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• Elvis Sahuma Bautista

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DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO NORMALES

de 25

1

CONCEPTOS PREVIOS SOBRE LOS AGREGADOS EN EL DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO

de 25

2

de 25

3

Conceptos básicos sobre Pesos Específicos, spec cos, Absorción bso c ó y Humedad u edad

1 Condición de Humedad : 1. − Seco ( Sólo Laboratorio) − Saturado Superficialmente Seco (Sólo Laboratorio) − Húmedo ( Real en Obra)

de 25

4

5

Conceptos básicos sobre Pesos Específicos, spec cos, Absorción bso c ó y Humedad u edad

Peso Específico Seco Gd = Peso Seco /Volumen con poros Gd = Pd /V 3.

Peso Específico S.S.S. − Gsss = Peso S.S.S. /Volumen con poros − Gsss = Psss /V de 25

6

Conceptos básicos sobre Pesos Específicos, spec cos, Absorción bso c ó y Humedad u edad

4. Absorción : Peso S.S.S - Peso Seco − % A = (Psss - Pd) / Pd ) x 100 − % A = (Psss / Pd - 1) x 100

5. Humedad : Peso Natural - Peso Seco − % H = Pn / Pd x 100

de 25

7

Conceptos básicos sobre Pesos Específicos, Absorción y Humedad

6. Relación entre Gd y Gsss : − Gd = Pd /V ; Gsss = Psss / V − Gd / Gsss = Pd / Psss

pero ...

− % A = (Psss / Pd - 1) x 100 − % A = (Gsss / Gd - 1) x 100 − Gsss = Gd ( 1+ % A /100 )

de 25

8

PROPORCIONES TÍPICAS EN VOLUMEN ABSOLUTO DE LOS COMPONENTES DEL CONRETO

CRITERIO DE BALANCE DE VOLUMENES ABSOLUTOS

Aditivos = 0.1 % a 0.2 % Ai = 1 % a 3 % Aire Cemento = 7 % a 15 %

Agua = 15 % a 22 %

1.00 m3 Agregados 60 % a 75 %

9

Pasos en el Cálculo de Diseños de Mezcla de Concreto. Concreto

10

Pasos a seguir para diseñar Mezclas de Co Concreto c eto 1 Definición 1. D fi i ió d de parámetros á t bá i básicos: p.específico de todos los materiales Agregados Slump, Agregados, Slump Relación A/C, A/C % aire. aire

f’ f’c, T.M.

2 Averiguar lo máximo que se pueda sobre el 2. proyecto : Condiciones climáticas, tipo de estructuras, est uctu as, s sistema ste a de vaciado, ac ado, s sistema ste a de curado, dispersión del equipo de producción, sistema de control de calidad. “ FICHA TÉCNICA + ESPECIFICACIONES “ de 25

11

Pasos a seguir para diseñar Mezclas de Concreto 3 3.

E ti Estimar l cantidad la tid d de d agua/m3 / 3 y ell % de aire : ⇒ Tabla Comité ACI 211 ⇒ Experiencia práctica ⇒ Generalmente entre 180 y 200 lt/m3 ⇒ Tener en cuenta si se usan aditivos

de 25

12

Cantidades aproximadas de agua de amasado para diferentes slump, tamaño máximo de agregado y contenido de aire Slump

Tamaño máximo de agregado 3/8”

1/2”

3/4”

1”

11/2”

2”

3”

4”

Concreto sin Aire incorporado

1” a 2”

207

199

190

179

166

154

130

113

3” a 4”

228

216

205

193

181

169

145

124

6” a 7”

243

228

216

202

190

178

160

-----

% Aire atrapado

3

2.5

2

1.5

1

0.5

0.3

0.2

Concreto con aire incorporado p

1” a 2”

181

175

168

160

150

142

122

107

3” a 4”

202

193

184

175

165

157

133

119

6” a 7”

216

205

197

184

174

166

154

-----

% de Aire incorporado en función del grado de exposición

Normal

45 4.5

4

35 3.5

Moderada

8

5.5

5

Extrema

7.5

7

6

3

25 2.5

2

15 1.5

1

4.5

4.5

4

3.5

3

6

5.5

5

4.5

4

de 25

13

Pasos a seguir para diseñar e c as de Co Concreto c eto Mezclas

4.

