UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD ACULTAD DE INGENIERIA INGENI ERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
DISEÑO DE MEZCLA POR EL METODO METODO A.C.I INTRODUCCION Actualmente, Actualmente, el concreto es el elemento más usado en el ámbito mundial para la construcción, lo que conlleva a la evolución de las exigencias para cada uso del mencionado elemento. Los ingenieros hemos llegado a tomar plena conciencia del rol determinante que juega el concreto concreto en el desarrollo desarrollo nacional. nacional. La adecuada adecuada selección selección de los materiales integrantes de la mezcla; el conocimiento profundo de los materiales integr integrant antes es de la mezcla mezcla;; el cono conocim cimien iento to profu profundo ndo de las las propie propiedad dades es del del concreto; los criterios de diseo de las proporciones de la mezcla más adecuada para para cada cada caso caso,, el proce proceso so de pues puesta ta en obra; obra; el contr control ol de la calida calidad d del del concreto; concreto; ! los más adecuados adecuados procedimientos procedimientos de mantenimiento mantenimiento ! reparación reparación de la estructura, son aspectos a ser considerados cuando se constru!e estructuras de concreto que deben cumplir con los requisitos de calidad, seguridad, ! vigencia en el tiempo que se espera de ellas. "l diseo de mezclas es un proceso que consiste en calcular las proporciones de los los elem elemen ento tos s que que form forman an el conc concre reto to,, con con el fin fin de obte obtene nerr los los mejo mejore res s resultados. "xist "xisten en difer diferent entes es m#tod m#todos os de $ise $iseos os de %ezcla %ezcla;; algu algunos nos pued pueden en ser ser mu! complejos como consecuencia a la existencia de m<iples variables de las que dependen los resultados de dichos m#todos, aun as', se desconoce el m#todo que ofrezca ofrezca resulta resultados dos perfect perfectos, os, sin embargo, embargo, existe existe la posibil posibilidad idad de seleccio seleccionar nar alguno seg&n sea la ocasión. "l adecuado proporciona miento de los componentes del concreto dan a este la resisten resistencia, cia, durabili durabilidad, dad, comporta comportamien miento, to, consiste consistencia ncia,, trabajab trabajabilid ilidad ad ! otras otras propiedades que se necesitan en determinada construcción ! en determinadas condiciones de trabajo ! exposición de este, además con el óptimo proporciona mien miento to se logr lograr ará á evit evitar ar las las prin princi cipa pale les s anom anomal al'a 'as s en el conc concre reto to fres fresco co ! endurecido endurecido como la segregación, exudación, exudación, fisuramiento fisuramiento por contracción contracción plástica ! secado entre otras.
OBJETIVOS OBJETIVOS PRINCIPALES (ealizar el diseo de mezclas por el m#todo A)* cu!a resistencia sea de f+c -/ 0g1cm - 2A los -3 d'as4, de consistencia plástica. (ealiz izar ar el dise diseo o de mezc mezcla las s por por el m#to m#todo do A)* con con adit aditiv ivo o cu! cu!a (eal resistencia sea de f+c -/ 0g1cm - 2A los -3 d'as4, de consistencia plástica.
)onocer la realización práctica ! teórica del diseo de mezclas. TECNOLOGIA DEL DEL CONCRETO DISEÑO DE MEZCLAS METODO ACI
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD ACULTAD DE INGENIERIA INGENI ERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
OBJETIVOS SECUNDARIOS (ealiza zarr el diagr diagrama ama esfue esfuerzo rzo 5 defor deformac mación ión unita unitaria ria del concr concreto eto a (eali ensa!ar.
"stablecer el %ódulo de "lasticidad del concreto. 6erificar si lo que falla es la pasta o el agregado, para as' poder determinar 6erificar si es de buena o mala calidad.
MARCO TEORICO CONCRETO 7e denomin mina conc oncret reto a la mez mezcla de cemento, agregados inertes 2grava ! arena4 ! el agua, agua, forma formado do un congl conglome omerad rado o que que endur endurec ece e confo conforme rme progr progres esa a la reacc reacción ión qu'mica del agua sobre el cemento. Los Los elemen elemento tos s básic básicos os que que confo conforma rman n el concreto se dividen en dos grupos8 activos e inertes. Los activos son el agua ! el cemento, dependiendo de ellos al reacción qu'mica 2o sea sea su endu endure recim cimie iento nto mient mientras ras fragu fragua4 a4 hasta hasta alca alcanza nzarr una una solid solides es de gran gran resistencia 2dependiendo de sus proporciones4. Los elementos inertes son8 la grava ! la arena, que ocupan gran parte del volumen del producto total, ! las proporciones en que se mezclan estos elementos var'an de acuerdo con la granulometr'a de los agregados ! la resistencia final requerida. "n porcentaje aproximado estos elementos nos representan cada uno su valor.
EL CEMENTO "s el producto que proviene de la pulverización del producto obtenido mediante una fusión incipiente de materiales arcillosos ! piedras calizas con óxidos de calcio TECNOLOGIA DEL DEL CONCRETO DISEÑO DE MEZCLAS METODO ACI
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD ACULTAD DE INGENIERIA INGENI ERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
2silicio, aluminio ! fierro4, ! con un agregado posterior como !eso 2sin calcinar4 ! agua; como no contiene oxido de calcio en libertad no requiere apagado, siendo esto una de las caracter'sticas principales en que se distingue la cal del cemento. "l poder cementante de este producto es ma!or que las cales hidráulicas porque su frag fragua uado do es más más rápi rápido do 2en 2en agua agua ! aire aire44 ! porq porque ue su resi resist sten enci cia a a la compresión es ma!or. Los cementos tipos portland son cementos hidráulicos elaborados con materiales cuidado cuidadosame samente nte seleccio seleccionado nados, s, bajo sistema sistema de regulac regulación ión exacta, exacta, utiliza utilizando ndo mate materi rial ales es calc calcár áreo eos s 2pie 2piedr dras as cali caliza zas4 s4 ! mate materi rial ales es arci arcill llos osos os 2esq 2esqui uist stos os volcánicos4. Algunas vecesse utilizan como ingredientes escoria de altos hornos. La materia prima se tritura, pulveriza ! se mezclan proporciones adecuadas para efectuar la composición qu'mica correcta, verti#ndose en hornos rotatorios donde se calcina 2a temperaturas ma!ores a 9 :// )4 hasta formar escoria de cemento 2)lin0er4; 2)lin0er4; esta se enfr'a ! pulveriza, agregándol agregándole e !eso 2en pequeas pequeas cantidades4 cantidades4 para regular el tiempo de fraguado. "l producto final finalmente pulverizado es el cemento portland terminado. "xisten diversos tipos de cemento como los siguientes8 •
)emento com&n ! corriente corriente 2normal48 es el cemento de uso general; se usa en constru construccio cciones nes de8 pavimen pavimento, to, estruct estructuras uras de edificio edificios, s, puentes puentes,, grande grandes s claros, tanques, tuber'as para agua ! en particular en lugares donde no están expuestas expuestas a la acción de sulfatos o en que el calor generado por la hidratación hidratación del cemento no origina un aumento perjudicial a la temperatura.
•
)emen )emento to modif modifica icado8 do8 conti contiene ene menor menor calor calor de hidrat hidrataci ación ón ! gene genera ra para para temperatura, tiene ma!or resistencia al ataque de los sulfatos 2como en las estructuras de carácter hidráulico de drenaje donde las concentraciones de sulfatos son ma!ores pero no máximas4. 7e utiliza en estructuras de claros intermedios 23 a 9 m4 ! muros de concreto ! es mu! factible su utilización en tiempo de calor.
•
)emento de alta resistencia ! fraguado rápido8 se usa en obras de corto l'mite de tiempo donde se debe aprovechar al máximo la cimbra ! se requiera el trabajo del concreto lo más rápido posible, pero la resistencia final es la misma que el tipo 9; es de máxima utilidad en climas fr'os. "stos cementos tienen la
TECNOLOGIA DEL DEL CONCRETO DISEÑO DE MEZCLAS METODO ACI
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD ACULTAD DE INGENIERIA INGENI ERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
caracter'stica principal de tener a los < d'as resistencias superiores a las que se adquieren en -3 d'as con un cemento tipo 9.
