Universidad Nacional de Ingeniería Facultad de Ingeniería Civil
METODO DEL AGRE METODO AGREGADO GADO GLO GLOBAL BAL PARA EL DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO Expositor:
Ing. CARLOS BARZOLA GASTELU
Lima, Sábado 16 de Agosto 2014
CONCRETO: RESISTENCIA A LA COMPRESION 2
Importancia: •Las
Propiedades del concreto están relacionadas con su Resistencia. En la construcción de Estructuras de Concreto o Concreto Armado, se determinan las características características deseadas del Concreto, principalmente mediante las pruebas de Resistencia del Concreto Endurecido. •
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PLANOS PARA CONSTRUIR 3
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RESISTENCIA A LA COMPRESION DEL CONCRETO 4
Abram’s
en 1918, estableció que la Resistencia de un Concreto completamente Compactado es inversamente proporcional a la relación a/c. Incrementar la Compactación del Concreto, permite reducir los espacios entre las partículas y por tanto mejorar la Resistencia a la Compresión.
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EN ESTADO ENDURECIDO 5
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COMO LOGRAR CONCRETOS DE ALTA RESISTENCIA Kg/cm2 1100
CPTI + Aditivo + Sílice 650 450 400 350
CPTI + Aditivo CPTI CPTIP
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MATERIAS CONCRETO
PRIMAS
PARA
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1.- Cemento. 2.- Agregado grueso. 3.- Agregado fino. 4.- Agua. 5.- Aditivos. 6.- Adiciones.
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EL
TIPOS DE CEMENTO 8
Norma de performance: ASTM C219 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Tipo G.U. Para construcciones en general. No requiere propiedades especiales. Tipo H.E. Alta resistencia inicial inicial Tipo M.S. Moderada resistencia a los sulfatos Tipo H.S. Alta resistencia a los sulfatos Tipo M.H. Moderado calor de hidratación. Tipo L.H. Bajo calor hidratación. Tipo ( ) R. Baja reactividad con agregados reactivos. Universidad Nacional de Ingeniería
PRODUCCION DE AGREGADOS 9
1.Selección de las Canteras. 2.Estudio de las características físicas y mecánicas. 3.Sistema de producción. 4.Deposito.
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DIFERENTES PROCESOS DE PRODUCCION DE LOS AGREGADOS Universidad Nacional de Ingeniería
COMPROBAMOS ????
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TAM IZ ( Pulg )
%
% RET.
%
% PASA
RET. ( mm ) RE
ACUM .
PASA
HUSO NTP NTP 1 1/2"
100.0 100.0 100.0 64.0 49.1 48.8 47.2 39.7 27.0 17.4 10.0 5.1 0.0
- 10 100 - 10 100 - 90 - 80 - 68 - 58 - 50 - 45 - 38 - 30 30 - 20 20 - 8 - 0
2 1/2"
63
2"
50
1 1/2"
37.5
1"
25
3/4"
19
1/2"
12.5
3/8"
9.5
N°4
4.75
N°8
2.38
N°16
1.19
N°30
0.60
N°50
0.30
N°100
0.15
FONDO 0.075
0.0 0.0 0.0 36.0 14.9 0.3 1.7 7.5 12.6 9.6 7.4 4.9 5.1
0.0 0.0 0.0 36.0 50.9 51.2 52.8 60.3 73.0 82.6 90.0 94.9 100.0
100 95 60 45 35 30 25 20 14 8 3 0 0
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Diferentes materiales para fabricar concreto
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Agregado Fino
Agregado Grueso
Aditivos
1. Arena natural de rio.
1. Piedra chancada
1. Plastificantes, super plastificantes.
2. Arena de cerro.
2. Piedra partida.
2. Super fluidificantes.
3. Canto rodado.
3. Acelerantes de fraguado.
3. Arena producto del chancado de la roca.
4. Retardantes de fraguado.
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ADITIVOS 13
Tipos 1. Tipo A Reductores de agua 2. Tipo B Retardadores 3. Tipo C Acelerantes 4. Tipo D Reductores de Agua y retardadores 5. Tipo E Reductores de Agua y acelerantes 6. Tipo F Reductores de agua de alto poder 7. Tipo G Reductores de agua de alto poder y retardadores Universidad Nacional de Ingeniería
¿Tipos de plastificantes reductores de agua?
CONVENCIONALES :
DE MEDIO RANGO :
DE ALTO RANGO : Universidad Nacional de Ingeniería
Requisitos para durabilidad al congelamiento deshielo con incorporadores de aire. • Contenido •
de aire : 5% - 7% en volumen.
