INFORME DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO METODO ACI/NSR-10
ANDRES RODOLFO AVILA AVILA Estudiante de Ingeniería Civil Universidad Industrial de Santander
[email protected]
JADEHR FRANCISCO ARIZA Estudiante de Ingeniería Civil Universidad Industrial de Santander jadehr.ariza@correo.
[email protected] uis.edu.co
CRISTIAN MAURICIO TORRES FONTECHA Estudiante de Ingeniería Civil Universidad Industrial de Santander
[email protected]
Grupo: B2 Sugrupo: !
RESUMEN En el presente in"or#e se presentar$n los resultados % procedi#ientos para el dise&o de una #ezcla de concreto siguiendo el #'todo (CI ) *S+,-. Se deter#inaran las propiedades/ resistencia/ asenta#iento/ contenido de agua,aire/ relaci0n agua,ce#ento/ cantidad de agregados % volu#en. En esta pr$ctica usare#os el volu#en de una proeta de ensa%o %/ para el an$lisis de los resultados de la resistencia se dejara la proeta de concreto en re#ojo por 21 días % luego se proceder$ en la prensa hidr$ulica para posterior#ente oservar su resistencia. +esistencia cia de dise&o/ dise&o/ asenta#ie asenta#iento/ nto/ cantidad cantidad de agua/ agua/ relaci0n relaci0n agua)ce#e agua)ce#ento/ nto/ PALABRA PALABRAS S CLAV CLAVE: +esisten agregados gruesos/ agregados "inos.
ABSTRACT his report 3ill present the results and procedures "or the design o" a concrete #i4ture "ollo3ing the #ethod (CI ) *S+,-. he% deter#ine the properties/ strength/ settle#ent/ 3ater,air content/ 3ater,ce#ent ratio/ aggregate a#ount and volu#e. In this practice 3ill use the volu#e o" a test speci#en/ and the anal%sis o" the results o" the resistance o" the speci#en 3ere le"t to soa5 concrete "or 21 da%s and then proceed in the h%draulic press and suse6uentl% oserved resistance.
KEYWORDS : 7esign strength/ slu#p/ 3ater 6uantit%/ 6uantit%/ 3ater ) ce#ent ratio/ coarse aggregate/ and "ine aggregate.
1. INTRODUCCIN Siendo el concreto un #aterial 6ue posee detalles de resistencia a la co#presi0n/ de i#per#eailidad/ durailidad/ dureza % apariencia entre #uchas otras/ se convierte en la 8nica roca elaorada por el ho#re. El concreto no es un ien gen'rico co#o las piedras naturales o la arena/ sino un #aterial de construcci0n 6ue se dise&a % se produce de con"or#idad con nor#as rigurosas/ para los "ines % aplicaciones 6ue se re6uieres en un pro%ecto deter#inado % con las características de econo#ía/ "acilidad de colocaci0n % consolidaci0n/ velocidad de "raguado % apariencia adecuada seg8n su aplicaci0n. Se puede decir 6ue las propiedades del concreto se estudian principal#ente con el prop0sito de seleccionar los ingredientes apropiados de la #ezcla. (un6ue el dise&o estructural no se relaciona nor#al#ente con la selecci0n de #ezcla/ el dise&o i#pone dos criterios para esta selecci0n: la resistencia del concreto % su durailidad. Es i#portante agregar un re6uisito i#plícito en el sentido de 6ue la traajailidad dee ser apropiada para las condiciones de colado. El re6uisito de traajailidad se aplica/ diga#os/ no solo al reveni#iento en el tie#po de la descarga desde la #ezcladora sino ta#i'n a una li#itaci0n sore la p'rdida del reveni#iento hasta el #o#ento de la colocaci0n del concreto. 9a selecci0n de las proporciones de la #ezcla es así/ si#ple#ente/ el proceso de escoger los ingredientes adecuados del concreto % deter#inar las cantidades relativas de los #is#os con el ojeto de producir/ tan econ0#ica#ente co#o sea posile/ concreto con cierto #íni#o de propiedades especial#ente resistencia/ durailidad % una consistencia re6uerida.