•
)emento )emento de bajo calor8 es un cemento cemento especial especial para grandes grandes seccione secciones s 2grandes espesores4 ! cuando la cantidad de calor deberá ser la m'nima, el desarrollo de su resistencia es mu! lenta, precisamente por el espesor ! el gran volumen a fraguar.
•
)ementos contra sulfatos8 se usa en cimentaciones 2! estructuras en general4 donde existen o están expuestas a una acción de sulfatos en gran cantidad o están en contacto con agua o terrenos conteniendo álcalis, teniendo etapas mu! lentas de endurecimiento. Además de los cementos !a mencionados, mencionados, tambi#n existen otro tipo de ceme cement ntos os cono conoci cido dos s como como ceme cement ntos os espe especi cial ales es;; dent dentro ro de los los cual cuales es tenemos8
•
)emento blanco8 se elabora con materia prima seleccionada 2piedra caliza, crolin ! !eso4 mediante un proceso que no produce color o manchas.
•
)emento impermeable8 se elabora mediante materiales repelentes al agua.
•
)ementos especiales8 para endurecer en altas temperaturas.
TECNOLOGIA DEL DEL CONCRETO DISEÑO DE MEZCLAS METODO ACI
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD ACULTAD DE INGENIERIA INGENI ERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
LOS AGREGADOS "stos "stos materi materiale ales s son son import importan antes tes por por ser ser un materi material al más econó económic mico o que que el cemento ! por su facilidad de obtención, obtención, pero tambi#n por ser el elemento que da cuerpo 2forma la estructura interna4 al concreto, teniendo que estar mu! bien cuidadas las especificaciones de grava ! de arena, su tamao requerido, limpieza, tipo de cantera,2o lugar donde de explote4 ! en general de la calidad de estos agregados ! por sus caracter'sticas f'sica, qu'micas ! mecánicas dependerán directamente los resultados buscados. $e manera general se pueden mencionar tres tipos de agregados8 a4 Agregados finos 2arenas4. b4 Agregados grueso 2gravas4. c4 Agregados livianos o ligeros.
a. Agreg gregad ado o fino fino •
Con!i!"#i$n % origen de &a arena
La arena está constituida por granos sueltos ! de estructura cristalina que provienen provienen de la disgregación de las rocas naturales, naturales, por procesos mecánicos o qu'micos que arrastrados por corrientes a#reas o fluviales se acumulan en difere diferente ntes s lugar lugares. es. Las Las artif artifici icial ales es se obtie obtiene nen n media mediante nte la tritu triturac ració ión n ! molienda de rocas duras determinadas. $e acuerdo con su origen las arenas toman el nombre de8 5
7'licas icas o cuarzo rzosas. as.
5
)alizas.
5
=ran' ran'ti tica cas s ! arci arcill llos osas as..
)on respecto a su dureza ! estabilidad qu'mica las arenas s'licas son las mejore mejores; s; las arenas arenas caliz calizas as provi provien enen en de rocas rocas caliz calizas as mu! dura duras, s, no acep acepta tand ndo o las las de tipo tipo blan blando do.. Las Las aren arenas as de orig origen en gran gran't 'tic ico, o, por por su alterabilidad ! por su poca homogeneidad, no deben usarc# salvo en el caso que contengan bastante cuarzo.
Ti'o de arena
Las arenas de acuerdo con su procedencia o localización se denominan8 TECNOLOGIA DEL DEL CONCRETO DISEÑO DE MEZCLAS METODO ACI
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD ACULTAD DE INGENIERIA INGENI ERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
5
$e rio.
5
$e mina.
5
$e pla!a o duna.
5
Artificiales.
a4 Las arenas arenas de rio, generalm generalmente ente de part'cul part'culas as redondas redondas por el acarreo acarreo que han sufrido, pueden contener arcillas ! otras posibles impurezas, o bien pueden ser blandas, dependiendo de su localización. b4 Las Las arenas arenas de mina son las deposit depositad adas as en el interio interiorr de la tierra tierra;; está están n generalmente formadas por granos más angulosos, conteniendo arcillas ! materia orgánicas. c4
Las Las arenas arenas de pla!a pla!a o duna solame solamente nte se puede pueden n emplear emplear median mediante te un proceso de lavado 2en agua dulce4 siempre que tengan el tamao adecuado, pues contienen sales alcalinas que absorben ! retienen la humedad, dando con con el tiempo tiempo orige origen n a eflor efloresc escenc encia ias s que que son son perju perjudic dicia iales les para para los acabados interiores 2por esta razón no se utilizaran granos mu! pequeos4.
d4 Las Las arena arenas s artifi artifici ciale ales s son son de gran granos os angul anguloso osos s ! super superfic ficie ie rugos rugosa; a; no contienen polvo suelto por el proceso de cribado ! selección a que son sometidas sometidas despu#s de ser trituradas ! molidas. 7on aptas para los morteros ! conc concret retos, os, siempr siempre e ! cuand cuando o prov proveng engan an de rocas rocas dura duras s ! no tenga tengan n arist aristas as vivas vivas ! ángu ángulos los mu! agud agudos os,, pues pues esto esto hace hace que que dismi disminu! nu!a a la resistencia del conjunto.
Ta(a)o de &o grano Las Las aren arenas, as, de acuerd acuerdo o con el tama tamao o de sus sus grano granos, s, se clasi clasific fican an en grue gruesa sas, s, medi median anas as ! fina finas. s. 7on 7on grue gruesa sas s si pasa pasan n por por un tami tamiz z 2mal 2malla la metálica4 de mm ! medianas si pasan por el de - mm. "l tamao de los granos es mu! importante en la dosificación de morteros ! la proporción en que se encuentran los granos de distinto tamao constitu!e la composición granulom#trica de la muestra ! la óptima estructura es aquella en la que se combinan granos finos, medianos ! gruesos; para dar la máxima compacidad; es decir, cuando los granos finos llenan los vac'os de los granos gruesos.
TECNOLOGIA DEL DEL CONCRETO DISEÑO DE MEZCLAS METODO ACI
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD ACULTAD DE INGENIERIA INGENI ERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
b. Agregado gr"eo
Con!i!"#i$n de &o agregado gr"eo
Los Los agreg agregado ados s grues gruesos os que que se utiliz utilizan an al mismo mismo tiempo tiempo 2para 2para forma formarr el conju conjunt nto4 o4 con las las arena arenas s para para la dosifi dosificac cació ión n de los conc concret retos os,, debe deberán rán satisfacer las condiciones de estas, debiendo estar limpios, ser resistentes ! tener una composición qu'mica estable. •
Ta(a)o de &o grano "l tama tamao o de esto estos s agreg gregad ados os varia aria con el tipo tipo o la clas clase e de obr obra, empleándose empleándose desde >/, / ! ?/ mm para concretos simples simples o ciclópeos ciclópeos ! en el concreto armado el tamao será dado por la separación del refuerzo ! se exige un maximo inferior de @++ que es la minima separación entre refuerzos ! entre la cimbra o molde ! el refuerzo próximo.
EL AGUA
La relación agua5cemento es mu! importante, porque el aumento de agua requerida da por resultado la disminución de la fatiga del concreto a los -3 d'as; d'as; por por lo regula regular, r, cuando cuando la mezcla mezcla no puede puede ser ser mu! manej manejab able, le, los los operarios, sin la autorización del supervisor de obra, aumentan agua a las revolturas, siendo indispensable la vigilancia del residente de obra. "l agua para mezclar el concreto deberá estar libre de acidos, álcalis ! grasa 2limos, sales ! otras impurezas4 a menos que los análisis o la experiencia indiquen que, a pesar de contener cualquier elemento, el agua puede ser apro aprove vech chad ada, a, evit evitan ando do prin princi cipa palm lmen ente te el agua agua que que cont conten enga ga cuer cuerpo pos s orgánicos, porque pueden interferir con el fraguado del cemento. "n todas las especificaciones se pedirá que el agua 2no contenga sulfatos4 sea potable.