Tamaño de burbujas = 0.065” a 0.01” (.17 mm a 0.25mm).
Factor de espaciamiento (distancia entre burbujas) = 0.008 in. (0.20 mm) o menos. •
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Hay que Medirlo!!!!!
Por Presión
Por Volumen
Por Peso
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METODO DE AGREGADO GLOBAL Y MODULO DE FINURA 17
Aplicación del método en función del equipo a utilizar. utilizar.
Mezcladora
Modulo de Finura 5.4 - 5.6
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METODO DE AGREGADO GLOBAL Y MODULO DE FINURA 18
Aplicación del método en función del equipo a utilizar. utilizar.
Modulo de Finura Camión mezclador
5.2 - 5.4
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METODO DE AGREGADO GLOBAL Y MODULO DE FINURA 19
Aplicación del método en función del equipo a utilizar. utilizar.
Modulo de Finura Bombeo
5.0 - 5.1
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AGUA 20
N.P.T. = 339.088 Requisitos: 1.Materia orgánica (Como oxigeno consumido) 2.Residuo solido 3.PH 4.Sulfatos 5.Cloruros 6.Alcalinidad total como Na HCO 3 Universidad Nacional de Ingeniería
CRITERIOS DE DISEÑO DEL CONCRETO 21
1.Resistencia del concreto : f´c. 2.Trabajabilidad – Asentamiento Asentamiento.. 3.Durabilidad. Tipo de Cemento – a/c. 4.Grado de Control de la Calidad. 5.Uso de Aditivo. 6.Economía del Producto.
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BASES PARA ESTABLECER LA RESISTENCIA PROMEDIO: f´cr 22
1. Una probabilida probabilidad d de 1 en 10, para para que una prueba prueba sea menor a f´c. 2. Una probabilida probabilidad d de 1 en 100 para para que una prueba prueba,, del promedio correlativo de 3 en 3, sea menor a f´c. 3. Una probabilid probabilidad ad en 1 en 100, 100, para que que una prueba, prueba, sea menor de f´c – 35.
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METODO DEL PESO AGREGADO GLOBAL
UNITARIO
DEL
23
La combinación porcentual de los Agregados, permite encontrar un punto donde se obtiene la Máxima Compactación, la Máxima Densidad y la Máxima Resistencia.
Los Métodos para reducir los Vacios e incrementar la Resistencia son: Adición de Microsilice, Aditivos Plastificantes, Método del Agregado Global, Reducción del Tamaño Máximo del Agregado, compatibilidad del Modulo de Finura de la arena y el Modulo de Finura de la Piedra. Universidad Nacional de Ingeniería
COMPATIBILIDA COMPA TIBILIDAD D DEL MODULO MOD ULO DE FINURA DE LA ARENA CON EL MODULO DE FINURA DE LA PIEDRA 24
Para un Modulo de Finura del Agregado Grueso le corresponde un solo Modulo de Finura de la Arena, que produce la Máxima Resistencia. Universidad Nacional de Ingeniería
ANALISIS GRANULOMETRICO 25
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DOSIFICACION DEL CONCRETO 26
TAMIZ 1" 3/4" 1/2" 3/8" #4 #8 # 16 # 30 # 50 # 100 # 200
HUSOS ASTM % QUE PASA I II 100 100 80 88 63 75 55 70 40 57 28 47 18 35 12 25 7 15 3 8 0 0
HUSOS DIN (1045) % QUE PASA
TAMIZ I
II
III
31.5 mm.
100
100
100
16 mm.
80
88
89
8 mm.
63
75
77
4 mm.
55
70
65
2 mm.
40
57
53
1 mm.
28
47
42
0.25 mm.
18
35
15
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CALCULO DEL AGREGADO GLOBAL 27 x 0.517
Peso
Peso Pe so
x 0.483
% Ret.
% Ret. Ac.
% Ret.
% Ret. Ac.