Definir relación A/C : ⇒ En base a f´cr y Tabla Comité ACI 211

⇒ La establecen las especificaciones Técnicas por durabilidad

de 25

14

Relación Agua/Cemento vs f’c

f’c a 28 Días

Relación Agua/Cemento en peso

( Kg/cm2 )

Sin aire incorporado

Con aire incorporado

450

0 38 0.38

-----

400

0.42

-----

350

0.47

0.39

300

0.54

0.45

250

0.61

0.52

200

0.69

0.6

150

0.79

0.7

de 25

15

Pasos a seguir para diseñar Mezclas de Concreto 5.

Calcular el cemento en peso y volumen absoluto abso uto : ⇒ Peso cemento en kg/(Relación A/C)

kg

=

Peso

Agua

en

⇒ Vol. cemento en m3 = Peso Cemento en kg/P.esp.cemento en kg/m3

de 25

16

Pasos a seguir para diseñar Mezclas de Concreto 6.

Calcular los aditivos absoluto y peso : ⇒ Peso aditivo en Kg. cemento en Kg./100

en

volumen

= Dosis en % x Peso

⇒ Volumen aditivo en m3 = Peso aditivo en Kg./ Kg / P. P específico aditivo en Kg./m3

de 25

17

Pasos a seguir para diseñar Mezclas de Concreto

7.

Hacer balance de p pesos y volúmenes absolutos de lo ya calculado : cemento, agua, g , aire,, aditivo,, y calcular p por diferencia con 1.00 m3 el volumen por completar p con agregados. g g

de 25

18

Pasos a seguir para diseñar Mezclas de Co Concreto c eto

8 8.

Calcular los agregados en volumen absoluto y peso : ⇒ Tabla Comité ACI 211 ⇒ Experiencia práctica ⇒ Cualquier método científico

de 25

19

Volumen de agregado grueso compactado en seco por metro cúbico de concreto

Tamaño Máximo del agregado d

Volumen V l d de agregado d grueso compactado en seco para diversos módulos de fineza de la arena 2.4

2.6

2.8

3

NOTA : 3/8” 3/8

0.5

0.48

0.46

0.44

1/2”

0.59

0.57

0.55

0.53

3/4”

0.66

0.64

0.62

0.6

1”

0.71

0.69

0.67

0.65

11/2”

0.75

0.73

0.71

0.69

2”

0.78

0.76

0.74

0.72

3”

0.82

0.79

0.78

0.75

6”

0.87

0.85

0.83

0.81

de 25

El volumen l absoluto b l t se calcula multiplicando el de la tabla por el peso unitario compactado en seco de la piedra y dividiendo por su peso específico seco

20

Curvas Granulométricas teóricas FÓRMULA GENERAL

y = g

( ) D d

i

+ (100 − g ) ×

( ) d D

h

PARÁMETROS y = % Pasante acumulativo d = Abertura del Tamiz. D = Tamaño máximo de partículas n = Relación Agregado / Cemento en peso A Agregado d = Arena A y piedra i d Asentamiento = 3” a 5” NOTAS (1) Sólo para Agregado

(3) Mezcla Cemento - Agregado chancado

(2) Mezcla Cemento - Agregado

(4) Agregado con gradación Fuller de 25

21

AUTOR

PARAMETROS

LIMITES OPTIMOS

g

i

h

Fuller y Thompson

0

--

0.5

EMPA

50

Popovics

⎛ 1 5 ⎜ 1 − ⎝

1

n

D

6

5 a 100

-1

9

20 a 40

-1

4

15 a 30

-1

6

3a8

-1

4 a 10

5 a 100

-1

0.5

0 .5 1 .6 1 − n

3 ⎞ ⎟ n ⎠

NOTAS

8 a 10

0

0.5

6a8

20 a 80

-2

10 a 12

0

0.5

6a8

20 a 80

-3

0

0.2

-2

0

0.2

-2

Bolomey

Caquot y Faury

100 2 .386 D 1 / s − 1

Popovics

15

0

0.5

4 a 10

5 a 100

-2

Popovics

20

0

0.56

4 a 10

25 a 150

-2

0

0.5

6

5 a 100

(2) , (4)