TECNOLOGIA DEL DEL CONCRETO DISEÑO DE MEZCLAS METODO ACI
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD ACULTAD DE INGENIERIA INGENI ERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
PROPIEDADES DEL CONCRETO
a. TRA TRABAJA BAJABI BILI LIDA DAD D
7e entiendo por trabajabilidad a aquella propiedad del concreto al estado no endur ndurec ecid ido o la cual cual dete determ rmin ina a su cap capacid acidad ad para para ser ser mani manip pulad ulado, o, transportado, transportado, colocado colocado ! consolidado consolidado adecuadament adecuadamente, e, con un m'nimo de trabajo ! un máximo de homogeneidad; as' como para ser acabado sin que se presente segregación.
*. CONS CONSIS ISTE TENC NCIA IA La consistencia del concreto es una propiedad que define la humedad de la mezcla por el grado de fluidez de la misma; entendi#ndose con ello que cuanto más h&meda es la mezcla ma!or será la facilidad con la que el concreto fluirá durante su colocación. Las normas alemanas clasifican al concreto, de acuerdo a su consistencia, en tres grupos8 5
)onc )oncre reto tos s con consi sist sten ente tes s o sec secos os..
5
)onc oncreto etos pl plást ástico icos.
5
)onc oncreto etos flui luidos dos.
#. RESI ESISTE STENCIA NCIA
La resistencia del concreto es definida como el máximo esfuerzo que puede ser soportado por dicho material sin romperse. $ado que el concreto está destinado principalmente a tomar esfuerzos de compresión, es la medida de su resistencia a dichos esfuerzos la que se utiliza como 'ndice de su calidad.
TECNOLOGIA DEL DEL CONCRETO DISEÑO DE MEZCLAS METODO ACI
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD ACULTAD DE INGENIERIA INGENI ERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
d. DURA DURABI BILI LIDA DAD D "l concreto desde ser capaz de endurecer ! mantener sus propiedades en el tiempo tiempo aun en aquella aquellas s condici condicione ones s de exposic exposición ión que normalme normalmente nte podr'an disminuir o hacerle perder su capacidad estructural. or tanto, se defin define e como como conc concret reto o dura durable ble a aque aquell que que pued puede e resis resistir tir,, en grad grado o satisfactorio, los efectos de las condiciones de servicio a las cuales está sometido.
e. DENSIDAD DAD "n determinados tipos de obras, la selección de las proporciones de la mezcla mezcla de concret concreto o es efectua efectuada da fundamen fundamentalm talment ente e para obtener obtener alta densidad. "n estos casos, empleando agregados especiales, se pueden obtener concretos trabajables con pesos unitarios del orden de / 0g1m >. "jemplos de aplicación de tales concretos son los recubrimientos pesados empleados para mantener las tuber'as de los oleoductos debajo del agua; las las pant pantal alla las s de prot protec ecci ción ón cont contra ra las las radi radiac acio ione nes s en las las cent centra rale les s nuclear nucleares; es; ! determi determinad nados os element elementos os emplead empleados os para para aislamie aislamiento nto del sonido.
f. GENE GENERA RACI CION ON DE CALO CALOR R Bn aspecto importante de la selección de las proporciones proporciones de los concretos concretos masivos es el tamao ! perfil de la estructura en la cual ellos van a ser empleados. "llo es debido a que la colocación de grandes vol&menes de concreto puede obligar a tomar medidas para controlar la generación de calor debida al proceso de hidratación del cemento, con los resultantes cambios de volumen en el interior de la masa de concreto ! el incremento en el peligro de figuración del mismo.
g. ELA ELASTIC STICID IDA AD "l concreto no es un material completamente elástico ! la relación esfuerzo esfuerzo deformación deformación para una carga en constante constante incremento adopta generalmente la form forma a de una una curv curva. a. =ene =enera ralm lmen ente te se cono conoce ce como como %odu %odulo lo de "lasticidad a la relación del esfuerzo a la deformación medida en el punto donde la l'nea se aparta de la recta ! comienza a ser curva.
+. ESCURR ESCURRIMI IMIENT ENTO O PLASTI PLASTICO CO TECNOLOGIA DEL DEL CONCRETO DISEÑO DE MEZCLAS METODO ACI
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD ACULTAD DE INGENIERIA INGENI ERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
)uand )uando o el conc concret reto o está está sujet sujeto o a una carg carga a conta contaste ste,, la defo deforma rmaci ción ón producida producida por dicha carga puede ser dividida en dos partes8 la deformación elástica, la cual ocurre inmediatamente ! desaparece totalmente en cuanto se remue remueve ve la carg carga, a, ! el escu escurri rrimie miento nto plásti plástico co el cual cual se desar desarrol rolla la gradualmente. "l esc escurri urrimi mien ento to plás plásti tico co puede uede por por lo tant tanto o ser ser defi defini nido do como como el alargamiento o acortamiento que sufre una estructura de concreto como conse consecu cuen encia cia de una solic solicita itació ción n unifo uniforme rme ! const constan ante te de tracc tracción ión o compresión respectivamente.
i. DILA DILAT TACION CION TER TERMI MICA CA 7abemos que las propiedades t#rmicas del concreto son importantes en relac relación ión con con el mante mantenim nimien iento to en valor valores es m'nimo m'nimos s de los cambi cambios os de volumen. La conductividad t#rmica es la medida de la velocidad con la cual el calor es transmitido a trav#s de un concreto de área ! espesor unitario cuando ha! una diferencia unitaria de temperatura entre las dos caras. La conductividad t#rmica es utilizada, en conexión con el calor espec'fico ! la determinación de un coeficiente denominado CdifusidadD, el cual es un 'ndic 'ndice e de la facili facilida dad d con la cual cual el concr concreto eto soport soporta a los cambios cambios de temperatura.
ESTADOS DEL CONCRETO a. EST ESTADO ,RES ,RESCO CO
Al princip principio io el concreto concreto parece parece una una CmasaD. "s "s blando blando ! puede ser trabajado trabajado o moldeado en diferentes formas. E as' se conserva durante la colocación ! la compactación. Las propiedades más importantes del concreto fresco son la trabajabilidad ! la cohesividad.
*. ES ESTA TADO DO ,RA ,RAGUA GUADO DO
TECNOLOGIA DEL DEL CONCRETO DISEÑO DE MEZCLAS METODO ACI
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD ACULTAD DE INGENIERIA INGENI ERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
$espu#s, el concreto empieza a ponerse r'gido. )uando !a no está blando, se conoce como fraguado del concreto concreto "l fraguado tiene lugar despu#s de la compactación ! durante el acabado.
#. ES ESTA TADO DO END ENDUR UREC ECID IDO O
$espu#s $espu#s de que concreto ha fraguado empieza a ganar resistencia resistencia ! se endurec endurece. e. Las propieda propiedades des del concreto concreto endurec endurecido ido son resiste resistencia ncia ! durabilidad.
MEZCLAS EN EL LUGAR "l concreto hecho en obra es el material de construcción de ma!or empleo en la edificación ! vivienda. %uchos fabrican concreto, sin embargo pocos cuidan el proceso para asegurar la calidad. "l concreto hecho en el lugar de la obra se puede clasificar en ? etapas8
E!a'a - Ma!eria&e/
"l empleo de materias primas de calidad, no contaminadas contaminadas ! correctamente correctamente almacenadas, son esenciales para la calidad del concreto hecho en obra. )emento8 Almacena sobre tarimas o soportes de madera que impidan el contacto con el suelo o humedad 2m'nimo 9/ cm de elevación4. Arena ! grava8 A ma!or tamao de la grava se requiere menos cantidad de agua ! cemento; sin embargo, cuida no exceder las dimensiones máximas de acuerdo al tipo de armado.
