DISEÑO DE CONCRETO
TECNOLOGIA DEL CONCRETO Docente : Ing. Marco Antonio Sayra Salamanca Ciclo :V Integrantes: Jonathan Alarcón Sthefany Mío Alexander Zuñiga Elizabeth Chura Julio Davalos TACNA-PERU
El diseño de mezclas de concreto en un proporcionamiento entre los materiales usados para su elaboración, teniendo en consideración los ensayos realizados en laboratorio, los cuales fueron corregidos al llevarlos de diseño a obra, por los parámetros establecidos y de conocimiento general. El presente informe está orientado al diseño de mezcla para la construcción de zapatas corridas añadiéndole el 30 % de agregado grande de 8” o para sobre cimientos también añadiéndoles el 30 % de agregado grande, falsos pisos o estructuras de poca importancia estructural utilizando los métodos: módulo de fineza de la combinación de agregados, el método ACI y el método ASTM. Se deben conocer datos esenciales para el diseño de mezcla ya que con esta información y por medio de tablas donde se encuentras tabulada las especificaciones del diseño de mezclas se realizan los cálculos correspondientes para la ejecución de la obra. Después de calculados los volúmenes de cada uno de los materiales que se utilizan en un concreto, se realizan ajustes para preparar una mezcla prueba la cual nos indicara si cumple con los parámetros que requiere la obra; si por algún motivo no cumple con algunos los requerimientos debido a peculiaridades que no se detecten en los ensayos corrientes que se efectúan a los materiales, se pueden hacer ajustes similares a los indicados hasta lograr los resultados deseados.
Los agregados utilizados en este diseño de mezcla, han sido extraídos de la cantera del CERRO ARUNTA distrito de Gregorio Albarracín Lanchipa departamento de Tacna.
Cemento Portland adicionado con puzolana, de conformidad con la NTP 334.090 y la Norma ASTM C 595, recomendado para el uso general en todo tipo de obra civil. Posee resistencia al ataque de sulfatos, bajo calor de hidratación que contribuye al vaciado de concretos masivos, mayor impermeabilidad, ganancia de mayor resistencia a la compresión con el tiempo, mejor trabajabilidad, siendo ideal para el uso de morteros, revestimientos y obras hidráulicas (en el caso de las obras portuarias expuestas al agua de mar, también en canales, alcantarillas, túneles y suelos con alto contenido de sulfatos).
El peso específico del cemento Yura 1P es f’c=285
Esta partida consiste en realizar el preparado y colocación del concreto de f´c=140 kg/cm². con adición de 30% de piedra grande en las zanjas excavadas, de acuerdo a lo establecido en los planos del proyecto.
Se empleará piedra grande de 8”, Cemento Portland Tipo V, hormigón de río y agua.
La superficie del terreno será humedecida a fin de que no absorba el agua del concreto de los cimientos; primero se verterá una capa de concreto de por lo menos 10 cm. de espesor, pudiendo agregarse piedra desplazadora con una dimensión máxima de 6” y en una proporción de 30% del volumen del concreto del cimiento. La piedra tiene que quedar completamente recubierta de concreto, no debiendo tener ningún punto de contacto entre piedras. La parte superior de los cimientos corridos deberá quedar plana y rugosa, se curará el concreto regando agua en las superficies.
La unidad de medida será el metro cúbico (m³.) de concreto de cimientos corridos, este volumen será determinado calculando el largo por la sección ocupada por el concreto medido en el terreno convenientemente colocado de acuerdo a los planos.
La valorización se efectuara a la verificación y cálculo del volumen del concreto de cimientos corridos convenientemente colocado, por el precio unitario del Presupuesto, con la aprobación del Supervisor.
Son los elementos de concreto f´c = 140 kg/cm². Con adición de piedra mediana en 30% del volumen total, colocado en la sección especificada y que se construyen sobre los cimientos corridos y que sobresalen de la superficie del terreno natural para recibir a los muros de albañilería, protegiéndolos en la zona inferior y aislándolos de la humedad.
Se empleará piedra mediana de 4”, Cemento Portland Tipo V, hormigón de río y agua.
Para la ejecución de los sobre cimientos se debe tener en cuenta que es un elemento al que se requiere darle forma y quede perfectamente alineado; será de un espesor constante y de acuerdo con el ancho de los muros proyectados. En los sobre cimientos el concreto será de un f´c = 140 kg/cm2. Y se podrá emplear hasta un 30% de piedra desplazadora de tamaño mediano, con dimensión no mayor de 4”. El batido de los materiales se realizará en mezcladora mecánica al pie de la obra y por un tiempo mínimo de 1 minuto por carga. El concreto deberá ser de óptima calidad, de consistencia plástica y trabajable, con el slump máximo de 2”. La parte superior de los sobre cimientos deberá quedar plana y rugosa, se curará el concreto vertiendo agua en prudente cantidad. Se tomarán muestras de concreto de acuerdo a las Normas ASTMC 0172.
Para el concreto de los sobre cimientos, la unidad de medida será el metro cúbico (m3.) de concreto colocado correctamente y calculado midiendo el largo por la sección (ancho y altura).