Popovics

1 0 0 n + 1

22

Módulos de fineza totales óptimos establecidos para mezclas de arena y p piedra p por Walker y Bartel Tamaño Maximo

Contenido de Cemento en Kg g por p m3 de Concreto

167

223

279

334

390

446

502

557

3/8”

3.9

4.1

4.2

4.4

4.6

4.7

4.9

5

1/2”

4.1

4.4

4.6

4.7

4.9

5

5.2

5.4

3/4” 3/4

46 4.6

48 4.8

5

52 5.2

54 5.4

55 5.5

57 5.7

58 5.8

1”

4.9

5.2

5.4

5.5

5.7

5.8

6

6.1

11/2”

5.4

5.6

5.8

6

6.1

6.3

6.5

6.6

2”

5.7

5.9

6.1

6.3

6.5

6.6

6.8

7

Nota: Los valores son válidos para arena natural y piedra zarandeada redondeada, pudiendo reducirse entre 0.25 a 1.0 si el agregado es chancado y de forma alargada con aristas agudas. de 25

23

Pasos a seguir para diseñar Mezclas de Concreto 9 9.

Repartir el volumen remanente entre los % determinados para la arena y piedra y calcular los pesos : !IMPORTANTE! ⇒ Vol. Arena = %Arena x Vol. remanente ⇒

Peso Arena = Vol. Arena x P.e. Arena

⇒ Vol. Piedra = %Piedra x Vol. remanente ⇒

Peso Piedra = Vol. Piedra x P.e. Piedra de 25

24

Pasos a seguir para diseñar Mezclas de Concreto 10.

Revisar que el balance final cuadre para 1.00 m3 y que el peso unitario total esté dentro de lo normal ( 2,300 2 300 Kg./m3 Kg /m3 a 2400 Kg./m3 Kg /m3 con agregados normales). !IMPORTANTE!

HASTA AQUÍ EL DISEÑO ESTA COMPLETO PARA CONDICIÓN DE LABORATORIO Y HAY QUE CORREGIRLO PARA OBRA

de 25

25

ANALISIS DE CORRECCION DE MEZCLA SECA CUANDO LA HUMEDAD ES < QUE LA ABSORCION

Leyenda

Mezcla Teórica

Materiales

Agregados

con Agregados en Condición Seca con Poros vacíos

Básicos

en Condición Real con Poros Parcialmente Saturados

Aire

Concepto Clave 1 ! Para Corregir el agua de diseño hay que tomar en cuenta que los agregados parcialmente saturados le quitarán agua a la mezcla, por lo que se debe añadir la diferencia entre el Agua de Absorción y la de Humedad para mantener la relación Agua/Cemento constante !

Peso de Agua corregida = Ac

Cemento

Ac = Adiseño +( Aabsorción - Ahumedad ) Ac = Adiseño + Aabsorción - Ahumedad Aditivos

Agua Faltante

Concepto Clave 2

Agua de Diseño

+ Agua de Humedad en Agregados Agregados

Vag Poros

Observación ! El volumen absoluto del agregado seco y del agregado con humedad es el mismo Vag

! Para Corregir el agregado seco a su condición real hay que tomar en cuenta que lo que se debe mantener constante en este caso es el volumen absoluto, por lo que tenemos que pesarlo en la práctica con su humedad total !

variando solamente el peso

Peso de Agregado corregido = Agc

entre una y otra condición !