TECNOLOGIA DEL DEL CONCRETO DISEÑO DE MEZCLAS METODO ACI
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD ACULTAD DE INGENIERIA INGENI ERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
Agua8 Los contenedores contenedores o tambos deben estar limpios ! libres de óxidos antes de vaciar el agua e impide la contaminación con materia orgánica, sales o aceites.
E!a'a 0 Pro'or#iona(ien!o/ Bna mezcla bien diseada reduce costos 2porque emplea sólo el cemento requerid requerido4; o4; garanti garantiza za la trabaja trabajabili bilidad dad en estado estado fresco fresco ! la resiste resistencia ncia55 durabilidad en estado endurecido.
E!a'a 1 Doifi#a#i$n/ La forma más fácil de dosificar el concreto en obra es por volumen 2litros4, mientras que el concreto premezclado se dosifica de manera exacta por peso 20ilogramos4. (ecomendacione (ecomendaciones8 s8 "mplea cubetas de plástico con una capacidad capacidad de 93 a -/ litros.
E!a'a 2 Me3#&ado/ 7e deben obtener mezclas uniformes ! homog#neas. Bna revoltura mal mezclada tiene partes CpobresD 2falta de cemento4 en algunas zonas ! Cricas o chiclosasD 2cargada de cemento4 en otras. (ecomendaciones8 (ealiza el mezclado óptimo por medios mecánicos 2uso de revolvedora4. "l mezclado manual 2a pala4 FG alcanza la calidad del mezclado mecánico.
TECNOLOGIA DEL DEL CONCRETO DISEÑO DE MEZCLAS METODO ACI
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD ACULTAD DE INGENIERIA INGENI ERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
E!a'a 4 Tran'o Tran'or!e/ r!e/ 7e debe garantizar la conservación de las caracter'sticas de uniformidad ! cohesión de la mezcla. (ecomendaciones8 Hransporta adecuadamente la mezcla mediante cubetas o carretillas.
E!a'a 5 Va#iado/ "l concreto en el interior de la cimbra debe quedar denso 2sin huecos4 ! uniform uniforme e 2sin segrega segregación ción44 para asegurar asegurar el correcto correcto desempe desempeo o ante ante cargas ! medio ambiente al cual es sometido. (ecomen (ecomendac dacione iones8 s8 "vita "vita el desplaz desplazamie amiento nto de la cimbra cimbra !1o acero acero de refuerzo.
E!a'a 6 Co('a#!a#i$n o 7i*rado/ "s vital eliminar el aire atrapado ! los huecos en la mezcla para obtener un concreto denso ! de ma!or impermeabilidad. (ecomendacione (ecomendaciones8 s8 Alcanza la compactación compactación óptima por medios mecánicos 2uso de vibrador4, aunque se puede ejecutar de forma manual 2varillado4.
E!a'a 8 A#a*ado/ La finalidad es brindar calidad apropiada ! buena apariencia a la superficie terminada del concreto. Gtras veces se trata sólo de preparar la superficie para recibir el acabado definitivo. (ecomend endacion iones8 ara ara una mejo mejorr res resist istencia cia al desgast aste impermeabilidad, debes asegurar un buen acabado en pisos ! losas.
e
E!a'a 9 C"rado/ Bn buen curado es indispensable para alcanzar la resistencia deseada ! para para redu reduci cirr el agri agriet etam amie ient nto o a edad edades es temp tempra rana nas. s. 7i no se real realiz iza a adecuadamente, el concreto se encoge ! agrieta desde reci#n endurecido, ! su resistencia puede ser >/I menor. (ecomendaciones8 "xisten varios sistemas para curar, procura emplear el más eficiente8 *nunda el elemento totalmente con agua limpia. TECNOLOGIA DEL DEL CONCRETO DISEÑO DE MEZCLAS METODO ACI
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD ACULTAD DE INGENIERIA INGENI ERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
MEZCLAS EN PLANTA Los componentes del concreto, por lo general, se almacenan en plantas dosificadoras antes de cargarlos en la mezcladora. "stas plantas tienen equip equipo o para para pesa pesaje je ! contr control, ol, ! tolva tolvas s o depó depósit sitos os para para almac almacen enar ar el ceme cement nto o ! los los agre agrega gado dos. s. La dosi dosifi fica caci ción ón se cont contro rola la con con básc báscul ulas as manuales o automáticas. 7iempre que es posible, se utiliza el mezclado con máquina para lograr el mezcla mezclado do ! cons consist istenc encia ia unifo uniforme rmes s de cada cada carga carga.. 7e logra logran n buen buenos os res resulta ultado dos s con con las las mezc mezcla lado dorras del del tipo tipo tamb tambor or gira girato tori rio, o, de uso uso generalizado en "stados Bnidos ! con mezcladores de contracorriente, en las cuales las aspas mezcladoras giran en sentido opuesto al tambor. "l tiempo de mezclado, mezclado, contado desde el momento en que los ingredientes ingredientes ! el agua están en el tambor, debe ser, por lo menos, de 9. minutos para una mezcla de 9 !arda >, más de /. min por cada !arda > de capacidad adicional. $osificadora móvil 2mezclador conti continuo nuo4. 4. Los Los mezcl mezclado adore res s dosi dosifi fica cado dore res s móvi móvile les s son camio miones esp especial iales que dosifican por volumen ! mezc mezcla lan n conti ontinu nuam amen ente te el conc concre reto to a medi medida da que los los materiales se van alimentando de manera continua. %ezcladores de alta energ'a a diferencia de los mezcladores de concret concreto o convenci convenciona onales, les, primero mezclan el cemento ! el agua para formar una lechada por medio de aspas rotatorias de alta velocidad. "n seguida se TECNOLOGIA DEL DEL CONCRETO DISEÑO DE MEZCLAS METODO ACI
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD ACULTAD DE INGENIERIA INGENI ERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
agrega la lechada a los agregados ! se mezcla con un equipo convencional para producir una mezcla de concreto uniforme.
TRANSPORTA TRANSPOR TACION CION DEL CONCRETO "l m#todo usado para transportar el concreto depende de cuál es el menor costo ! el más fácil para el tama mao de la obra. Algunas formas de transportar el concreto inclu!en8 un camión de concreto, una bomba de concreto, una gr&a ! botes, botes, una canale canaleta, ta, una banda banda transportadora ! un malacate o un montacargas. "n trabajos pequ peque eos os,, una una carr carret etil illa la es la manera más fácil para transportar el concreto. 7iempre transporte el conc concre reto to en una una cant cantid idad ad tan tan pequea como sea posible para reducir los problemas de segregación ! desperdicio.
MANEJO : COLOCACION DEL CONCRETO MANEJO Al manejar ! usar cemento o concreto fresco, evite el contacto con la piel. Lleve ropa ! el equipo protector adecuados.
COLOCACION Al colocar el concreto tenga mucho cuidado en no daar o mover las cimbr cimbras as ! el acero acero de refu refuerz erzo. o. )oloq )oloque ue el concr concreto eto tan cerca cerca de su posición final como sea posible. "mpiece colocando desde las esquinas de la cimbra o, en el caso de un sitio con pendiente, desde el nivel más bajo. La cimbra debe resistir la presión del concreto que se vac'e en #sta.
METODO DE DISEÑO DEL A.C.I "l m#todo de fineza de la combinación de agregados, utilizado para calcular las proporciones del concreto, consta de los siguientes pasos8 aso F /98 rimeramente se debe contar con los datos de necesarios de los agregados ! del cemento que se va a emplear en el concreto. TECNOLOGIA DEL DEL CONCRETO DISEÑO DE MEZCLAS METODO ACI
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD ACULTAD DE INGENIERIA INGENI ERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
Además, se debe contar con las caracter'sticas caracter'sticas de concreto que se desea elaborar. $atos de los agregados8 Agregado Agregado fino8 •
•
eso espec'fico de masa. Absorción. Absorción.
