Diseño de Diseño de Mezclas

TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCION “DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO R

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL DESEÑO DE MEZCLAS ASIGNATURA

: TECNOLOGIA DE LOS MATRIALES DE CONSTRUCCION

DOCENTE LOAYZA

: Mg.

GRUPO

:

ALUMNO

:

Ing.

HECTOR

PEREZ

B

CHILON QUISPE MELVIN DAMIAN CHALAN MACHUCA GERAL CORTES DAVID CUSQUISIBAN MOISES PIZAN VERASTEGUI JARDI JOAO SANCHEZ AUGUSTO

LLASHAC

GERMAN

TAMAY DIAZ GEORGE VARGAS NIQUIN LUCILA UNIVERSIDAD pág. 2

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I.

INTRODUCCIÓN: En el amplio campo de la Ingeniería civil el diseño de mezclas, es sin lugar a dudas, una de las principales bases para elaborar todo tipo de estructuras de Ingeniería, ya que la durabilidad y el desenvolvimiento efectivo de dicha obra se debe casi en su totalidad al concreto con el cual se trabaja. Es así que la labor del ingeniero es el de diseñar el concreto más económico, trabajable y resistente que fuese posible, partiendo, desde luego, de las características físicos de los agregados, el cemento y el agua. Es por ello que en la presente práctica se pretende elaborar un concreto que reúna las características necesarias para ser utilizado en distintas obras de Ingeniería. Cabe señalar que para diseñar una mezcla de concreto existen diferentes métodos, en esta práctica el método que se utilizará es el método ACI.

II.

OBJETIVOS:

GENERAL:  Diseñar y determinar la resistencia del concreto con y sin aditivo utilizando el método del ACI.

ESPECIFICO:  Realizar el diseño de mezcla de concreto con los materiales estudiados (estudio tecnológico de los agregados) en la segunda práctica de laboratorio, utilizando sus características de estos.  Elaborar una probeta para corroborar las propiedades del concreto fresco y endurecido, también para comprobar las características dadas para dicho diseño.  Lograr un diseño económico y favorable partiendo de las propiedades de los agregados estudiados y utilizados.

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III.

MARCO TEORICO:

PROPIEDADES DE LA MEZCLA. Las características que se desea en una mezcla de concreto están en función de la utilidad que prestará en obra. Así si se quiere utilizar en una estructura, se tendrá una resistencia acorde a las solicitaciones y además resistente al intemperismo, es decir que sea estable. En depósitos estancados ya sean elevados, en superficie o enterrados, deberá ser impermeable. Para lograr estas cualidades se debe recurrir a procedimientos adecuados de dosificación y en algunos casos el uso de aditivos. Existen algunas propiedades que son comunes a todos los concretos y no dependen de la utilidad específica. Estas propiedades se pueden dividir en dos grupos: cuando el concreto está en estado fresco y endurecido.

PROPIEDADES DEL CONCRETO FRESCO. 1. Consistencia o fluidez. Es la resistencia que opone el concreto a experimentar deformaciones. Depende de la forma, gradación y tamaño máximo del agregado en la mezcla en la mezcla, cantidad de agua de mezclado. La consistencia se mide mediante el ensayo de “slump” con el “Cono de Abrams” (ASTM C-143), para concretos hechos con agregado grueso cuyo tamaño máximo es menor de 2”. En la actualidad se acepta una correlación entre la norma alemana y los criterios norteamericanos; considerándose que:   

A las consistencias secas corresponde asentamiento de 0” a 2” A las consistencias plásticas corresponde asentamiento de 3” a 4” A las consistencias fluidicas corresponde asentamientos de más de 5”