Agc = Agregado seco+Agua de hum edad Agc = Agseco + Ahumedad h d d

26

ANALISIS DE CORRECCION DE MEZCLA SECA CUANDO LA HUMEDAD ES > QUE LA ABSORCION Mezcla Teórica con

Leyenda

Materiales Básicos

Agregados en Condición

Agregados

Real con

en Condición Seca con Poros vacíos

Poros Saturados y Agua Sobrante

Aire

Concepto Clave 1 ! Para Corregir el agua de diseño hay que tomar en cuenta que está sobrando agua que procede de la diferencia entre el Agua de Humedad y la de Absorción, por lo que hay que restarla para mantener la relación Agua/Cemento constante ! Peso de Agua corregida = Ac

Cemento

Ac = Adiseño - (Ahumedad - Aabsorción ) Ac = Adiseño - Ahumedad + Aabsorción Aditivos

Concepto Clave 2

Agua de Di ñ Diseño

+ Agua de

AGUA SOBRANTE

Humedad en Agregados Agregados

Vag Poros

Observación ! El volumen absoluto del agregado seco y del agregado con humedad es el mismo Vag

! Para P Corregir C i ell agregado d seco a su condición real hay que tomar en cuenta que lo que se debe mantener constante en este caso es el volumen absoluto, por lo que tenemos que pesarlo en la práctica con su humedad total !

variando solamente el peso

g g corregido g = Aggc Peso de Agregado

entre una y otra condición !

Agc = Agregado seco+Agua de humedad

de 25

Agc = Agseco + Ahumedad 27

EJERCICIOS SOBRE DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO NORMALES

de 25

28

Ejercicio 1 1)

Definición de parámetros básicos : Diseñar por el método del ACI f´c=250 Kg./cm2 , T.M.= 1” , Slump = 4” Elemento

p seco P. Unitario P.esp. Kg./m3

M.F. Absorc. Humedad

Kg./m3

%

%

Cemento

3,150 3 150

1,400 1 400

Arena

2,700

1,600

2.80

2.3

5.1

Piedra

2,600

1,550

5.85

1.1

0.3

Agua

1,000

Aditivo

1,200 (Dosis 0.5% del peso del cemento)

Sin aire incorporado de 25

29

Pasos a seguir para diseñar Mezclas de Concreto 2.

Estimar la cantidad de agua/m3 y el % de aire : ⇒ Tabla Comité ACI 211 ⇒ Agua = 193 kg/m3 ⇒ Aire = 1.5 %

de 25

30

Cantidades aproximadas de agua de amasado para diferentes slump, tamaño máximo de agregado y contenido de aire Slump

Tamaño máximo de agregado 3/8”

1/2”

3/4”

1”

11/2”

2”

3”

4”

Concreto sin Aire incorporado

1” a 2”

207

199

190

179

166

154

130

113

3” a 4”

228

216

205

193

181

169

145

124

6” a 7”

243

228

216

202

190

178

160

-----

% Aire atrapado

3

2.5

2

1.5

1

0.5

0.3

0.2

Concreto con aire incorporado 1” a 2”

181

175

168

160

150

142

122

107

3” a 4”

202

193

184

175

165

157

133

119

6” a 7”

216

205

197

184

174

166

154

-----

% de Aire incorporado en función del grado de exposición Normal

4.5

4

3.5

3

2.5

2

1.5

1

Moderada

8

5.5

5

4.5

4.5

4

3.5

3

Extrema

7.5

7

6

6

5.5

5

4.5

4

de 25

31

Pasos a seguir para diseñar Mezclas de Concreto

3.

Definir relación A/C : ⇒ En base a ff´cr cr y Tabla Comité ACI 211

⇒ Agua/cemento = 0.61

de 25

32

Relación Agua/Cemento vs f’c

f’c a 28 Días

Relación Agua/Cemento en peso

( Kg/cm2 )

Sin aire incorporado

Con aire incorporado

450

0 38 0.38

-----

400

0.42

-----

350

0.47

0.39

300

0.54

0.45

250

0.61

0.52

200

0.69

0.6

150

0.79

0.7

de 25

33

Pasos a seguir para diseñar Mezclas de Concreto

3.

Definir relación A/C : ⇒ En base a ff´cr cr y Tabla Comité ACI 211

⇒ Agua/cemento = 0.61

de 25

34

Pasos a seguir para diseñar Mezclas de Co Concreto c eto 4.

