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PREPARACION DE CONCRETO MOLINA HUAYLLANI GUIMO HILARIO EJERCICIO 12.64

Se desean producir 50 𝑝𝑖𝑒𝑠 3 de concreto con proporciones de 1, 1.9, 3.2 (EN PESO) de cemento, arena y grava. ¿Qué cantidades de los componentes se requieren si se utilizaran 5.5 galones de agua por saco de cemento? Suponga que los contenidos de humedad de la arena y grava son 4 y 0.5%, respectivamente. Las gravedades especificas del cemento, arena y grava son: 3.15, 2.65 y 2.65 respectivamente. (Un saco de cemento pesa 94 lb y 1𝑝𝑖𝑒𝑠 3 de agua = 7.48 gal.) Exprese sus respectivas respuestas para el cemento en sacos, para la arena y la grava en libras y para el agua en galones. Solución componente

Gravedad especifica

Cemento Arena Grava agua

Densidad de superficie seca saturado (lb/1𝑝𝑖𝑒𝑠 3) 3.15x62.4lb/1𝑝𝑖𝑒𝑠 3 =197 2.65x62.4lb/1𝑝𝑖𝑒𝑠 3 =165 2.65x62.4lb/1𝑝𝑖𝑒𝑠 3 =165 1.00x62.4lb/1𝑝𝑖𝑒𝑠 3 =62.4

3.15 2.65 2.65 1.00

Primero calculamos los volúmenes absolutos de los componentes del concreto por saco de cemento, ya que en el problema se pide un número preciso de pies cúbicos de concreto. También se calcula el peso de la arena y la grava necesarias, consideradas en seco, y más tarde se hace una corrección para incluir el contenido de humedad de la arena y la grava. componente Cemento Arena grava agua

Relación de pesos 1 1.9 3.2 5.5 galones

peso 1𝑥94𝑙𝑏 = 94𝑙𝑏 1.9𝑥94𝑙𝑏 = 179𝑙𝑏 3.2𝑥94𝑙𝑏 = 301𝑙𝑏

DSSS (lb/1𝑝𝑖𝑒𝑠 3) 197 165 165

Valor absoluto por saco de cemento 94lb/197(lb/1𝑝𝑖𝑒𝑠 3) = 0. 477 𝑝𝑖𝑒𝑠 3 179lb/165(lb/1𝑝𝑖𝑒𝑠 3 ) = 1.085𝑝𝑖𝑒𝑠 3 301lb/165(lb/1𝑝𝑖𝑒𝑠 3 ) = 1.824𝑝𝑖𝑒𝑠 3 5.5gal. 7.47(gal./1𝑝𝑖𝑒𝑠 3) = 0.735𝑝𝑖𝑒𝑠 3 Vol. Abs. Total por = 4.121 𝑝𝑖𝑒𝑠 3 ) saco de cemento

Así por cada de cemento se producen 4.121𝑝𝑖𝑒𝑠 3 ) de concreto en seco. Sobre esta base para producir 50 𝑝𝑖𝑒𝑠 3 de concreto se requieren las siguientes cantidades de cemento, arena y grava.

1. Cantidad requerida de cemento = 50 𝑝𝑖𝑒𝑠 3 /4.121𝑝𝑖𝑒𝑠 3 /𝑠𝑎𝑐𝑜𝑠 de cemento = 12.13 sacos 𝑙𝑏

2. Cantidad requerida de arena

=12.13𝑠𝑎𝑐𝑜𝑠) (94 𝑠𝑎𝑐𝑜) (1.9) = 2166𝑙𝑏

3. Cantidad requerida de grava

=12.13𝑠𝑎𝑐𝑜𝑠) (94 𝑠𝑎𝑐𝑜) (3.2) = 3649𝑙𝑏

4. Cantidad requerida de agua

=12.13𝑠𝑎𝑐𝑜𝑠) (5.5 𝑠𝑎𝑐𝑜)

𝑙𝑏

𝑔𝑎𝑙.

= 66.72𝑔𝑎𝑙.

Sobre una base húmeda con corrección para la humedad presente en la arena y la grava.

 

Agua en arena = (2166𝑙𝑏)𝑥(1.04) = 2252.64𝑙𝑏 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎 =2252.64𝑙𝑏 – 2166𝑙𝑏 = 86.64 𝑙𝑏 Agua en grava = (3649𝑙𝑏)𝑥(1.005) = 3667.25𝑙𝑏 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎 =3667.25𝑙𝑏 – 3649𝑙𝑏 = 18.25𝑙𝑏

1. Peso requerido de arena húmeda = 2166𝑙𝑏 + 86.64𝑙𝑏 = 2252.64𝑙𝑏 2. Peso requeerido de grava humeda = 3649𝑙𝑏 + 18.25𝑙𝑏 = 3667.25𝑙𝑏

La cantidad de agua requerida es igual a la cantidad calculada en condiciones secas, menos la cantidad de agua contenida en la arena y la grava. Así, 7.48𝑔𝑎𝑙. 𝑝𝑖𝑒3 ) (62.4𝑙𝑏) 𝑝𝑖𝑒3

Cant. Total de agua en la arena y grava =(86.64𝑙𝑏 + 18.25𝑙𝑏) (

= 12.57𝑔𝑎𝑙.

De esta manera, el agua requerida en seco menos el agua contenida en la arena y la grava, equivale a la cantidad de agua requerida sobre la base húmeda.

= 66.72𝑔𝑎𝑙. – 12.57𝑔𝑎𝑙. = 54.15𝑔𝑎𝑙.