2. Trabajabilidad.

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Se entiende por Trabajabilidad a aquella propiedad del concreto en estado fresco la cual determina su capacidad para ser manipulado, transportado, colocado y consolidado adecuadamente con un mínimo de trabajo y un máximo de homogeneidad; así como para ser acabado sin que se presente segregación. Esta definición involucra conceptos tales como capacidad de moldeo, cohesividad y capacidad de compactación. Igualmente, la Trabajabilidad involucra el concepto de fluidez, con énfasis en la plasticidad y uniformidad dado que ambas tienen marcada influencia en el comportamiento y apariencia final de la estructura. 3. Homogeneidad: Se refiere a que los componentes del concreto se encuentren en la misma proporción en cualquier parte de la masa. Considerando que el concreto es una mezcla cuyos componentes tienen diferente peso específico, estos tenderán a segregarse. La homogeneidad depende del tipo y tiempo de mezclado, del transporte, de la compactación, etc. 4. Exudación: La exudación o sangrado es una forma de segregación en la cual una parte del agua de la mezcla tiende a elevarse a la superficie de un concreto recién colocado. Este fenómeno se debe a que los constituyentes sólidos no pueden retener toda el agua cuando se sedimentan. En el proceso de la exudación se presentan dos factores importantes, los mismos que no necesariamente están relacionados, pero que es preciso distinguirlos: - La velocidad de exudación, que viene a ser la rapidez con la que el agua se acumula en la superficie del concreto. - La capacidad de exudación, que está definida por el volumen total de agua que aparece en la superficie del concreto. La exudación del concreto no cesa hasta que la pasta de cemento se ha endurecido lo suficientemente, como para poner fin al proceso de sedimentación.

PROPIEDADES DEL CONCRETO ENDURECIDO. 5. Elasticidad. El concreto no es un material completamente elástico y la relación esfuerzo deformación para una carga en constante incremento, adopta generalmente la forma de una curva. Generalmente se conoce como módulo de elasticidad a la relación del esfuerzo a la deformación medida en el punto donde la línea se aparta de la recta y comienza a ser curva. Para el diseño estructural se supone un módulo de elasticidad constante en función de la resistencia a la compresión del concreto. En la práctica, el módulo de elasticidad UNIVERSIDAD pág. 5

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del concreto es una magnitud variable cuyo valor promedio es mayor que aquel obtenido a partir de una fórmula. En el diseño de mezclas se debe tener en cuenta que el módulo de elasticidad del concreto depende, entre otros de los siguientes factores:  La resistencia a la compresión del concreto y, por lo tanto de todos aquellos factores que lo afectan.  A igualdad de resistencia, de la naturaleza petrográfica de los agregados.  De la tensión del trabajo  De la forma y tiempo de curado del concreto  Del grado de humedad del concreto. El módulo de elasticidad del concreto aumenta al incrementarse la resistencia en compresión y, para un mismo concreto, disminuye al aumentar la tensión de trabajo. 6. Resistencia a la compresión: Se considera generalmente que la resistencia del concreto, constituye la propiedad más valiosa, aunque ésta no debe ser el único criterio de diseño, ya que en algunos casos pueden resultar más importantes características como la durabilidad, impermeabilidad, etc. Sin embargo la resistencia nos da una idea general de la calidad del concreto.

IV.

DISEÑO DE MEZCLA SIN ADITIVO A. Se diseñará un concreto de las siguientes condiciones: -

fć = 250 kg/cm2 Consistencia: plástica , entonces slump = 3”-4” No se expondrá a agentes degradantes No tendrá aire incorporado No se usa aditivo

B. Datos:  Cantera : “el gavilán”  Peso específico del cemento PROPIEDADES TAMAÑO MÁXIMO PESO ESPECÍFICO DE MASA (GR/CM3) PESO ESPECÍFICO SSS (GR/CM3) PESO ESPECIFICO APARENTE (GR/CM3) UNIVERSIDAD pág. 6

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: 3.15 g/cm3 A. FINO 2.818

A. GRUESO 1 1/2” 2.4862

2.875

2.5083

2.933

2.5424

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TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCION “DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO R ABSORCIÓN (%) CONTENIDO DE HUMEDAD MÓDULO DE FINURA PESO UNITARIO SUELTO SECO (KG/M3 ) PESO U. S. COMPACTADO (KG/M3 )

(%)

1.399

0.889

3.71 2.725 1757

1.23 7.376 1571

1946

1608

C. Cálculos y resultados: 1. Resistencia especificada a los 28 días = 250 kg/cm2 2. Calculo de la resistencia promedio No se tiene registros de resistencia de probetas y tampoco se conoce el grado de control de calidad en obra o laboratorio ¿ f ' Cr =f 'C + 84 ' 2 * f Cr =(250+84) kgs /cm ' 2 * f Cr =334 kgs/ cm

(Resistencia de diseño)