Calcular el cemento en p peso y volumen absoluto :

⇒ Peso cemento en Kg. Kg = Peso Agua en Kg./ Kg / (Relación A/C) ⇒Peso cemento en Kg Kg. = 193 Kg./0.61 Kg /0 61 = 316 kg ⇒ Vol. Vol cemento en m3 = Peso Cemento en Kg./P. Kg /P esp. esp cemento en Kg./m3 ⇒Vol. Cemento en m3= 316 Kg./3,150 Kg./m3 = 0.1003 m3

de 25

35

Pasos a seguir para diseñar Mezclas de Concreto 5 5.

Calcular los aditivos absoluto y peso :

en

volumen

⇒ Peso P aditivo diti en Kg. K = Dosis D i en % x Peso P cemento/1000 t /1000

⇒Peso Aditivo en Kg. = 0.5% x 316kg/100 = 1.58 Kg. ⇒ Vol. aditivo en m3 = Peso aditivo en Kg./P. esp. aditivo ⇒ Vol. aditivo en m3 = 1.58 Kg./ g 1,200 Kg./m3 g = 0.0013 m3

de 25

36

Pasos a seguir para diseñar Mezclas de Co Concreto c eto

6.

Hacer balance de pesos y volúmenes absolutos de lo ya calculado : cemento, agua, aire, aditivo, y calcular por diferencia con 1.00 m3 el volumen por completar con agregados.

de 25

37

ELEMENTO

PESO EN KG/M3

VOLUMEN EN M3/M3

Agua

193.00

0.1930

Cemento

316.00

0.1003

1.58

0.0013

Aditivo Aire

0.0150

Balance V lú Volúmenes

0.3096

Saldo p por completar con Piedra y arena

1.0m3 – 0.3096 m3 = 0.6904 m3

de 25

38

Pasos a seguir para diseñar Mezclas de Concreto

7 7.

Establecer el % de intervención de arena y piedra :

⇒ Tabla Comité ACI 211

de 25

39

Volumen de agregado grueso compactado en seco p por metro cúbico de concreto

Tamaño Máximo del agregado g g

Volumen de agregado g g g grueso compactado en seco para diversos módulos de fineza de la arena 24 2.4

26 2.6

28 2.8

3

3/8”

0.5

0.48

0.46

0.44

1/2”

0.59

0.57

0.55

0.53

3/4”

0.66

0.64

0.62

0.6

1””

0 1 0.71

0 69 0.69

06 0.67

06 0.65

11/2”

0.75

0.73

0.71

0.69

2” 2

0 78 0.78

0 76 0.76

0 74 0.74

0 72 0.72

3”

0.82

0.79

0.78

0.75

6”

0.87

0.85

0.83

0.81 de 25

NOTA : El volumen absoluto se calcula multiplicando el de la tabla por el peso unitario compactado en seco de la p piedra y dividiendo por p su peso específico seco Peso Piedra = 0.67m3/m3x1,550 Kg./m3 = 1,038.5 Kg. Vol.Absoluto Piedra = 1,038.5 Kg./2,600 Kg./m3 = 0 3994 m33 0.3994 40

Pasos a seguir para diseñar Mezclas de Co Concreto c eto

8.

Determinar el volumen remanente de arena p por diferencia y calcular los pesos.

de 25

41

PESO EN KG/M3

VOLUMEN EN M3/M3

Agua

193.00

0.1930

C Cemento t

316 00 316.00

0 1003 0.1003

1.58

0.0013

ELEMENTO

Aditivo Ai Aire

0 0150 0.0150

Balance Volúmenes

0.2961

Saldo por completar con Piedra y arena

1.0m3 – 0.3096 m3 = 0.6904 m3

Piedra calculada

1,038.5

Vol. Arena p por diferencia Cálculo de peso arena

0.3994 0.6904m3-0.3994m3 = 0.2910 m3

0.2910m3x 2700kg/m3 = 785.7kg

de 25

42

Pasos a seguir para diseñar Mezclas de Co Concreto c eto

9.