•
)ontenido de humedad.
•
%ódulo de finura. Agregado Agregado grueso8 grueso8
•
Hamao máximo nomi nominal. nal.
•
eso unitario volum#trico compactado.
•
eso espec'fico de masa.
•
Absorción. Absorción.
•
)ontenido de humedad.
•
%ódulo de finura.
$atos del cemento8 •
eso espec'fico.
)aracter'sticas del concreto8 •
(esistencia en compresión de diseo a los -3 d'as.
•
)onsistencia.
•
$esviación estándar.
aso aso F /-8 /-8 Bna Bna vez vez que que se cuente cuente con los los datos datos requer requerido ido,, se calcu calcula la la resistencia promedio; para lo cual se hace uso de las siguientes formulas8
TECNOLOGIA DEL DEL CONCRETO DISEÑO DE MEZCLAS METODO ACI
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD ACULTAD DE INGENIERIA INGENI ERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL f ' cr =f ' c + 1.34 S … … … … … … … ( I ) f ' cr =f ' c + 2.33 S −35 … … … … . ( II ) Donde : '
f cr =resistencia promedio '
f c = resist resistenci encia a encom en compr presio esion n de diseñoa diseñoa los 28 dias S = desviacionestandar
Lueg Luego o de reem reempl plaz azar ar los los valo valore res s corr corres espo pond ndie ient ntes es;; se sele selecc ccio iona na como como resistencia promedio el ma!or valor de las ecuaciones 2*4 ! 2**4. Fota Fota88 7eg& 7eg&n n el valo valorr que que se obte obteng nga a para para la resi resist sten enci cia a prom promed edio io,, ser' ser'a a importante tener en consideración el siguiente cuadro8
Grado de #on!ro& de #a&idad
'
f cr '
"xcelente
1.1 f c
Jueno
1.2 f c
'
'
1.3−1.5 f c
%alo1Fo existe
aso F />8 7e selecciona el tamao máximo nominal 2H%F4, el cual será el menor valor de los : datos siguientes8
Da!o
Ta(a)o (;
=ranulometr'a
Abertura del tamiz inmediatamente superior al que retiene del 9:59I
eralte de lozas "spacio
m' m 'nimo
%enor que h1> en entre
ca caras
TECNOLOGIA DEL DEL CONCRETO DISEÑO DE MEZCLAS METODO ACI
de de
-e1
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD ACULTAD DE INGENIERIA INGENI ERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
encofrados "spacio "spacio m'nimo m'nimo entre entre element elementos os de refuerzo
>e1:
aso F /:8 $eterminación del slump 2asentamiento4, el cual dependerá del tipo de consistencia requerido para el concreto.
Coni!en#ia
S&"(' =Aen!a(ien!o>
Tra*a?a*i&idad
7eca
/++ a -++
oco trabajable
lástica
>++ a :++
Hrabajable
%a!or a ++
%u! trabajable
K&meda o fluidica
Fota8 "ste valor muchas veces ha! que elegirlo en función de las condiciones del pro!ecto. aso F/8 $eterminar el volumen de mezcla o tambi#n denominado volumen unitario de mezcla. "ste valor se determina utilizando la siguiente tabla8
Aen!a(ien! o
Ag"a@ en -(1@ 'ara &o !a(a)o (;13 91- >1:
9
9 91-
-
>
<
Con#re!o in aire a!ra'ado 9 a - > a : < a M
-/M 9?? 9?/ 9M? --3 -9< -/ 9?> -:> --3 -9< -/-
9<< 939 9?/
9: 9>/ 99> 9 9: 9-: 9M3 9 N
Con#re!o #on aire a!ra'ado 9 a - > a : < a M
939 9M 9<3 9 -/- 9?> 93: 9M -9< -/ 9?M 93:
9/ 9< 9M:
9:- 9-- 9/M 9M 9>> 99? 9<< 9: N
aso F /<8 7e selecciona el contenido de aire del concreto, para lo cual se hace uso de la siguiente tabla8
Ta(a)o (a)o (; TMN> >13 TECNOLOGIA DEL DEL CONCRETO DISEÑO DE MEZCLAS METODO ACI
Aire ire a! a!ra'a ra'ado do >./I
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD ACULTAD DE INGENIERIA INGENI ERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
91- >1: 9 9 91- - > <
-.I -./I 9.I 9./I /.I /.>I /.-I
aso F /M8 $eterminación $eterminación de la relación agua cemento. "sta relación selecciona &nicamente por resistencia, utilizando el siguiente cuadro '
f cr
Re&a#i$n ag"a#e(en!o de die)o en 'eo
=08 da>
Con#re!o in aire in#or'orado
Con#re!o #on aire in#or'orado
9/ -// -/ >// >/ :// :/
/.3/ /.M/ /. /.>3
/.M9 /.<9 /.> /.:< /.: N N
Fota8 si el valor de la resistencia promedio no encaja en los valores de la tabla, será necesario realizar una interpolación, para hallar el valor requerido.
aso F /38 7e calcula el factor cemento 2O.)4, utilizando la siguiente relación8 F . C =
Volumen olumen Unitario Unitario de Agua Relacion Agua−Cemento
aso F /?8 se se calcula mediante tablas la cantidad de agregado grueso.
TECNOLOGIA DEL DEL CONCRETO DISEÑO DE MEZCLAS METODO ACI
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD ACULTAD DE INGENIERIA INGENI ERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
aso F 9/8 7e calcula el volumen de agregado fino por el m#todo de volumen absoluto. V |¿|( C + agua+ aire+ AG) 3
V | AF |=1 m −
∑¿
aso F 998 7e elabora un cuadro con los valores de diseo en laboratorio. aso F 9-8 )orrección por humedad de los agregados. "sta operación se realiza siguiendo el siguiente procedimiento8 a4 7e calcul calcula a el peso h&medo h&medo de los agreg agregad ados os,, multi multipli plica cand ndo o el valor valor de diseo de cada agregado por C9Pcontenido de humedadD. b4 7e calc calcu ula la hume humeda dad d supe superf rfic icia iall de cada cada agr agregad egado, o, medi median ante te la diferencia8 C)ontenido de humedad5absorciónD. c4 7e calcu calcula la el apor aporte te de agua agua por por hume humeda dad d del del agre agrega gado do,, para para ello ello se calcula el aporte individual del agregado fino ! grueso, multiplicando el valor de diseo por la humedad superficial. Oinalmente el aporte de agua será la suma del aporte individual de cada tipo de agregado. d4 7e calcula calcula el agua efectiva. efectiva. "ste "ste valor se eval&a mediante la diferencia diferencia del volumen unitario de agua con el aporte de agua del agregado. e4 Oinalmente Oinalmente se elabora elabora un cuadro cuadro con las proporcio proporciones nes de los materiales materiales !a !a corregidos por humedad del agregado. "stos datos corresponderán al material al pie de obra. aso F 9>8 7e calcula la proporción en peso de los materiales componentes del concreto diseado. TECNOLOGIA DEL DEL CONCRETO DISEÑO DE MEZCLAS METODO ACI
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD ACULTAD DE INGENIERIA INGENI ERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
aso F 9:8 7e halla los pesos por tanda de un saco.
VERI,ICACION DEL DISEÑO MEZCLA DE PRUEBA/ ara ara veri verifi fica carr el dise diseo o de una una mezc mezcla la de conc concre reto to,, en el labo labora rato tori rio, o, se confeccionan > probetas estándar de 9 cm de diámetro por >/ cm de altura; teniendo en cuenta las proporciones halladas en el diseo ! considerando los despe desperd rdici icios os que que se podr podr'an 'an gene generar rar al momen momento to de vacia vaciarr el conc concret reto o a la probetas. Luego de confeccionadas las probetas, estas se secan ! se someten a un proceso de curado durante un periodo de M d'as, tiempo despu#s del cual, estas probetas serán ensa!adas en la maquina universal de compresión, con el fin de verificar si cumple con las caracter'sticas del concreto diseado.