!. MARCO TERICO !.1 P"#$%&'#() *$)+,() & & ,(%(#'"%+&'( & ,(,#&'( !.1.1 L" '#"*""*++": Es una propiedad del concreto "resco 6ue se re"iere a la "acilidad con 6ue este puede ser #ezclad/ #anejado/ transportado/ colocado % ter#inado sin 6ue pierda su ho#ogeneidad.
!.1.! L" #&)+)'&,+": 9a resistencia a la co#presi0n si#ple es la característica #ec$nica #$s i#portante de un concreto/ pero otras co#o la durailidad/ la per#eailidad % la resistencia al desgaste son a #enudo de si#ilar i#portancia.
!.1.2 D3#"*++": El concreto dee poder soportar a6uellas e4posiciones 6ue pueden privarlo de su capacidad de servicio tales co#o congelaci0n % deshielo/ ciclos repetidos de #ojado % secado/ calenta#iento % en"ria#iento/ sustancias 6uí#icas/ a#iente #arino % otras se#ejantes.
!.! M"'&#+"&) 43& +'+&& & 3" %&6," & ,(,#&'( Ce#ento ;< , =<> del volu#en total de la #ezcla (gua -=< , 22<> (gregado ?< , ;=<> (ire -< , !<> (ditivos /-< , /2<>
!.2 C(( & A*#"%) El cono de (ra#s es la pruea 6ue se realiza al hor#ig0n en su estado "resco/ para #edir su consistencia "luidez del hor#ig0n>. El ensa%o reside en rellenar un #olde #et$lico troncoc0nico de di#ensiones nor#alizadas/ en tres capas apisonadas con 2= golpes de varilla A pis0n %/ luego de retirar el #olde/ #edir el asenta#iento 6ue e4peri#enta la #asa de hor#ig0n colocada en su interior. Esta #edici0n se co#ple#enta con la oservaci0n de la "or#a de derru#a#iento del cono de hor#ig0n #ediante golpes laterales con la varilla A pis0n. Este ensa%o "ue ideado por el investigador nortea#ericano (ra#s. Consiste $sica#ente en rellenar un #olde #et$lico troncoc0nico de di#ensiones nor#alizadas/ en tres capas apisonadas con 2= golpes de varilla A pis0n %/ luego de retirar el #olde/ #edir el asenta#iento 6ue e4peri#enta la #asa de hor#ig0n colocada en su interior. Esta #edici0n se co#ple#enta con la oservaci0n de la "or#a de derru#a#iento del
cono de hor#ig0n #ediante golpes laterales con la varilla A pis0n/ en la "or#a se&alada. 7e esta #anera/ la #edida del asenta#iento per#ite deter#inar principal#ente la "luidez % la "or#a de
especi"icada con un #argen su"iciente para #antener dentro de los lí#ites especi"icados las prueas con valores ajos. En una segunda tala aparecen los valores de la relaci0n agua)ce#ento
derru#a#iento para apreciar la consistencia del hor#ig0n. 7ada su si#plicidad de ejecuci0n/ el ensa%o de asenta#iento se ha generalizado co#o #edici0n de la traajailidad del hor#ig0n.
para casos de e4posici0n severa. 9. El contenido de ce#ento se calcula con la cantidad de agua/ deter#inada en el paso tres/ % la relaci0n agua ce#ento/ otenida en el paso cuatro
slu#p/ cuando este no se especi"ica el in"or#e del
cuando se re6uiera un contenido #íni#o de ce#ento o los re6uisitos de durailidad lo especi"i6uen/ la #ezcla se deer$ asar en un criterio 6ue conduzca a una cantidad #a%or de ce#ento/ esta parte constitu%e el 6uinto paso del #'todo. . Dara el se4to paso del procedi#iento el (CI #aneja una tala con el volu#en del agregado grueso por volu#en unitario de concreto/ los valores dependen del ta#a&o #$4i#o no#inal de
(CI inclu%e una tala en la 6ue se reco#iendan di"erentes valores de slu#p de acuerdo con el tipo de construcci0n 6ue se re6uiera. 9os valores son
la grava % del #0dulo de "inura de la arena. El volu#en de agregado se #uestra en #etros c8icos con ase en varillado en seco para un
aplicales cuando se e#plea el virado para co#pactar el concreto/ en caso contrario dichos valores deen ser incre#entados en dos % #edio centí#etros. !. Se deter#ina la resistencia pro#edio necesaria para el dise&o la cual est$ en "unci0n al "c/ la
#etro c8ico de concreto/ el volu#en se convierte a peso seco del agregado grueso re6uerido en un #etro c8ico de concreto/ #ultiplic$ndolo por el peso volu#'trico de varillado en seco. ;. asta el paso anterior se tienen esti#ados todos los co#ponentes del concreto/ e4cepto el
desviaci0n est$ndar/ el coe"iciente de variaci0n. 9os cuales son indicadores estadísticos 6ue per#iten tener una in"or#aci0n cercana de la e4periencia del constructor.
