4 4.9 5.1

0.0 0.0 0.0 36.0 50.9 51.2 52.8 60.3 73.0 82.6 90.0 94.9 100.0

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Diferentes materiales para fabricar concreto

12

Agregado Fino

Agregado Grueso

Aditivos

1. Arena natural de rio.

1. Piedra chancada

1. Plastificantes, super plastificantes.

2. Arena de cerro.

2. Piedra partida.

2. Super fluidificantes.

3. Canto rodado.

3. Acelerantes de fraguado.

3. Arena producto del chancado de la roca.

4. Retardantes de fraguado.

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ADITIVOS 13

Tipos 1. Tipo A Reductores de agua 2. Tipo B Retardadores 3. Tipo C Acelerantes 4. Tipo D Reductores de Agua y retardadores 5. Tipo E Reductores de Agua y acelerantes 6. Tipo F Reductores de agua de alto poder 7. Tipo G Reductores de agua de alto poder y retardadores Universidad Nacional de Ingeniería Facultad de Ingeniería Civil

¿Tipos de plastificantes reductores de agua?

CONVENCIONALES :

DE MEDIO RANGO :

DE ALTO RANGO : Universidad Nacional de Ingeniería Facultad de Ingeniería Civil

Requisitos para durabilidad al congelamiento deshielo con incorporadores de aire. • Contenido de aire : 5% - 7% en volumen. • Tamaño de burbujas = 0.065” a 0.01” (.17 mm a 0.25mm). • Factor de espaciamiento (distancia entre burbujas) = 0.008 in. (0.20 mm) o menos.

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Hay que Medirlo!!!!!

Por Presión

Por Volumen

Por Peso Universidad Nacional de Ingeniería Facultad de Ingeniería Civil

METODO DE AGREGADO GLOBAL Y MODULO DE FINURA 17

Aplicación del método en función del equipo a utilizar.

Mezcladora

Modulo de Finura 5.4 - 5.6

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METODO DE AGREGADO GLOBAL Y MODULO DE FINURA 18

Aplicación del método en función del equipo a utilizar.

Modulo de Finura Camión mezclador

5.2 - 5.4

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METODO DE AGREGADO GLOBAL Y MODULO DE FINURA 19

Aplicación del método en función del equipo a utilizar.

Modulo de Finura Bombeo

5.0 - 5.1

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AGUA 20

N.P.T. = 339.088 Requisitos: 1.Materia orgánica (Como oxigeno consumido) 2.Residuo solido 3.PH 4.Sulfatos 5.Cloruros 6.Alcalinidad total como Na HCO3

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CRITERIOS DE DISEÑO DEL CONCRETO 21

1.Resistencia del concreto : f´c. 2.Trabajabilidad – Asentamiento. 3.Durabilidad. Tipo de Cemento – a/c. 4.Grado de Control de la Calidad. 5.Uso de Aditivo. 6.Economía del Producto.

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BASES PARA ESTABLECER LA RESISTENCIA PROMEDIO: f´cr 22

1. Una probabilidad de 1 en 10, para que una prueba sea menor a f´c. 2. Una probabilidad de 1 en 100 para que una prueba, del promedio correlativo de 3 en 3, sea menor a f´c. 3. Una probabilidad en 1 en 100, para que una prueba, sea menor de f´c – 35.

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METODO DEL PESO AGREGADO GLOBAL

UNITARIO

DEL

23

La combinación porcentual de los Agregados, permite encontrar un punto donde se obtiene la Máxima Compactación, la Máxima Densidad y la Máxima Resistencia.

Los Métodos para reducir los Vacios e incrementar la Resistencia son: Adición de Microsilice, Aditivos Plastificantes, Método del Agregado Global, Reducción del Tamaño Máximo del Agregado, compatibilidad del Modulo de Finura de la arena y el Modulo de Finura de la Piedra. Universidad Nacional de Ingeniería Facultad de Ingeniería Civil

COMPATIBILIDAD DEL MODULO DE FINURA DE LA ARENA CON EL MODULO DE FINURA DE LA PIEDRA 24

Para un Modulo de Finura del Agregado Grueso le corresponde un solo Modulo de Finura de la Arena, que produce la Máxima Resistencia. Universidad Nacional de Ingeniería Facultad de Ingeniería Civil

ANALISIS GRANULOMETRICO 25

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DOSIFICACION DEL CONCRETO 26

HUSOS DIN (1045)

HUSOS ASTM TAMIZ

% QUE PASA

1" 3/4" 1/2" 3/8" #4 #8

I 100 80 63 55 40 28

II 100 88 75 70 57 47

# 16 # 30 # 50 # 100

18 12 7 3

# 200

0

% QUE PASA

TAMIZ I

II

III

31.5 mm.

100

100

100

16 mm.

80

88

89

8 mm.

63

75

77

35 25 15 8

4 mm.

55

70

65

2 mm.

40

57

53

1 mm.

28

47

42

0

0.25 mm.

18

35

15

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CALCULO DEL AGREGADO GLOBAL 27 x 0.517 Peso

Peso

x 0.483

% Ret.

% Ret. Ac.

% Ret.