3. Tamaño máximo nominal del agregado TMN Durante el ensayo de granulometría se pudo determinar: TMN: 1 1/2” 4. Determinación del Slump El slump elegido será para la construcción de vigas y muros reforzados Slump = 3” – 4”  consistencia plástica 5. Volumen de agua de mezcla AGUA EN Kg./m3 DE CONCRETO PARA LOS TAMAÑOS NOMINAL MÁXIMO DEL AGREGADO ASENTAMIE GRUESO Y CONSISTENCIA INDICADOS 3/8” 1/2” 3/4" 1” 1½” 2” 3” 6” NTO 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 UNIVERSIDAD pág. 7

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TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCION “DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO R 6” a 7”

243

228

216

202

190

178

160

----

CONCRETO CON AIRE INCORPORADO 1” a 2” 181 175 168 160 3” a 4” 202 193 184 175 6” a 7” 216 205 197 184

150 165 174

142 165 174

122 133 154

107 119 ----

Entrando en la tabla correspondiente, con el valor del slump, y el TMN de 1 ½”, y sin aire incorporado, se tiene que el volumen unitario de agua es de 181 lt/m3

6. Contenido de aire atrapado Cont. De aire atrapado (%) Tamaño Máximo Aire Atrapado Nominal 3/8” 3 1/2” 2.5 3/4" 2 1” 1.5 1½” 1 2” 0.5 3” 0.3 6” 0.2 De la tabla obtenemos: % Aire atrapado: 1% 7. Relación a/c para fćr = 334 kg/cm2

Relación agua-cemento de diseño en peso F’cr (28 días)

CONCRETO SIN AIRE INCORPORADO

CONCRETO CON AIRE INCORPORADO

0.80 0.70 0.62 0.55 0.48 0.43 0.38

0.71 0.61 0.53 0.46 0.40 0.35 0.31

150 200 250 300 350 400 450

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Interpolación: 350………….. 0.48 334………….. X 280………….. 0.57 350−300 0.48−0.55 = 350−334 0.48−x x=0.5024



a =0.5 c

8. Calculo del factor cemento

Fc=

Fc=

volumen de agua de mezcla a c 181 kg /m3 0.5

Fc=362kg /m

3

Traduciendo a bolsas/m3 será: 3 362kg /m Fc= =8.518 bolsas/m3 42.5 kg/bolsa

9. Cantidad de agregado grueso

Tamaño Máximo del UNIVERSIDAD pág. 9

Volumen de agregado grueso compactado en seco para distintos módulos de finura de la arena NACIONAL

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agregado 3/8” 1/2” 3/4” 1” 11/2” 2” 3” 6”

2.4 0.5 0.59 0.66 0.71 0.75 0.78 0.82 0.87

2.6 0.48 0.57 0.64 0.69 0.73 0.76 0.79 0.85

MF =

X

2.8 0.46 0.55 0.62 0.67 0.71 0.74 0.78 0.83

3 0.44 0.53 0.6 0.65 0.69 0.72 0.75 0.81

Interpolación: 2.60………….. 0.73 2.725………….. X 2.80………….. 0.71 2.80−2.60 0.71−0.73 = 2.80−2.725 0.71−x



x=0.7175 b =0.7175 b0

Luego obtenemos la relación:

Dónde: b0 = peso seco del agregado grueso compactado b = peso suelto seco agregado grueso  b = 0.7175*1608 kg/m3 b = 1153.74 kg/m3 Por lo tanto, Peso suelto seco AG =1153.74 Kg/m3

10. Cantidad de agregado fino Por el método de volúmenes absolutos: 362kg / m3 3 Cemento : 3150 kg /m 3 =0.1149 m

Agregado grueso :

1153.74 kg /m3 =0.4641 m3 3 2.4862∗1000 kg/m

Agua

:

181 kg /m3 3 =0.181m 3 1000 kg /m

Aire

: =1%

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=

3 0.01 m

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

∑ ¿ volum .absoluto=0.77

Entonces el volumen de A.F 1−0.77=0.23 Peso del agregado fino: AF = 0.23* (2818 kg/m3) AF= 648.1 kg/m3 11. Valores de diseño de laboratorio cemento agua A.G A.F