Revisar que el balance final cuadre para 1.00 m3 y que el peso unitario total esté dentro de lo normal ( 2,300 Kg./m3 a 2400 Kg./m3 con agregados normales).

de 25

43

ELEMENTO

PESO EN KG/M3

VOLUMEN EN M3/M3

Agua

193.00

0.1930

Cemento

316.00

0.1003

1.58

0.0013

Aditivo Aire e

0.0150 0 0 50

Piedra

1,038.5

0.3994

Arena

785.7

0.2910

Balance Total

2,335

1.0000

de 25

44

Pasos a seguir para diseñar Mezclas de Co Concreto c eto

!IMPORTANTE!

HASTA AQUÍ EL DISEÑO ESTA COMPLETO PARA CONDICION DE LABORATORIO Y HAY QUE CORREGIRLO PARA OBRA

de 25

45

ELEMENTO

PESOS SECOS EN KG.

AGUA DE ABSORCION EN KG

AGUA DE HUMEDAD EN KG

(1)

(2)

(3)

PESOS CORREGIDOS EN KG

Agua

193

(1)+(2)-(3) = 193+11.4+18.13.1-40.1= 179.3

Cemento

316

316

Aditivo

1.58

1.58

Aire Piedra

1,039

1,039x1.1/100= 11.4

1,039x0.3/100= 3.1

(1)+(3) = 1,039+3.1= 1042

Arena

786

786x2.3/100= 18.1

786x5.1/100= 40.1

(1)+(3) = 786+40.1= 826

TOTAL

2,372

45.0

2,365

30.3 de 25

46

Ejercicio 2 1)

Definición de parámetros básicos : Diseñar por el método del ACI f´c=210 Kg./cm2 , A/C = 0.50,T.M.= 11/2” , Slump = 4” Elemento

P.esp. P esp seco P. P Unitario Kg./m3

M.F. M F Absorc. Absorc Humedad

Kg./m3

%

%

Cemento

3,150

1,400

Arena

2,700

1,600

2.80

1.3

1.0

Piedra

2,600

1,550

5.85

1.0

2.3

g Agua

1,000 ,

Aditivo

1,200 (Dosis 0.1% del peso del cemento)

C aire Con i incorporado i d Æ 5% de 25

47

Pasos a seguir para diseñar Mezclas de Co Concreto c eto

2)

Estimar la cantidad de agua/m3 y el % de aire :

⇒ Tabla Comité ACI 211

de 25

48

Cantidades aproximadas de agua de amasado para diferentes slump, tamaño máximo de agregado y contenido de aire Slump

Tamaño máximo de agregado 3/8”

1/2”

3/4”

1”

11/2”

2”

3”

4”

Concreto sin Aire incorporado

1” a 2”

207

199

190

179

166

154

130

113

3” a 4”

228

216

205

193

181

169

145

124

6” a 7”

243

228

216

202

190

178

160

-----

% Aire atrapado

3

2.5

2

1.5

1

0.5

0.3

0.2

Concreto con aire incorporado 1” a 2”

181

175

168

160

150

142

122

107

3” a 4”

202

193

184

175

165

157

133

119

6” a 7”

216

205

197

184

174

166

154

-----

% de Aire incorporado en función del grado de exposición Normal

4.5

4

3.5

3

2.5

2

1.5

1

Moderada

8

5.5

5

4.5

4.5

4

3.5

3

Extrema

7.5

7

6

6

5.5

5

4.5

4

de 25

49

Cantidades aproximadas de agua de amasado para diferentes slump, tamaño máximo de agregado y contenido de aire Slump

Tamaño máximo de agregado 3/8”

1/2”

3/4”

1”

11/2”

2”

3”

4”

Concreto sin Aire incorporado

1” a 2”

207

199

190

179

166

154

130

113

3” a 4”

228

216

205

193

181

169

145

124

6” a 7”

243

228

216

202

190

178

160

-----

% Aire atrapado

3

2.5

2

1.5

1

0.5

0.3

0.2

Concreto con aire incorporado 1” a 2”

181

175

168

160

150

142

122

107

3” a 4”

202

193

184

175

165

157

133

119

6” a 7”