AG
2"
70
0.9
0.9
0.5
0.5
0.5
1 1/2"
200
2.6
4
1.4
1.4
1.9
1"
2000
2.64
30
13.6
13.6
15.5
3/4"
1100
14.5
44.5
7.5
7.5
23
1/2"
2200
29
73.5
15.2
15.2
38.2
3/8"
900
50
11.9
85.4
1.7
1.7
6.1
0.8
6.9
45.1
Nº 4
800
300
10.4
96
10.3
12
5.5
5
10.5
55.6
Nº 8
300
900
4
100
31
43
2
15
17
72.6
Nº 16
300
10.3
53
5
5
77.6
Nº 30
190
6.6
60
3.2
3.2
80.8
Nº 50
210
7.2
67.2
3.8
3.5
84.3
Nº 100
660
22.8
90
11
11
95.3
Nº 200
250
8.6
98.6
4.2
4.2
99.5
Fondo
40
1.4
100
0.7
0.7
100
7570
D n max
2900
MF = 7.29
MF = 3.27
11 / 2" Universidad Nacional de Ingeniería
MF = 5.36
COMBINACION DE ARENA Y PIEDRA 28
M.F.AG.Glob M.F.AG.Global al = 5.35;
M.F.Arena M.F.Arena = 3.27; M.F.Piedra M.F.Piedra = 7.29
(x)MF Arena + (y)MF Piedra = 5.35 ……………… ( a ) x + y =1
……………… (
b)
Despejando: x = 0.517 y = 0.483
51.7 % Arena 48.3 % Piedra
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29
PESO UNITARIO COMPACTADO DEL AGREGADO GLOBAL COMBINACIÓN DE AGREGADOS
PESO UNITARIO COMPACTADO (Kg/m3)
Piedra 53% y Arena 47%
2.0188
Piedra 52% y Arena 48%
2.0263
Piedra 50% y Arena 50%
2.0226
Piedra 48% y Arena 52%
2.0188
Piedra 47% y Arena 53%
1.9925
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DOSIFICACION DEL CONCRETO 30
A
P
Pe
2.66
2.77
PUS
1719
1413
CH
0.86
0.31
Ab
1.01
0.64
MF
3.1
7.5
PUC
1950
1580
Datos: f´c = 210 kg/cm2 Asentamiento: 3” – 4”
Control: 1 en 10. Diseño: Por Resistencia Cemento P T I: Pe = 3.15 Arena / Piedra = 48/52 48/52 Dnmax= 1” Universidad Nacional de Ingeniería
DOSIFICACION DEL CONCRETO 31
f ´cr
f ´c
1 tv t 1.28 1.34 2.33 v
10%, 15%, 20%
f ´cr f ´cr
f ´c 1 (1.28 x0.20) f ´c 1 (1.34 x0.20)
1 en 10 1 en 100
f ´c 140
f ´cr 188
1 : 10
f ´c 140
f ´cr 191
1 : 100
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CUMPLIMIENTO DE LA ESPECIFICACION SOLICITADA 32
f ´cr f ´c 15%. f ´c
1.15. f ´c
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DOSIFICACION DEL CONCRETO 33
1) f ´cr
210
210
1 (1.28 x0.2)
0.744
210 x1.344
f ´cr 282k g / cm2 250
2) Agua 195 (Tabla ) 3) a / c 4) c
0.575
------
0.62
32 50
y 282 300
339
-----------
x 0.55
5) Piedra Piedra : A / P 48% / 52% 6) Aire Aire atrapado 1.5% (Tabla ) Universidad Nacional de Ingeniería
0.07
DOSIFICACION DEL CONCRETO 34
P. Seco
Vol.Ab.
DU
DO
DUO
BI
Vol
C
339
0.108
1
339
1
1 bl.
1 bl.
Ag
195
0.195
0.575
200
0.589
25 lt.
25 lt.
Ar
888
0.334
2.62
896
2.64
112.2
2.3 p3
P
1003
0.362
2.96
1006
2.97
126.2
3.2 p3
0.303 -1
0.697 x 0.48 = 0.334 x 2.660 = 888 X 0.52 = 0.362 x 2.770 = 1003 Universidad Nacional de Ingeniería
DOSIFICACION DEL CONCRETO 35
Corrección por humedad:
CP o P s (1 W / 100) 1006 CAo A s (1 W / 100) Corrección de agua:
W Ab CP o P s ( ) 100 W Ab CAo A s ( ) 100 4.6 5lt .
896 3.3
DO C
339
Ag
200
Ar
896
P
1006
1.3
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DOSIFICACION DEL CONCRETO 36
Conversión a volumen: A. P .
1719 35.5 1413 35.5
48.5k g / p
3
39.8k g / p 3
BI
Vol
1 bl.
1 bl.
25 lt.
25 lt.
112.2
2.3 p3
126.2
3.2 p3
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37
Gracias por su atención
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METODO DEL AGRE METODO AGREGADO GADO GLO GLOBAL BAL PARA EL DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO Expositor:
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Lima, Sábado 16 de Marzo del 2014