362 kg/m3 181 Li/m3 1153.74 kg/m3 648.1 kg/m3

12. corrección por humedad de los agregados. a). Peso húmedo de los agregados  Agregado fino: Pe húmedo = peso seco* (1 + w (%)) 3.71 648.1∗ + 1 =672.1 kg /m3 100

[

]

 Agregado grueso: Pe húmedo = peso seco* (1 + w (%)) 1.23 1153.74∗ + 1 =1167.93 kg/m3 100

[

]

b). humedad superficial Humedad superf. = W (%) - % ABS AF: 3.71% -1.399% = 2.311% AG: 1.23% -0.889 % = 0.341 % c). aportes de agua de mezcla por humedad de los agregados (Hsi*peso seco agregado)/100 UNIVERSIDAD pág. 11

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 Agregado fino: 2.311∗648.1 =14.98 lts /m3 100  Agregado grueso: 0.341∗1153.74 3 =3.934 lts/m 100 Aporte de agua: 18.91 lts/m3 13. Agua efectiva

Entonces:

181 lts/m3 – 18.91 lts/m3 = 162 lts/m3

14. Proporcionamiento de mezcla CEMENTO

362 kg/m3

AGUA

162 Li/m3

A.G

1167 . 93 kg/m3

A.F

672.1 kg/m3

362 1167.93 672.1 ; ; 362 362 362 162 8.518



1 ; 3.23;1.86 19.02 lts/bolsa

15. cantidad de mezcla de prueba CEMENTO AGUA UNIVERSIDAD pág. 12

Para 1 probeta (0.0053 m3) 362 kg/m3 * 0.0053= 1.919kg/tanda 162 Li/m3 *0.0053= 0.8586 Li/tanda NACIONAL

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A.G

1167 . 93 kg/m3

6.19 kg/tanda

A.F

*0.0053= 672.1 kg/m3

3.562 kg/tanda

*0.0053= Para 1 1/2 probetas (0.008 m3) CEMENTO 362 kg/m3 * 0.008= 2.896kg/tanda AGUA 162 Li/m3 *0.008= 1.296Li/tanda 1167.93 kg/m3 A.G 9.343 kg/tanda A.F

*0.008= 672.1 kg/m3

5.377 kg/tanda

*0.008=

V.

EXPRESION DE RESULTADOS DE LA MEZCLA SIN ADITIVO EN EL LABORATORIO

Paso 1: Elaboración de la Mezcla de Concreto Fresco: Luego del diseño realizado se procedió a realizar la probeta para una cantidad de prueba de 1 ½ probetas. Es como sigue. Procedimiento: Teniendo los pesos que vamos a utilizar para la tanda de prueba proseguimos a realizar los pasos necesarios de manera progresiva:

Agregado grueso: Se tamiza el agregado grueso para separarlo del agregado fino por los tamiz 3/8. Pesamos: 9.3433 kg Agregado fino: Todo el pasante define como agregado fino. Pesamos:

de la malla 3/8 5.377 kg

se

Cemento: El tipo de cemento PACASMAYO, del cual pesamos servirá para preparar la mezcla probeta estándar.

utilizado: TIPO I 2.896 kg que nos equivalente a 1 ½

Agua: El agua utilizada es agua potable la más recomendable para el diseño de mezclas del cual pesamos también 1.296 kg Después de pesar los ingredientes para el diseño de mezclas se proceden a colocarlos en el trompo donde se hace la pasta, en el orden siguiente: UNIVERSIDAD pág. 13

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Primero se limpia bien la máquina mezcladora.

Trompo

Luego se coloca el agregado grueso y el agregado fino, se mezcla durante 1 minutos para conseguir un mezclado aceptable. Seguidamente se vacía el cemento , se mezcla estos elementos por 1 minutos más y finalmente el agua buscando que la pasta tenga en este caso una consistencia plástica tal como fue diseñado, por otro minuto más.

Agregado fino + agregado grueso

Añadiendo el cemento y el agua (fig. derecha) UNIVERSIDAD pág. 14

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Una vez obtenida la mezcla se determina el SLUMP utilizando el cono de Abraham Continuando se pesa el molde de la probeta y tras ser aceitado (para evitar la adherencia de la mezcla), y nombrado el molde se coloca dentro de esta la mezcla en tres capas cada una de estas compactada con 25 golpes realizados con el empleo de una varilla compactadora.

PROPIEDADES EVALUADAS DEL CONCRETO EN ESTADO FRESCO.