DESARROLLO DE LA PRCTICA DISEÑO DE UNA MEZCLA DE CONCRETO roblema8 $isear una mezcla de concreto para un f c+-/0g1m -, de consistencia plástica ! con una desviación estándar de -9 0g1m -. %AH"(*AL"7 a4 )emen mento 8 •
ortland A7H% H*G * Cacasma!oD
TECNOLOGIA DEL DEL CONCRETO DISEÑO DE MEZCLAS METODO ACI
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD ACULTAD DE INGENIERIA INGENI ERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL •
eso "spec'ficoNNNNNNNNNNNNNNNNNN..>.9 gr1cm >
b4 Agua8 •
otable, de la red p&blica de la ciudad
c4 Agre Agrega gado do fino fino88 •
eso espec'fico de masaNNNNNNNNNNNNN......-.<99 gr1cm >
•
eso espec'fico saturado superficialmente secoNNNN...-.<
•
eso unitario suelto secoNNNN.......................................9M? Qg1cm
•
eso unitario compactado secoNNNN.............................9M?.: Qg1cm
>
>
AbsorciónNNNNNNN AbsorciónNNNNNNNNNNNNNNNNN NNNNNNNNNNNNNNNN.-.9 NNNNNN.-.99? 9? I •
)ontenido de humedadNNNNNNNNNNNNNNNNN.-.3M- I
d4 Agre Agrega gado do grue grueso so88 •
Hamao máximo nominal 2H%F4NNNNNNNNNNNNNNN..9++
•
eso espec'fico de masaNNNNNNNNNNNNN..N-.<3< gr1cm >
•
eso espec'fico saturado superficialmente secoNNNN...-.M- gr1cm >
•
eso unitario suelto secoNNNN.......................................9-<.: Qg1cm
>
•
eso unitario compactado secoNNNN.............................9
>
•
AbsorciónNNNNNNN AbsorciónNNNNNNNNNNNNNNNNN NNNNNNNNNNNNNNNN.9.: NNNNNN.9.:: : I
•
)ontenido de humedadNNNNNNNNNNNNNNNNN.9?3? I
•
%ódulo de finura............................................................................M.M/M
7olución8
Pao NF- Cara#!er!i#a de& #on#re!o o&i#i!ado •
f c+-/0g1m -
•
)onsistencia plástica
TECNOLOGIA DEL DEL CONCRETO DISEÑO DE MEZCLAS METODO ACI
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD ACULTAD DE INGENIERIA INGENI ERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
Pao Pao N F0 De!er(in De!er(ina#i a#i$n $n de &a Re Rei! i!en#i en#iaa 'ro(ed 'ro(edio io )omo el nivel de control de calidad es bueno. f ' cr =1.2 f ' c … … … … … … … ( I ) f ' cr =f ' c + 84 … … … … … … …( II )
(eemplazamos valores, ! elegimos el ma!or dato obtenido8 2
f ' cr =1.2∗250 =300 g / m … … … … . ( I ) 2
f ' cr =250 + 84 =334 g / m … … … … .( II )
)omparándolos datos obtenidos en 2*4 ! en 2**4, elegimos la siguiente resistencia promedio8 ∴ f ' cr
=334 g / m2
Pao N F1 Se&e##i$n de& !a(a)o (; de& A.G %ediante los datos granulom#tricos, obtenidos en el ensa!o de agregados de la cantera C"l guitarreroD; determinamos un Hamao %áximo Fominal del agregado grueso equivalente a 9++. ∴ !"#
A .G =1 ' '
Pao N F2 De!er(ina#i$n de& SLUMP =Aen!a(ien!o> = Aen!a(ien!o> "l asentamiento o 7LB%, se toma del siguiente cuadro8
Coni!en#ia
S&"(' =Aen!a(ien!o>
Tra*a?a*i&idad
7eca
/++ a -++
oco trabajable
lástica
>++ a :++
Hrabajable
Húmeda o fluidica
∴ S$U"%
Mayor o igual a 5’’
Muy trabajable
=3' ' − 4' '
Pao N F4 De!er(ina#i$n de& 7o&"(en de ag"a de (e3#&a =V. "ni!ario> TECNOLOGIA DEL DEL CONCRETO DISEÑO DE MEZCLAS METODO ACI
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD ACULTAD DE INGENIERIA INGENI ERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
"ste dato dato se obtiene obtiene de la siguient siguiente e tabla; para para ello se entra con los datos datos del asentamiento ! el tamao máximo nominal del A.=8
Aen!a(ien!o
Ag"a@ en -(1@ 'ara &o !a(a)o (;13
91- >1:
9
9 91-
-
>
<
9>/ 9: 9
99> 9-: N
Con#re!o in aire a!ra'ado 9 a - > a : < a M
-/M --3 -:>
9?? 9?/ 9M? -9< -/ 9?> --3 -9< -/-
9<< 939 9?/
9: 9 9M3
Con#re!o #on aire a!ra'ado 9 a - 939 9M 9<3 9 9/ 9:9-9/M > a : -/9?> 93: 9M 9< 9M 9>> 99? < a M -9< -/ 9?M 93: 9M: 9<< 9: N "n la tabla se determina que para un agregado grueso de H%F de 9++, en una mezcla de consistencia plástica ! sin aire incorporado, corresponde un volumen unitario de 9?> lt1m >.
=193 < ¿ m
olumen unitario unitario de agua ∴ Volumen
3
Pao N F5 F5 Se&e##i$n de& #on!enido de aire =aire a!ra'ado> ara la selección del contenido de aire atrapado entra con el H%F del A.=, a la siguiente tabla8
Ta(a)o (a)o (; TMN> >13 91- >1: 9 9 91- - > <
TECNOLOGIA DEL DEL CONCRETO DISEÑO DE MEZCLAS METODO ACI
Aire ire a! a!ra'a ra'ado do >./I -.I -./I 9.I 9./I /.I /.>I /.-I
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD ACULTAD DE INGENIERIA INGENI ERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
"n la tabla se determina que el contenido de aire atrapado para un agregado grueso de tamao máximo nominal de 9++, es de 9. I. ∴ Aire atrapado=1.5
Pao NF6 Re&a#i$n NF6 Re&a#i$n ag"a#e(en!o "n este caso no presenta ning&n tipo de acción externa que pudiera daar el concreto, se seleccionara la relación agua5cemento &nicamente por resistencia. "sto mediante la siguiente tabla8 '
f cr
=08 da>
Re&a#i$n ag"a#e(en!o de die)o en 'eo Con#re!o in aire in#or'orado
Con#re!o #on aire in#or'orado
9/ /.3/ /.M9 -// /.M/ /.<9 -/ /. >// /. /.:< >/ /.:3 /.: :// /.:> N :/ /.>3 N )omo el dato de la resistencia promedio no encaja en la tabla, se calculara la relación agua5cemento mediante interpolación8
−334 0.48 − & = & =0.50 350−220 0.48 −0.57
350
Relacion Agua ∴ Relacion
−Cemento =0.50
Pao N F8 ,a#!or Ce(en!o =,.C> "l factor cemento lo calculamos por la relación siguiente8 F . C =
F . C =
Volumen olumen Unitario Unitario de Agua Relacion Agua−Cemento 193 0.50
3
3
= 386 g / m = 9.08 (olsas / m
TECNOLOGIA DEL DEL CONCRETO DISEÑO DE MEZCLAS METODO ACI
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD ACULTAD DE INGENIERIA INGENI ERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
=386
∴ F . C
g m
3
= 9 (olsas / m3
Pao N F9 Ca"&o de &a #an!idad de& agregado gr"eo.