% Ret. Ac.

AG

2"

70

0.9

0.9

0.5

0.5

0.5

1 1/2"

200

2.6

4

1.4

1.4

1.9

1"

2000

2.64

30

13.6

13.6

15.5

3/4"

1100

14.5

44.5

7.5

7.5

23

1/2"

2200

29

73.5

15.2

15.2

38.2

3/8"

900

50

11.9

85.4

1.7

1.7

6.1

0.8

6.9

45.1

Nº 4

800

300

10.4

96

10.3

12

5.5

5

10.5

55.6

Nº 8

300

900

4

100

31

43

2

15

17

72.6

Nº 16

300

10.3

53

5

5

77.6

Nº 30

190

6.6

60

3.2

3.2

80.8

Nº 50

210

7.2

67.2

3.8

3.5

84.3

Nº 100

660

22.8

90

11

11

95.3

Nº 200

250

8.6

98.6

4.2

4.2

99.5

Fondo

40

1.4

100

0.7

0.7

100

7570

D n max

2900

MF = 7.29

MF = 3.27

11 / 2" Universidad Nacional de Ingeniería Facultad de Ingeniería Civil

MF = 5.36

COMBINACION DE ARENA Y PIEDRA 28

M.F.AG.Global = 5.35;

M.F.Arena = 3.27; M.F.Piedra = 7.29

(x)MF Arena + (y)MF Piedra = 5.35 ……………… ( a ) x + y =1

……………… ( b )

Despejando: x = 0.517 y = 0.483

51.7 % Arena 48.3 % Piedra

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

PESO UNITARIO COMPACTADO DEL AGREGADO GLOBAL

29

COMBINACIÓN DE AGREGADOS

PESO UNITARIO COMPACTADO (Kg/m3)

Piedra 53% y Arena 47%

2.0188

Piedra 52% y Arena 48%

2.0263

Piedra 50% y Arena 50%

2.0226

Piedra 48% y Arena 52%

2.0188

Piedra 47% y Arena 53%

1.9925

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DOSIFICACION DEL CONCRETO 30

A

P

Pe

2.66

2.77

PUS

1719

1413

CH

0.86

0.31

Ab

1.01

0.64

MF

3.1

7.5

PUC

1950

1580

Datos: f´c = 210 kg/cm2 Asentamiento: 3” – 4” Control: 1 en 10. Diseño: Por Resistencia Cemento P T I: Pe = 3.15 Arena / Piedra = 48/52 Dnmax= 1” Universidad Nacional de Ingeniería Facultad de Ingeniería Civil

DOSIFICACION DEL CONCRETO 31

f ´c f ´cr 1 tv t 1.28 1.34 2.33 v 10%, 15%, 20% f ´c f ´cr 1 en 10 1 (1.28 x0.20) f ´c f ´cr 1 en 100 1 (1.34 x0.20) f ´c 140 f ´cr 188 1 : 10 f ´c 140 f ´cr 191 1 : 100 Universidad Nacional de Ingeniería Facultad de Ingeniería Civil

CUMPLIMIENTO DE LA ESPECIFICACION SOLICITADA 32

f ´cr

f ´c 15%. f ´c 1.15. f ´c

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DOSIFICACION DEL CONCRETO 33

1) f ´cr

210 1 (1.28 x0.2)

210 0.744

210 x1.344

f ´cr 282kg / cm 2 2) Agua 195 (Tabla ) 32 50 3) a / c 0.575 4) c 339 5) Piedra : A / P 48% / 52% 6) Aire atrapado 1.5% (Tabla )

250

------

0.62 y

282

300

------

------

x

0.55

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0.07

DOSIFICACION DEL CONCRETO 34

P. Seco

Vol.Ab.

DU

DO

DUO

BI

Vol

C

339

0.108

1

339

1

1 bl.

1 bl.

Ag

195

0.195

0.575

200

0.589

25 lt.

25 lt.

Ar

888

0.334

2.62

896

2.64

112.2

2.3 p3

P

1003

0.362

2.96

1006

2.97

126.2

3.2 p3

0.303 -1

0.697 x 0.48 = 0.334 x 2.660 = 888 X 0.52 = 0.362 x 2.770 = 1003 Universidad Nacional de Ingeniería Facultad de Ingeniería Civil

DOSIFICACION DEL CONCRETO 35

Corrección por humedad:

CPo CAo

DO

Ps (1 W / 100) 1006 As (1 W / 100) 896

Corrección de agua:

W Ab CPo Ps ( ) 100 W Ab CAo As ( ) 100 4.6 5lt .

3.3

C

339

Ag

200

Ar

896

P

1006

1.3

Agua de Obra = 195 + 5 = 200 lt.

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DOSIFICACION DEL CONCRETO 36

Conversión a volumen:

1719 A. 35.5 1413 P. 35.5

48.5kg / p

3

39.8kg / p 3

BI

Vol

1 bl.

1 bl.

25 lt.

25 lt.

112.2

2.3 p3

126.2

3.2 p3

FIN DEL DISEÑO Universidad Nacional de Ingeniería Facultad de Ingeniería Civil

37

Gracias por su atención

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