La se efectuara una vez realizada la verificación del volumen y de la correcta colocación del concreto de sobre cimientos, por el precio unitario del Presupuesto, con la aprobación del supervisor.
Consiste en los trabajos necesarios para elaborar las formas de acuerdo a la sección transversal y longitudes de los sobrecimientos, con madera tornillo o similar conforme a la ubicación, medidas y niveles señalados en los planos del proyecto. El objetivo principal es contener el concreto dándole la forma requerida debiendo estar de acuerdo con lo especificado en las normas de ACI-347-68. la partida incluye el desencofrado de las formas.
Se empleará para el encofrado madera tornillo, clavos con cabeza para madera, alambre negro Nº 8.
Los encofrados se realizarán con madera si cepillar y con un espesor mínimo de 1”, llevará puntales y tornapuntas convenientemente distanciados, las caras interiores del encofrado deben de guardar la verticalidad, alineamiento y ancho constante.
Deberán ser herméticas para prevenir la filtración del mortero y serán debidamente arriostradas o ligadas entre sí de manera que mantengan en la posición y forma deseada con seguridad. Los encofrados serán de fuertes y durables para soportar los esfuerzos que requieran las operaciones de vaciado de concreto sin sufrir ninguna deformación, o que pueda afectar la calidad de trabajo de concreto. Los desencofrados consistirán en el retiro de los materiales del encofrado, en el tiempo y manera que no dañen las formas obtenidas del concreto. Cualquier daño será reparado por cuenta de la Residencia.
La unidad de medida será el metro cuadrado (m².), que se determinará calculando el área de contacto efectivo con el concreto, incluyendo el desenco frado completo.
La valorización se efectuara una vez realizada la verificación y cálculo del área de encofrado y desencofrado correctamente ejecutado por el precio unitario del Presupuesto, la verificación y aprobación la realizará el Supervisor.
Preparación de un concreto normal cuya resistencia de diseño es f ’cp = 140 kg/cm2. El concreto será de consistencia plástica, el tamaño máximo del agregado es de 3/4” y las características de los agregados son:
1665
1595
1828 2.581 2.9 1.30 % 0.317 %
1722 2.609 1.90 % 0.969 %
El cemento con el que se trabajara es Cemento Portland tipo IP YURA y su peso específico es de 2.85 kg/cm3.
Selección del asentamiento Asentamiento = 3” a 4”
Selección del tamaño máximo del agregado TM= ¾”
Estimación del agua de mezclado y contenido del aire Agua de mezclado = 200 lt/m3 % de aire atrapado = 2%
Selección de la relación agua cemento (a/c) Interpolando:
50
-0.10
60
0.70 0.80 X
0.70-X
60 = 50 0.70 0.10 X= 0.82
∴ ⁄ = 0.82
Calculo del contenido de cemento
200 = 243.9. = 0.82
Estimación del contenido de agregado grueso AG. Con los valores del TM. = ¾ y mf = 2.9 usando T-05 tienen volumen seco y compactado de AG. = 0.61m 3 Luego el peso seco AG= 0.61 x 1722 = 1050.42 kg.
Estimación de contenido de agregado fino AF. Método de los volúmenes absolutos: Determinar el volumen
..
Cemento: . .
= 0.08557
3 Agua: 200lt . = 0.2m 3 Aire atrapado: .1 = 0.02m . 3 Agregado grueso: .// = 0.4026m
∑ + + + = 0.70817 m
3
≅
0.71 1 m3 de C° = cemento + agua + aire atrapado + AG + AF AF = 0.29183 m3 Pe.V.1000
∴ AF = 2.581 x 0.29183 x 1000 = 753.2 kg
Ajuste por contenido de humedad del agregado. Los pesos húmedos de los materiales por m3 de C° Cemento = 243.9 kg
AF = 753.2 + (753.2 x 1.3%) = 753.2 x (1+1.3%) = 762.9916
≅ 763 kg.
AG = 1050.42 + (1050.42 x 1.9) = 1050.42 x (1+1.9%) = 1070.37798 1070.4 kg.
≅
Como los agregados se encuentran saturados existe una cierta cantidad de agua que le sobraría para encontrarse en la condición ideal de saturado superficialmente seco (s.s.s.) Luego: El agua efectiva va ser: Agua efectiva =
.−. 200[.−. 753.2+ 1050.42] = 190.35
Redondeando las proporciones finales Cemento = 244 kg/m3 AF = 763 kg/m3
AG = 1070 kg/m3 Agua efectiva= 190.35 lt. Expresiones de la proporciones Dosificación al peso:
763 244
1070 244
3.13
4.39
190.35 244 0.78
Por tandada C = 1x42.5 = 42.5 AF = 3.13x42.5 = 133.025 AG = 4.39x42.5 = 186.575 H2O = 0.78x42.5 = 33.15
Cemento =
. = 0.1626 m .