or tabla se tiene interpolando para hallar )8 2.40 −2.50 2.40 −2.60
=
0.71− & 0.71 −0.69
& =0.713
) b 1 b / b )R b/ b /.M9>R 9:3.>b 9/?./> 0g1m >
Pao N -F Ca"&o de& 7o&"(en a*o&"!o La suma de los vol&menes absolutos de los elementos. •
)ementoNNNNNNNNNNN. >3<1 2>.9- R 9///4 /.99- m >
•
Agregado Agregado gruesoNNNNNNN.. gruesoNNNNNNN...9/?./ .9/?./>1 >1 2-.9/R9///4/ 2-.9/R9///4/.:-3 .:-3 m >
•
AguaNNNNNNNNNNNN. AguaNNNNNNNNNNNN.....NNN9?> ....NNN9?> 1 29 R 9///4 9///4 /.9?> /.9?> m >
•
AireNNNNNNNNNNNNNN AireNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNN.9. NNNNNNN.9. I /./9 /./9 m>
TECNOLOGIA DEL DEL CONCRETO DISEÑO DE MEZCLAS METODO ACI
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD ACULTAD DE INGENIERIA INGENI ERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL •
6olumen absoluto de la pastaNNNNNNNNN..NNNN/.M>< m > ∴ Volumen a(soluto
=0.7536 m3
6olumen del agregado fino 9 5 /.M>< /.-:< m >. eso suelto seco del AO /.-:3 0g1m >
Pao N -- Va&ore Va&ore de die)o en &a*ora!orio Ce(en!oHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH.H..185 Ce(en!oHHHHHHHHHHHHHHHHHHH HHH.H..185 g (1 Ag"a de die)oHHHHHHHH die)oHHHHHHHHHHHHHHHHHH HHHHHHHHHHHHH...H-91 HHH...H-91 &! ( 1 Agregado fino e#oHHHHHHHHHH e#oHHHHHHHHHHHHHHHHHHH518 HHHHHHHHH518 g ( 1 Agregado gr"eo e#oHHHHHHHHHHH e#oHHHHHHHHHHHHHHH..H.-F49.F1g HHHH..H.-F49.F1g (1 Pao N -0 Corre##i$n 'or +"(edad de &o agregado a4 Kumed Kumedad ad sup superf erfici icial8 al8 •
Agregado Agregado finoNNNNNNNNNNNN finoNNNNNNNNNNNNNN.-.?? NN.-.?? S 9.>- 9.
•
Agregado Agregado gruesoNNNNNNNNN gruesoNNNNNNNNNNNNN9./9 NNNN9./9 S /.39 /.-> /.-> I
b4 Aporte Aporte de agua agua por humed humedad ad del agreg agregado ado88 •
Agregado Agregado fino.NNNNNNNN<> fino.NNNNNNNN<>3R 3R 2P 9.44 9.44 P9/ lt1m >
•
Agregado Agregado gruesoNNNNNN9 gruesoNNNNNN9/? /? R 2P -.>/R9/T -.>/R9/T25>44 25>44 P -.:> -.:> lt1m >
•
Aporte de agua por humedadNNNNN humedadNNNNNNNNNNNN..P NNNNNNN..P 9-.:> 9-.:> lt1m>
c4 Agua Agua efe efect ctiv iva8 a8 •
Agua efectivaNNN efectivaNNNNNNNNNNNNN NNNNNNNNNN...9?> ...9?> S 9-.:> 9-.:> 93/.? lt1m >
Los pesos de los materiales integrantes de la unidad cubica de concreto, !a corregidos por humedad del agregado, a ser empleados en las mezclas de prueba serán 2materiales al pie de obra48
Ce(en!oHHHHHHHHHHHHHHHHHHH Ce(en!oHHHHHHHHH HHHHHHHHHHHHHH.185 HHHH.185 g g (1 TECNOLOGIA DEL DEL CONCRETO DISEÑO DE MEZCLAS METODO ACI
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD ACULTAD DE INGENIERIA INGENI ERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
Ag"a efe#!i7aH.HHHHH efe#!i7aH.HHHHHHHHHHHHHHHH HHHHHHHHHHHHHH.H-8F.49&! HHH.H-8F.49&! ( 1 Agregado fino +(edoH..HHHHHH +(edoH..HHHHHHHHHHHHHHH522.22 HHHHHHHHH522.22 g ( 1 Agregado gr"eo +(edoH.HHHHHHH +(edoH.HHHHHHHHHHHHH.-F9F.59 HHHHHH.-F9F.59 g (1 Pao N -1 Pro'or#i$n en 'eo a4 %ate %ateria riale les s corregi corregido dos8 s8 386
644.44 1090.69 1:1.7:2,82 / 20.45 < ¿ (olsa : 378.43 378.43 378.43 :
∴ 1:1.7:2.820.46 < ¿ (olsa
VERI,ICACION DEL DISEÑO MEZCLA DE PRUEBA/ "n nuestra práctica solamente se elaboró una probeta de 9 cm de diámetro por >/ cm de altura; para ello se realizaron los siguientes cálculos8 2 3.14∗ D V pro(eta= A ∗ ) = ∗ ) 4
2
V pro(eta=
* ∗0.15 4
∗0.30 −3
3
V pro(eta m pro(eta=5.3014 ∗10
K>/ cm TECNOLOGIA DEL DEL CONCRETO DISEÑO DE MEZCLAS METODO ACI
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD ACULTAD DE INGENIERIA INGENI ERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
$9 cm
)alculo para > probetas8
−3
3
V =3∗5.3014 ∗10 m =0.0159 + 0.02 m
2
)antidades de material para elaborar la probeta de concreto8 )ementoNNNNNNNNNNNNNNN..N> )ementoNNNNNNNNNNN NNNN..N> R /.//< -.>M 0g • Agua efectivaNNN efectivaNNNNNNNNNNNNN NNNNNNNNNN..N.93M.? ..N.93M.? R /.//< 9.- lt • A.O h&medoNNNNNN h&medoNNNNNNNNNNNNN... NNNNNNN...N.:::.:N.:::.:- R /.//< -.?< -.?< 0g • A.= h&medo...... h&medo.................. .......................... .......................... ...............N....9/3 ...N....9/3M.<> M.<> R /.//< /.//< M.- 0g • )on estas cantidades de material se realiza la mezcla correspondiente, la cual será vaciada a la probeta estándar mencionada anteriormente. Luego de ello se somete a la probeta a un periodo de curado curado de M d'as; para finalmente finalmente someterla a un ensa!o de compresión. Los datos del ensa!o de compresión obtenidos en el ensa!o son los siguientes8
Tie('o K2.-4 (in
=((.>
D =((.>
rea =#(0>
>//
9/
9M<.M9
P"n!o
Carga =g.>
Defor(a#i$n To!a& =((.>
Ef"er3o =g.#(0>
Defor(a#i$n Uni!aria
0 1 2 4 5 6 8 9 -F --0 -1 -2 -4 -5 -6 -8
9/// -/// >/// :/// /// // M/// 3/// ?/// 9//// 99/// 9-/// 9>/// 9:/// 9/// 9// 9M/// 93///
/./? /.-3 /.:: /.9 /.M/.3 /.?> 9./: 9.9 9.9.-M 9.>> 9.>3> 9.:: 9./M 9. 9.<9 9.
.<33:-:99.>9M<3:3 9<.?M<-M> --.<>>>.?>/: >?.<993? :.-M/M>?: /.?-?393 <.33:-:<-.-:M-<<< .<:?9 M?.-->M?>? 3:.33-<><> ?/.:9:M3M ?<.-//>-99 9/9.3?9<:
/.///>//// /.///?>>>> /.//9:<<>>> /.//>9//// /.//>:<<<<<>>> /.//::>>>> /.//:<9/// /.//:39<>> /.//9<<3>>> /.//<<
TECNOLOGIA DEL DEL CONCRETO DISEÑO DE MEZCLAS METODO ACI
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD ACULTAD DE INGENIERIA INGENI ERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
-9 0F 000 01 02 04 05 06 08 09 1F
9?/// -//// -9/// --/// ->/// -:/// -/// -// -M/// -3/// -?/// -?//
9.M9 9.M< 9.39 9.3 9.33 9.?: 9.?3 -./> -.9: -.9? -.-> -.>
9/M.93//< 99>.9M<3:3 993.3>9 9-:.:?:>> 9>/.9>>M< 9>.39--93 9:9.:M9/<9 9:M.9-??/> 9-.M33M: 93.::M33 9<:.9/<:> 9<<.?>39 "dad8
/.//M//// /.//33>>> /.//>>>> /.//<9<<>>> /.//M>//// /.//M:>>>> /.//M<<<
grafi#o de ef"er3o V defor(a#ion Gráfco Esuerzo Vs Deormación Unitaria
FGHA8 los primeros : puntos se descartan por ser la deformacion de la mordaza.