1. SLUMP: Obtenida la mezcla de concreto y estando en estado fresco, se procedió a colocar 3 capas de concreto fresco en el Cono de Abrans; la primera capa se colocó a una tercera parte del volumen del cono apisonándolo por medio de una varilla de acero con 25 golpes, la segunda hasta las dos terceras partes y por último se apisona y enrasa, durante dicho proceso el cono debe permanecer lo más quieto posible, ya que el ensayo puede fallar al mínimo movimiento. Luego se procede a retirar cono y determinar el valor del asentamiento.

Medición del slump, (slump = 2.9 cm) Además se puede observar una apariencia sobre gravosa


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2. APARIENCIA: La apariencia que presenta la pasta es sobre gravosa es decir a simple vista se observa mayor presencia de agregado grueso

3. Peso Unitario de Concreto Fresco:

Terminado de la probeta

Procedimiento: Ahora al tener compactada la probeta se procede a analizar el peso unitario del concreto fresco del siguiendo los pasos: Primeramente se registra el peso del molde al vacío. Luego se procede a colocar la mezcla de concreto en el molde metálico para finalmente registrar su peso en conjunto. El volumen del molde se obtuvo a partir de sus dimensiones Pesamos la muestra en estado fresco, y la dejamos que se seque durante 24 horas.


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1) Resultados de Ensayo:

PROPIEDAD W molde ( kg) W molde + C° (kg) P.U.de C° (kg)

PROBETA 8.27 24.77 16.5

PROPIEDADES MECANICAS EVALUADAS CONCRETO EN ESTADO ENDURECIDO

DEL

Resistencia a la Compresión:

Material y Equipo:  Máquina de Compresión Simple  Moldes cilíndricos de 6” de diámetro por 12” de altura.

Procedimiento: Elaborada la mezcla de concreto fresco, se procede a colocarla en el molde metálico, distribuida en tres capas cada una apisonada con 25 golpes por medio de una varilla de acero. Luego de un día se desmolda y se dejan curar en agua por 7 días, tiempo por el cual la resistencia del concreto deberá alcanzar el 70% de su resistencia a los 28 días. Transcurrido el tiempo de curado se deja secar para luego ser sometidos al ensayo de compresión.


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Etapa de fraguado de las probetas: se cubre con una bolsa para impedir la evaporación del agua de mezcla. Después de esta etapa se desencofra y se somete a un proceso de curado. Después de todo este proceso se evaluara sus propiedades mecánicas.

Falla del mortero pero no del agregado


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RESULTADOS DE ENSAYO: 1) Resultados de Ensayo:

Grafica:


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ESF.MAX =137 Kg/cm2

E uni.MAX =0.008 Kg/cm2

CALCULO DE ESFUERZO ALCANZADO EN EL LABORATORIO: Esfuerzo máximo alcanzado a los 7 días de edad: 137 kg/ cm2 Necesitamos el esfuerzo alcanzado a los 28 días para lo cual interpolamos. F‘c a los 7 días = 70% f ‘c a los 28 días en laboratorio 137=70 f ‘ c 28 dias en laboratorio Entonces: f ‘ c 28 dias en laboratorio=195.7 Kg/ cm2 Observación: 195.7 kg/cm2 se diferencia en más del 10% del fć que es 250 kg/cm2, se podría deber a que solo el mortero fallo, pero el agregado a quedado intacto, y otra causa podría ser que solo horas antes se puso la probeta al aire libre para el secado, por lo que se habría disminuido la resistencia de diseño.

CÁLCULO DEL MÓDULO DE ELASTICIDAD. De la gráfica adjuntas de la probeta podemos encontrar así el módulo de elasticidad.

E=

Esfuerzolpe Deformacion unitarialpe


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E=

64 kg =12800 0.005 cm2

VI.