216

205

197

184

174

166

154

-----

% de Aire incorporado en función del grado de exposición Normal

4.5

4

3.5

3

2.5

2

1.5

1

Moderada

8

5.5

5

4.5

4.5

4

3.5

3

Extrema

7.5

7

6

6

5.5

5

4.5

4

de 25

50

Pasos a seguir para diseñar Mezclas de Co Concreto c eto 2)

Estimar la cantidad de agua/m3 y el % de aire : ⇒ Tabla Comité ACI 211 ⇒ Agua = 165 Kg./m3 ⇒ Aire = 5.0 % (Exposición moderada a severa)

de 25

51

Pasos a seguir para diseñar Mezclas de Co Concreto c eto

3)

D fi i relación Definir l ió A/C :

Según el dato es = 0.50

Cálculo del f´c.

de 25

52

Relación Agua/Cemento vs f’c

f’c a 28 Días

Relación Agua/Cemento en peso

50 ( Kg/cm2 )

Sin aire incorporado

Con aire incorporado

450

0 38 0.38

-----

400

0.42

-----

350

0.47

0.39

300

0.54

0.45

250

0.61

0.52

200

0.69

0.6

150

0.79

0.7

de 25

300 – 0.45 x – 0.50 0.07 250 – 0.52 50 – 0.07 x-250 – 0.02

x = 250+50*0.02/0.07 x = 264 Kg./cm2 53

Pasos a seguir para diseñar Mezclas de Concreto

C l prima Cual i : ff´c ó relación l ió A/C :

¡ f´c por A/C > f´c estructural ! Prima la relación Agua/cemento

de 25

54

Pasos a seguir para diseñar Mezclas de Co Concreto c eto 4)

Calcular el cemento en peso y volumen absoluto :

⇒ Peso P cemento t en Kg. K = Peso P A Agua en Kg./(Relación K /(R l ió A/C)

⇒ Peso cemento en Kg. = 165 Kg./0.50 = 330 Kg. ⇒ Vol. cemento en m3=Peso Cemento en Kg./P. esp. cemento en Kg./m3 ⇒ Vol. Cemento en m3= 330 Kg./3,150 Kg./m3 = 0.1048 m3

de 25

55

Pasos a seguir para diseñar Mezclas de Co Concreto c eto 5)

Calcular los aditivos absoluto y peso :

en

volumen

⇒ Peso aditivo en Kg. = Dosis en % x Peso cemento/1000 ⇒ Peso Aditivo en Kg. = 0.1% x 330kg/100 = 0.33 Kg.

⇒ Vol. aditivo en m3 = Peso aditivo en Kg./P. esp. aditivo ⇒ Vol. aditivo en m3 = 0.33 kg/ 1,200 kg/m3 = 0.003 m3

de 25

56

Pasos a seguir para diseñar Mezclas de Co Concreto c eto

6)

Hacer balance de pesos y volúmenes absolutos de lo ya calculado : cemento, agua, aire, aditivo, y calcular por diferencia con 1.00 m3 el volumen por completar con agregados.

de 25

57

ELEMENTO

PESO EN KG/M3

VOLUMEN EN M3/M3

Agua

165.00

0.1650

Cemento

330.00

0.1048

0.33

0.0003

Aditivo Aire

0.0500

Balance Volúmenes

0.3201

Saldo por completar con Piedra y arena

1.0m3 – 0.3201 m3 = 0.6799 m3

de 25

58

Pasos a seguir para diseñar Mezclas de Co Concreto c eto

7)

Establecer el % de intervención de arena y piedra :

⇒ Tabla T bl Comité C ité ACI 211

de 25

59

Volumen de agregado grueso compactado en seco p por metro cúbico de concreto

Tamaño Máximo del agregado g g

Volumen de agregado g g g grueso compactado en seco para diversos módulos de fineza de la arena 24 2.4

26 2.6

28 2.8

3

3/8”

0.5

0.48

0.46

0.44

1/2”

0.59

0.57

0.55

0.53

3/4”

0.66

0.64

0.62

0.6

1””

0 1 0.71

0 69 0.69

06 0.67

06 0.65

11/2”

0.75

0.73

0.71

0.69

2” 2

0 78 0.78

0 76 0.76

0 74 0.74

0 72 0.72

3”

