Diseño de Mezclas de Alta Resistencia

METODO DE DISENO DE MEZCLAS DE CONCRETOS DE ALTA RESISTENCIA DEL COMITE ACI 211.4

DOCENTE: ANGEL APAZA APAZA DELGADO DELGA DO AREQUIPA  – PERU 2017

ALCANCE

El método propuesto por el comité 211.4 del ACI abarca el rango de resistencia entre 450 kg/cm2 y 840 kg/cm2, este método es aplicable a concretos de peso normal. El procedimiento consiste en una serie de pasos, con los cuales se debe cumplir los requerimientos de resistencia y trabajabilidad deseados, el método recomienda elaborar varias pruebas en laboratorio y en el campo hasta encontrar la mezcla deseada. PROCEDIMIENTO DE DISEÑO

EJEMPLO: Diseñar un concreto de alta resistencia para placas y columnas de un edifico de 75 pisos, con una resistencia especificada a los 28 días de 700 kg/cm2. Un Slmp de 9” es requerida para lograr la trabajabilidad necesaria. El TM no debe exceder ½” . Use aditivo plastificante para obtener el slump requerido. Asuma que no existe registro anterior de producción de CAR

Propiedades de los Agregados

Ag. Fino Modulo de Finura 2.9 Peso Especifico 2.59 g/cm3 Peso Unitario Compactado 1.620 g /cm3 Contenido de Humedad 6.4% Absorción 1.1%

Ag. Grueso Modulo de Finura --Peso Especifico 2.76 g/cm3 Peso Unitario Compactado 1.588 g /cm3 Contenido de Humedad 0.5% Absorción 0.7%

Seleccionar el slump y la resistencia del concreto requeridos Tabla 3.1. : Slump recomendado para concretos de alta resistencia con o sin superplastificantes

Slump con SP

Slump sin SP

1” – 2”

2” – 4”  

Antes de la adición del SP.

Slump de 1” – 2” para nuestro diseño. f’cr = (f’c+98)/0.9 f’cr = (700+98)/0.9 = 886.7 kg/cm2

Verificación y seleccion del tamaño máximo del agregado Tabla 3.2. : Tamaño máximo del agregado Resistencia requerida Del concreto (kg/cm2)

Tamaño máximo del agregado

< 630 > 630

¾” – 1 3/8” – ½”

Tabla 3.2. : recomienda usar tamaño máximo entre 3/8” y ½” 

Seleccionar el contenido optimo de agregado grueso.

TMN = ½”  Vag. Grueso = 0.68 Peso seco del agregado grueso = Vag. Grueso* P.U.C Wag. Grueso = 0.68 x 1588 Wag. Grueso = 1080 kg. Estimar el agua de mezcla y el contenido de aire.

Verificación del Volumen de Vacios en el ag. Fino Los valores dados en la tabla 3.4. son aplicables cuando el agregado fino, usado tiene un contenido de vacíos igual a 35% Contenido de vacíos, V% = 1 -

Contenido de vacíos, V% = 1 -

P.U.C. _____________* 100 Peso especifico 1620 _____________* 100 2590

Contenido de vacíos, V% =37.45%

Correccion del agua Ag. fino.

debido al Volumen de vacíos en la el

A =4.72 ( V% - 35) A =4.72 ( 37.45 - 35) A =11.5 kg/m3 Agua de Mezcla = 174 + 11.5 = 185.5 kg

Seleccionar la relación agua/materiales cementicios

f’cr* = 0.9 x f’cr

Seleccionar la relación agua/materiales cementicios

f’cr* = 0.9 x f’cr f’cr* = 0.9 x f’cr = 0.9 x 886.7 = 798 kg/cm2 TM = ½” interpolando Relación a/cm = 0.272

Calculo del contenido de material cementicio Relación a/cm = 0.272 Agua = 185.52 cm = 185.52/0.272 = 682 kg Proporcionamiento de la mezcla de prueba base Cemento = 682/(3.15x1000) = Ag. Grueso = 1080/(2.76x1000) = Agua = 185.5/(1000) = Aire = 0.02 = Ag. Fino = 1 – 0.81 m3 =

0.22 m3 0.39 m3 0.19 m3 0.02 m3  _______ 0.81 m3 0.19 m3

Wag. Fino = 0.19 x 2.59 x 1000 = 484 kg Cemento Ag. Grueso Ag. Fino Agua

682 kg/m3 1080 kg/m3 484 kg/m3 186 kg/m3

Proporcionamiento de la mezcla usando cemento   y ceniza volante

Se usará, ceniza volante Clase C según las normas ASTM, el que tiene un peso especifico de 2.64 de la tabla 3.6, obtenemos los porcentajes de contenido de ceniza volante sobre el contenido de cemento 20% - 35% Se usará dos mezclas de prueba.

Mezcla de Prueba

Ceniza Volante %

Cemento Kg

Ceniza Volante Kg

1

25

512

171

2

30

477

205

Proporciones de todos los materiales   por m3 excepto la arena: Mezcla de Prueba

1

Cemento

Ceniza Volante

Ag. Grueso

Agua

Aire

Total

0.16

0.06

0.39

0.19

0.02

0.82