DISEÑO DE MEZCLA CON ADITIVO SUPERPLASIFICANTE REDUCTOR DE AGUA (SIKAMENT 290N) D. Se diseñará un concreto de las siguientes condiciones: -

fć = 250 kg/cm2 Consistencia: plástica , entonces slump = 3”-4” No se expondrá a agentes degradantes No tendrá aire incorporado se usa aditivo reductor de agua hasta un 30%

E. Datos:    

Cantera : “el gavilán” Peso específico del cemento Peso específico del aditivo Dosificación

PROPIEDADES TAMAÑO MÁXIMO PESO ESPECÍFICO DE MASA (GR/CM3) PESO ESPECÍFICO SSS (GR/CM3) PESO ESPECIFICO APARENTE (GR/CM3) ABSORCIÓN (%) CONTENIDO DE HUMEDAD MÓDULO DE FINURA PESO UNITARIO SUELTO SECO (KG/M3 ) PESO U. S. COMPACTADO (KG/M3 )

: 3.15 g/cm3 : 190 g/cm3 : 0.2 – 2.0 % FC A. FINO 2.818

(%)

A. GRUESO 1 1/2” 2.4862

2.875

2.5083

2.933

2.5424

1.399

0.889

3.71 2.725 1757

1.23 7.376 1571

1946

1608

F. Cálculos y resultados: 6. Resistencia especificada a los 28 días = 250 kg/cm2 7. Calculo de la resistencia promedio


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No se tiene registros de resistencia de probetas y tampoco se conoce el grado de control de calidad en obra o laboratorio ¿f

'

* f

'

'

Cr

Cr

=f C + 84

=(250+84) kgs /cm

2

' 2 * f Cr =334 kgs/ cm

(Resistencia de diseño)

8. Tamaño máximo nominal del agregado TMN Durante el ensayo de granulometría se pudo determinar: TMN: 1 1/2” 9. Determinación del Slump El slump elegido será para la construcción de vigas y muros reforzados Slump = 3” – 4”  consistencia plástica 10. Volumen de agua de mezcla AGUA EN Kg./m3 DE CONCRETO PARA LOS TAMAÑOS NOMINAL MÁXIMO DEL AGREGADO ASENTAMIE GRUESO Y CONSISTENCIA INDICADOS 3/8” 1/2” 3/4" 1” 1½” 2” 3” 6” NTO 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 ----

CONCRETO CON AIRE INCORPORADO 1” a 2” 181 175 168 160 3” a 4” 202 193 184 175 6” a 7” 216 205 197 184

150 165 174

142 165 174

122 133 154

107 119 ----

Entrando en la tabla correspondiente, con el valor del slump, y el TMN de 1 ½”, y sin aire incorporado, se tiene que el volumen unitario de agua es de 181 lt/m3 6. Por efecto del uso de aditivo: UNIVERSIDAD pág. 23

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Supongamos que el uso del reduce en un 25 % del volumen de agua Entonces: volum agua de mezcla=75 (181)

volum agua de mezcla=135.8 L/m3

7. Contenido de aire atrapado

Cont. De aire atrapado (%) Tamaño Máximo Aire Atrapado Nominal 3/8” 3 1/2” 2.5 3/4" 2 1” 1.5 1½” 1 2” 0.5 3” 0.3 6” 0.2 De la tabla obtenemos: % Aire atrapado: 1% 7. Relación a/c para fćr = 334 kg/cm2

Relación agua-cemento de diseño en peso F’cr (28 días)

CONCRETO SIN AIRE INCORPORADO

CONCRETO CON AIRE INCORPORADO

0.80 0.70 0.62 0.55 0.48 0.43 0.38

0.71 0.61 0.53 0.46 0.40 0.35 0.31

150 200 250 300 350 400 450

Interpolación: 350………….. 0.48 UNIVERSIDAD pág. 24

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334………….. X 280………….. 0.57 350−300 0.48−0.55 = 350−334 0.48−x x=0.5024



a =0.5 c

8. Calculo del factor cemento

Fc=

volumen de agua de mezcla a c

135.8 kg /m3 Fc= 0.5 Fc=271.6 kg/m

3

Traduciendo a bolsas/m3 será: 3 271.6 kg/m Fc= =6.391 bolsas/m3 42.5 kg/bolsa

9. Cantidad de agregado grueso

Tamaño Máximo del agregado 3/8” 1/2” 3/4” 1” 11/2” 2” 3” 6”

Volumen de agregado grueso compactado en seco para distintos módulos de finura de la arena 2.4 2.6 MF 2.8 3 = 0.5 0.48 0.46 0.44 0.59 0.57 0.55 0.53 0.66 0.64 0.62 0.6 0.71 0.69 0.67 0.65 0.75 0.73 X 0.71 0.69 0.78 0.76 0.74 0.72 0.82 0.79 0.78 0.75 0.87 0.85 0.83 0.81