TECNOLOGIA DEL DEL CONCRETO DISEÑO DE MEZCLAS METODO ACI
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD ACULTAD DE INGENIERIA INGENI ERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
Gráfco Esuerzo Vs Deormación Unitaria
f(x) = 5.02E+0!x"! # .55E+05x"5 + $0%!00&250'$.$x" # 2050'2$$&.05x"& + 50!2&%'.2&x"2 # %2$0'.'x + 52 R =
Ajuste de de los datos8 datos8 $espreciamos los : primeros puntos por mostrarnos la deformación de la mordaza, pero la carga si va a afectar al concreto por ende8
P"n!o
Ef"er3o =g.#(0>
Defor(a#i$n Uni!aria
4 5 6 8 9 -F --0 -1 -2 -4 -5 -6 -8 -9 0F
/.////// 9.////// -.////// >?.////// :.////// <.33:-:<-.-:M-<<<.<:?9:< M?.-->M?>33 3:.33-<><> ?/.:9:M3M?<.-//>-99 9/9.3?9<>< 9/M.93//< 99>.9M<3:3:
/.//////// /.///:>>>> /.///M//// /.//9/<<>>> /.//-/>>>> /.//--9/// /.//-:9<>> /.//-M<<>> /.//>9<<>//// /.//>:3>>>
TECNOLOGIA DEL DEL CONCRETO DISEÑO DE MEZCLAS METODO ACI
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD ACULTAD DE INGENIERIA INGENI ERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
000 01 02 04 05 06 08 09 1F
993.3>/3 9-:.:?:>>9>/.9>>MM 9>.39--939 9:9.:M9/ 9:M.9-??/-? 9-.M33M:> 93.::M3M3 9<:.9/<:>/9<<.?>39:
/.//><>>>> /.//>M<<3<<<<>>> /.//:?//// /.///>>>> /.//-<<
)alculo de los esfuerzos ! el módulo de elasticidad del concreto8 "sfuerzos8 • 2 , ma& ma& =168 -g / cm ma& =0.0079 , l.l . pe=70 -g / cm
2
l . p . e =0.0048 , diseño diseño =( 0.70∗70 ) = 49 -g / cm
2
diseño =0.0038
•
%#todo Heórico8 7e calcula con la
f ' c , a los M dias.
≫ ≫ ≫ 300= 25980.76 g / cm /=15000 √ f ' c ≫ /=1500 √ 300 ∴ / =25980.76 g / cm •
/=
2
2
%#todo practico8 , ma& 0 ma& −0.002
≫ ≫ ≫ ≫ /=
166.93 =51100.9682 g / cm2 0.00526667 −0.002 2
∴ / =51100.9682 g / cm
MEDICION DEL SLUMP =Aen!a(ien!o> = Aen!a(ien!o> •
7e procedió a aadir la mezcla en el cono de Abrams, chuzándolo con una varilla de acero, primero una tercera parte la cual fue compactada con - golp golpes es,, luego luego se agre agregó gó un poco poco más de mezcla mezcla hasta hasta las -1> partes partes,,
TECNOLOGIA DEL DEL CONCRETO DISEÑO DE MEZCLAS METODO ACI
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD ACULTAD DE INGENIERIA INGENI ERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
compactándolo tambi#n con el mismo n&mero de golpes ! finalmente se llenó hasta el ras ! compacto.
•
7e enraz enrazo o a!udá a!udánd ndono onos s con una una varil varilla la de acero, acero, luego luego se proce procedió dió a desmoldar.
•
Oinalmente se midió el slump con a!uda de una regla.
∴ S$U"% =2 ' '
CUADRO DE RESUMEN VALORES DE DISEÑO EN LABORATORIO Ce(en!oHHHHHHHHHHHHHHHHHHH Ce(en!oHHHHHHHHH HHHHHHHHHHHHH.H..168.21 HHH.H..168.21 g g ( 1 Ag"a de die) die)oHHH oHHHHHHH HHHHHHHH HHHHHHHH HHHHHHHH HHHHHH.. HH...H-91 .H-91 &! 1 ( Agregado Agreg ado fino e#oHH e#oHHHHHH HHHHHHHH HHHHHHHH HHHHHHHH HHHHH52-. H52-.11 11 g 1 ( Agregado gr"eo e#oHHHHHHHHHHH e#oHHHHHHHHHHHHHHH..H.HHHH..H.--22.86 -22.86 g (1 VALORES VA LORES DE DISEÑO CORREGIDOS Ce(en!oHHHHHHHHHHHHHHHHHHH Ce(en!oHHHHHHHHH HHHHHHHHHHHHHH.168.21 HHHH.168.21 g (1 Ag"a efe#!i7aH.HHHHHHHHHHHHHHHHHHH.H-80.F4 efe#!i7aH.HHHHHHHHHHHHHHHHHHH.H-80.F4 &! (1 TECNOLOGIA DEL DEL CONCRETO DISEÑO DE MEZCLAS METODO ACI
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD ACULTAD DE INGENIERIA INGENI ERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
Agregado fino +(edoH..HHHHHH +(edoH..HHHHHHHHHHHHHHH549.64 HHHHHHHHH549.64 g (1 Agregado gr"eo +(edoH.HHHHHHH +(edoH.HHHHHHHHHHHHH.-HHHHHH.--56.5 56.5 g (1 PROPORCION EN PESO DE LOS MATERIALES MATERIALES SIN CORREGIR ∴ 1 : 1.69 1.69 :3.03:21.68 :3.03:21.68 < ¿ (olsa
PROPORCION EN PESO DE LOS MATERIALES MATERIALES CORREGIDOS 1:1.74:3.09 / 20.45 < ¿ (olsa MODULO DE ELASTICIDAD TEORICO 2 ∴ / =25980.76 g / cm MODULO DE ELASTICIDAD PRACTICO /=51100.9682 g / cm
2
SLUMP 0
CONCLUSIONES : RECOMENDACIONES ∗ ∗
La resistencia promedio obtenido en el diseo fue de f *+,>-3.9: 0g1mT-. La proporción en peso que se obtuvo luego de disear el concreto fue de8 1: 1.69: 1.69: 3.03 3.03 : 21.6 21.68 8 < ¿ (olsa
∗
; teniend teniendo o en consider consideració ación n las correcci correccione ones s
necesarias. La probeta ensa!ada fallo de acuerdo a lo esperado, se notó dentro de la ruptura de la misma que el agregado no fallo sino la pasta, lo que nos har'a pensar que los agregados poseen una buena resistencia. "l tipo de falla se
∗
dio en un ángulo aproximado de :U ante la acción de una carga gradual. Luego de determinar el valor del slump en el laboratorio, se verifico que este valor equivalente a -++, se encontraba dentro del rango correspondiente a una mezcla de consistencia seca.
TECNOLOGIA DEL DEL CONCRETO DISEÑO DE MEZCLAS METODO ACI
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD ACULTAD DE INGENIERIA INGENI ERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
ANEOS
%ateriales usados en laboratorio.
reparación de la mezcla.
roceso de determinación del 7LB% en el laboratorio .
TECNOLOGIA DEL DEL CONCRETO DISEÑO DE MEZCLAS METODO ACI
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD ACULTAD DE INGENIERIA INGENI ERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
TECNOLOGIA DEL DEL CONCRETO DISEÑO DE MEZCLAS METODO ACI