0.82

0.79

0.78

0.75

6”

0.87

0.85

0.83

0.81 de 25

NOTA : El volumen absoluto se calcula multiplicando el de la tabla por el peso unitario compactado en seco de la piedra y dividiendo por su peso específico seco Peso piedra = 0.71m3/m3x1,550 Kg./m3 = 1,100.5 Kg. Vol.Absoluto Piedra = 1,100.5 Kg./2,600 Kg /m3 = Kg./m3 0.4233 m3

60

Pasos a seguir para diseñar Mezclas de Concreto

8)

Determinar el volumen remanente de arena por diferencia y calcular los pesos.

de 25

61

ELEMENTO

A Agua Cemento Aditivo

PESO EN KG/M3

VOLUMEN EN M3/M3

330.00

0.1048

0.33

0.0003

165 00 165.00

0 1650 0.1650

Aire

0.0500

Balance Volúmenes Saldo por completar con Piedra y arena

0.3201

Piedra calculada

1.0m3 – 0.3201 m3 = 0.6799 m3 1,100.5

Vol. Arena por diferencia Cálculo de peso arena

0.4233 0.6799m3 0.4233m3 0.6799m3-0.4233m3 = 0.2566 m3

0.2566m3x 2700kg/m3 = 692.8kg

de 25

62

Pasos a seguir para diseñar Mezclas de Concreto

9)

Revisar que el balance final cuadre para 1.00 m3 y que el peso unitario total esté dentro de lo normal ( 2,300 2 300 Kg./m3 Kg /m3 a 2400 Kg./m3 con agregados normales).

de 25

63

ELEMENTO

PESO EN KG/M3

VOLUMEN EN M3/M3

Agua

165.00

0.1650

Cemento

330.00

0.1048

0.33

0.0003

Aditivo Aire

0.0500

Piedra

1,100.5

0.4233

Arena

692.8

0.2566

Balance Total

2,289

1.0000

de 25

64

Pasos a seguir para diseñar Mezclas de Concreto

!IMPORTANTE! HASTA AQUÍ EL DISEÑO ESTA COMPLETO PARA CONDICION DE LABORATORIO Y HAY QUE CORREGIRLO PARA OBRA

de 25

65

ELEMENTO

PESOS SECOS EN KG. (1)

AGUA DE ABSORCION EN KG (2)

AGUA DE HUMEDAD EN KG (3)

PESOS CORREGIDOS EN KG

Agua g

165

( ) ( )( )= (1)+(2)-(3) 165+11.0+9.025.3-6.9= 152.8

Cemento

330

330

Aditivo

0.33

0.33

Aire Piedra

1 100 5 1,100.5

1,100.5x1.0/100 1 100 5x1 0/100 = 11.0

1,10.5x2.3/100= 1 10 5x2 3/100= 25.3

(1)+(3) = 1,100.5+25.3= 1126

Arena

692.8

692.8x1.3/100= 9.0

692.8x1.0/100= 6.9

( ) ( )= (1)+(3) 692.8+6.9= 699.7

TOTAL

2,372

30.3

45.0

2,309

de 25

66

DISEÑO DE MEZCLAS E ell proceso de Es d determinación d t i ió de d las l características t í ti del d l concreto y, además se pueden especificar Las características pueden incluir: – – –

Propiedades del concreto fresco Propiedades mecánicas del concreto endurecido Incl sión exclusión Inclusión, e cl sión o limites de ingredientes específicos.

de 25

67

Un concreto adecuadamente proporcionado debe presentar las siguientes cualidades:

1. Trabajabilidad aceptable en estado fresco 2. Durabilidad, resistencia y apariencia uniforme del concreto endurecido 3. Economía.

de 25

68

CONSIDERACIONES PARA LA SELECCIÓN DE LAS CARACTERISTICAS DE LA MEZCLA

• • • •

Uso que se le propone dar al concreto C di i Condiciones de d exposición i ió Tamaño y forma de los elementos Propiedades i d d físicas f i del d l concreto ( resistencia i i a la l congelación y resistencia mecánica) requeridas para la estructura

de 25

69