Interpolación: UNIVERSIDAD pág. 25

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2.60………….. 0.73 2.725………….. X 2.80………….. 0.71 2.80−2.60 0.71−0.73 = 2.80−2.725 0.71−x



x=0.7175 b =0.7175 b0

Luego obtenemos la relación:

Dónde: b0 = peso seco del agregado grueso compactado b = peso suelto seco agregado grueso  b = 0.7175*1608 kg/m3 b = 1153.74 kg/m3 Por lo tanto, Peso suelto seco AG =1153.74 Kg/m3

10. Cantidad de agregado fino Por el método de volúmenes absolutos: 271.6 kg/m 3 3 Cemento : 3150 kg/m 3 =0.0862 m

Agregado grueso :

1153.74 kg /m3 =0.4641 m3 2.4862∗1000 kg/m3

Agua

:

135.8 kg /m 3 3 =0.1358 m 3 1000 kg /m

Aire

: =1%

=

3 0.01 m

Aditivo (dosificación oscila entre 0.2% -2% FC) .Asumiendo que se usara 1.2% FC, entonces: Aditivo

: = 0.012*271.6 = 3.259 kg/m3

,

3.259/1900 = 0.0017 m3 


∑ ¿ volum .absoluto=0.6978

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Entonces el volumen de A.F 1−0.6978=0.3022

Peso del agregado fino: AF = 0.3022* (2818 kg/m3) AF= 851.6 kg/m3 11. Valores de diseño de laboratorio cemento agua A.G A.F aditivo

271.6 kg/m3 135.8 Li/m3 1153.74 kg/m3 851.6 kg/m3 3.259 kg/m3

12. corrección por humedad de los agregados. a). Peso húmedo de los agregados  Agregado fino: Pe húmedo = peso seco* (1 + w (%)) 3.71 851.6∗ +1 =883.2 kg/m3 100

[

]

 Agregado grueso: Pe húmedo = peso seco* (1 + w (%)) 1.23 1153.74∗ + 1 =1167.93 kg/m3 100

[

]

b). humedad superficial Humedad superf. = W (%) - % ABS AF: 3.71% -1.399% = 2.311% AG: 1.23% -0.889 % = 0.341 % c). aportes de agua de mezcla por humedad de los agregados (Hsi*peso seco agregado)/100  Agregado fino: UNIVERSIDAD pág. 27

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2.311∗851.6 3 =19.68lts / m 100  Agregado grueso: 0.341∗1153.74 3 =3.934 lts/m 100 Aporte de agua: 23.61 lts/m3 13. Agua efectiva

Entonces:

135.8 lts/m3 – 23.61 lts/m3 = 112.2 lts/m3

14. Proporcionamiento de mezcla cemento agua A.G A.F aditivo

271.6 kg/m3 112.2 Li/m3 1167.93 kg/m3 883.2 kg/m3 3.259 lt/m3

271.6 1167.93 883.2 ; ; 271.6 271.6 271.2 112.2 3.259 6.391 FC



1 ; 4.3 ; 1.86 ; 3.25 lts 17.56 , 0.51 L/bosa bolsa

15. cantidad de mezcla de prueba Para 1 probeta (0.0053 m3) CEMENTO 271.6 kg/m3 * 1.439kg/tanda UNIVERSIDAD pág. 28

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A.G

0.0053= 112.2 Li/m3 *0.0053= 1167.93 kg/m3

A.F

*0.0053= 883.2 kg/m3

4.681 kg/tanda

*0.0053= 3.259* 0.0053

0.0173 Li/tanda

AGUA

ADITIVO

VII.

0.5947 Li/tanda 6.19 kg/tanda

CONCLUSIONES  Se logró diseñar y determinar la resistencia del concreto con y sin aditivo utilizando el método del ACI, el aditivo redujo un buen porcentaje de volumen de agua y también disminuyo la cantidad de cemento  Se elaboró una probeta para corroborar las propiedades del concreto fresco y endurecido, también para comprobar las características dadas para dicho diseño.  Lograr un diseño económico y favorable partiendo de las propiedades de los agregados estudiados y utilizados.


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Diseño de Diseño de Mezclas

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