agregado "ino/ cu%a cantidad se calcula por di"erencia. Dara este s'pti#o paso/ es posile e#plear cual6uiera de los dos procedi#ientos siguientes: por peso o por volu#en asoluto.
9a elecci0n del ta#a&o #$4i#o del agregado/ segundo paso del #'todo/ dee considerar la separaci0n de los costados de la ci#ra/ el espesor de la losa % el espacio lire entre varillas
<. El octavo paso consiste en ajustar las #ezclas
!.7 M8TODO ACI Este procedi#iento considera nueve pasos para el proporciona#iento de #ezclas de concreto nor#al/ incluidos el ajuste por hu#edad de los agregados % la correcci0n a las #ezclas de pruea.
1. El pri#er paso conte#pla la selecci0n del
por hu#edad de los agregados/ el agua 6ue se a&ade a la #ezcla se dee reducir en cantidad igual a la hu#edad lire contriuida por el
individuales o pa6uetes de ellas. 2. Co#o tercer paso/ el in"or#e presenta una tala con los contenidos de agua reco#endales en "unci0n del slu#p re6uerido % el ta#a&o #$4i#o del agregado/ considerando concreto sin % con aire
agregado/ es asorci0n.
incluido.
tala con los valores de la relaci0n agua)ce#ento de acuerdo con la resistencia a la co#presi0n a los
peso volu#'trico del concreto/ su contenido de aire/ la traajailidad apropiada #ediante el slu#p % la ausencia de segregaci0n % sangrado/ así co#o las propiedades de acaado. Dara correcciones por di"erencias en el slu#p/ en el contenido de aire o
21 días 6ue se re6uiera/ por supuesto la resistencia pro#edio seleccionada dee e4ceder la resistencia
en el peso unitario del concreto el in"or#e (CI 2--.-,Fproporciona una serie de
7. Co#o cuarto paso/ el (CI proporciona una
decir/
hu#edad
total
#enos
=. El 8lti#o paso se re"iere a los ajustes a las #ezclas de pruea/ en las 6ue se dee veri"icar el
reco#endaciones 6ue ajustan la #ezcla de pruea hasta lograr las propiedades especi"icadas en el concreto.
1. +ecaudar la siguiente in"or#aci0n: 9os
!. 2. PROCEDIMIENTO 2.1 MATERIALES
(gregado "inoarena> (gregado gruesograva> (gua Ce#ento portland tipo Dalustre Cono de (ra#s Dis0n #et$lico
2.! PASOS B>SICOS PARA DISEÑAR UNA MEZCLA DE CONCRETO
#ateriales/ resistencia a la co#presi0n re6uerida/ condiciones a#ientales durante el vaciado/ condiciones a la 6ue estar$ e4puesta la estructura. 7eter#inar la resistencia re6uerida. "c resistencia a la co#presi0n Hg)c#2>/ resistencia de dise&o
2. Seleccionar el ta#a&o #$4i#o no#inal 7. 9. . ;. <. =.
del agregado grueso. Selecci0n del asenta#iento. 7eter#inaci0n del volu#en de agua. 7eter#inaci0n del contenido de aire. Seleccionar la relaci0n (gua)Ce#ento Calculo del contenido de ce#ento. C$lculo de los pesos de los agregados.