3
= 0.4174 m3 = 0.6214 m 3 AG = . . / = 33.16 L/bol Agua = AF =
0.1626 0.1626 1
0.4174 0.1626 2.57
0.6214 0.1626 3.82
33.16 L/bol 33.16 L/bol
DISEÑO DE DOSIFICACION DE MEZCLA DE CONCR ETO f'c = 210 K g /cm2 - ME TOD O A C I.
CONSTANTES FISICAS Peso especifico Peso unit.suelto / varillado Tamaño máximo Modulo de fineza Humedad Absorción Humedad Natural Cemento YURA IP CONSIDERACIONES :
gr/cc Kg/m3
% %
AGREGADO GRUESO 2.609 1595 1763 9.05 0.97 1.90 P.e. = 2.85
Slump Agua Aire atrapado Relación agua/cemento Vol. Agregado grueso
3 @ 4 cm 200 Kg/m3 2.00 % 0.82 0.6214 m3
MATERIALES PARA 1m3/CONCRETO Agua Cemento Aire Piedra Arena
PESO (Kg) 200.00 243.90 1095.53 707.19 (0.004) Arena = CORRECCION POR HUMEDAD:Piedra = CORRECCION POR HUMEDAD Y ABSORCION MATERIALES PESO (Kg) VOL Agua 0.196 196.00 Cemento bls 5.74 0.086 243.90 Piedra 0.424 1106.22 Arena 0.274 707.19 DOSIFICACION En peso En volumen Tanda 1 bolsa de cemento
CEMENTO 1 1 42.50
ARENA 2.90 2.61 123.25
AGREGADO FINO 2.581 1665 1828 2.9 1.32 1.30 gr/cm3
PIEDRA 4.54 4.26 192.95
VOLUMEN ABS. (m3) 0.200 0.086 0.020 0.420 0.274 0 m3 VOLUMEN APAR. (m3) 0.196 0.163 0.694 0.425 AGUA 0.80 1.20 34.00
Kg
OBSERVACIONES : 1.- Los agregado fueron proporcionados por el solicitante. 2.- La variación por humedad se corregirá en Obra mediante el ensayo de Revenimiento dosificacion para 3 briquetas (testigos) en kg 3.88 4.83 21.90 14.00
ENSAYO DE COMPRESION DE PROBETAS DE CONCRETO Nº de
F' c-Esp. Fecha de Fecha de
Edad Area
Lectura
Resist. % Espekg./cm² cificado
DESCRIPCION Prob.
Kg/cm ²
Vaciado
Rotura
(días)
cm²
Kg.-F
10
(7 dias)
140
25/05/16 01/06/16
7
177
18938.6
107.00
76.43
11
(14 dias)
140
01/06/16 15/06/16
14
177
18614.3
105.17
75.12
14
(28 dias)
140
15/05/16 12/06/16
28
177
22414.8
126.64
90.46
OBSERVACIONES Las muestras fueron elaboradas y proporcionadas por el solicitante.
En la figura se observa el proceso de calcular el volumen del agua.
Una vez teniendo los materiales pesados procedemos a la mezcla usando un mezclador eléctrico.
Lo mismo para el Cemento, Agregado Grueso y el Agregado Fino. Se pesan según la dosificación que calculamos con los métodos de diseño.
Se mezcla por un periodo aproximado de 1 minuto para evitar problemas de asentamiento de los solidos.
La prueba del slump es para determinar que la mescla cumpla con lo estipulado en el diseño en el cual se desea una consistencia plástica de 3” a 4”. Se aplica la mezcla de 3 niveles de capas hasta llenar el cono de Abrahams golpeando 25 veces cada nivel con una varilla.
Llenamos las briquetas para el proceso del fraguado que dura 24 horas. Una vez pasada las 24 horas ponemos los testigos en una piscina llena de agua para el proceso del curado que tendrá 3 controles a los 7, 14 y 28 días.
Se rompieron las briquetas a los días indicados y exponiendo los resultados en el cuadro antes expuesto del presente informe.
CONCLUSIONES
Los resultados del presente trabajo nos no entregan la dosificación exacta que se debe utilizar en la elaboración del concreto f’c 140 tomando en cuenta las características del nuestro agregado obteniendo sus valores mediante ensayos realizados en el laboratorio de la U.A.P.
Mediante este informe tendremos los conocimientos para elaborar cualquier diseño de concreto mediante los métodos ASTM y ACI, el método de módulo de fineza.
Mediante los ensayo que realizamos en la elaboración de este proyecto concluimos en la importancia de una buena selección del agregado (AG y AF). El agregado que seleccionemos para nuestro proyecto varía dependiendo de las necesidades de la estructura que vamos a construir.
Debemos tener en cuenta la procedencia del agregado y que la cantera de procedencia esté debidamente certificada.
La resistencia final de los 2 primeros testigos alcanzaron la resistencia deseada a los 7 y 14 días la resistencia que alcanzo nuestro concreto a los 28 días fue del 90%. .
Cada ensayo realizado en el laboratorio de la U.A.P. es muy importante para poder obtener un buen resultado en nuestro diseño para alcanzar la resistencia deseada.
