MÉTODO DE DOSIFICACIÓN DOSIFICAC IÓN FAURY - JOISEL H 30 (90) 40 06 Malla mm AST M
Grava Gravilla Arena % acumulado que pasa
40
100,0%
1 ½”
25
1”
54,3%
100,0%
20
¾”
13,0%
99,7%
12,5
½”
0,0%
56,1%
10
3/8”
20,2%
100,0%
4
1,5%
98,9%
8
1,5%
88,8%
1,25
16
1,5%
80,3%
0,63
30
1,5%
55,7%
50
1,5%
21,9%
100
1,5%
6,1%
5 2,5
0 0,31 5 0,16
0 Densidad Real Saturada Superficialmente Seca 2,71 2,75 2,69 Kg/lt. Kg/lt. Kg/lt. Densidad Aparente Compactada 1,60 1,57 1,69 Kg/lt. Kg/lt. Kg/lt. Densidad Aparente Suelta 1,49 1,41 1,56 Kg/lt. Kg/lt. Kg/lt.
I.- Cálculo Resistencia media Requerida: fr fr = fp +( s t) fr = 300 +( 50 1,282) fr = 364,1 1
fp: Resistencia especificada o de proyecto
Tabla Valores de t de Student. Nivel de Confianza (%) 95
t 1,64 5
90
1,28 2
80
0,84 2
Tabla Valores de s (Desviación Estándar) Condiciones Previstas para la ejecución de la obra Regulares Medias
Buenas Muy Buenas
s (Mpa) 15 15 8,0 6,0 4,0 3,0
7,0
5,0 4,0
Tabla N° 1: VALORES DEL COEFICIENTE “A” Sistemas de Naturaleza de los Áridos Compactación del Arena y Arana y Arena canto Hormigón rodado Grava Grava canto rodado chancada Grava
chancada
Vibración moderada Mesa Vibradora 50 c/s Amplitud 0,3 Vibrador de Inmersión 200 Ciclos/seg. Amplitud 0,3 Vibración fuerte Mesa Vibradora 50 c/s Amplitud 0,3
Vibrador de
26,9 29,4
31,9
25,6
25,6
26,9
25,0
25,6
25,6
1
Inmersión 200 Ciclos/seg. Amplitud 0,3 Vibración muy fuerte Mesa Vibradora 100 c/s Amplitud 0,8 Vibrador de moldaje 200 Ciclos/seg. Amplitud 0,3
20,6
21,2
21,9
21,9
23,1
26,9
En relación al Coeficiente “K”, al igual que para el coeficiente “A”, existe una tabla que señala su valor, pero para esta dosificación en particular, se tomó un valor arbitrario proporcionado por el profesor en clases, el cual corresponde a K = 365. A pesar de lo anterior, de todas formas se presenta a continuación la tabla con la que se debe contar en futuras dosificaciones.
Tabla N° 2: VALORES DEL COEFICIENTE “K” Sistemas de Compactación del Hormigón
Pisoneo Vibración moderada Mesa Vibradora 50 c/s Amplitud 0,3 Vibrador de Inmersión 200 Ciclos/seg. Amplitud 0,3 Vibración fuerte Mesa Vibradora 50 c/s Amplitud 0,3
Vibrador de
Naturaleza de los Áridos
Arena y Grava canto rodado
Arena canto rodado Grava chancada
Arana y Grava chancada
430 ó más
431,25 ó más
437,5 ó más
343,75
368,75
396,875
337,50
356,25
387,5
334,375
340,625
350
318,75
356,25
375
1
Inmersión 200 Ciclos/seg. Amplitud 0,3 Vibración muy fuerte Mesa Vibradora 100 c/s Amplitud 0,8 Vibrador de moldaje 200 Ciclos/seg. Amplitud 0,3
318,75
331,25
334,75
325
340,625
353,125
II.- Trazado del Hormigón de Referencia FAURY ideó la siguiente representación gráfica
El eje de las ordenadas, a escala lineal, indica el porcentaje, en volumen absoluto de los materiales sólidos (cemento y agregados pétreos). El eje de las abscisas está graduado proporcionalmente a las raíces quintas de “D” (abertura de los tamices). Determinación del Tamaño Máximo Dmáx. Y D/ 2: La curva representativa del hormigón de referencia está formada por dos rectas U-V y V-W. El punto U es fijo y corresponde al menor tamaño de los granos de cemento, el punto W corresponde al tamaño máximo “D” de los agregados inertes. El único punto por determinar es V. Determinación de punto V: Abscisa = D/2, donde “D” es el tamaño máximo de la grava el que puede ser medido o bien aplicar la siguiente relación: 1
d1 = 1” = 25,4 mm d2 = ¾” = 19 mm
1,25 = 31,75 1,25 = 23,75
X = 100% – 54,3% = 45,7% Y = 100% – 13% = 87% D = d1 + (d1 – d2)
X/Y
D = 31,75 + (31,75 – 23,75)
D = 35,95 mm
45,7/87
36 mm
Donde: - d1 es la abertura del tamiz mayor en que quedan retenidos los granos más gruesos de los agregados. - d2 es la abertura del tamiz inmediatamente inferior. - X, es el porcentaje retenido acumulado en el tamiz d 1. - Y, es el porcentaje retenido acumulado en el tamiz d 2.
Ordenada: =
= 18 mm
El último término de la siguiente ecuación corresponde al “Efecto Pared” y tiende a cero en hormigones sin armadura y de gran volumen, como por ejemplo: Pavimentos Donde: A: es un coeficiente que depende de los materiales empleados y del sistema de compactación. D: es el Tamaño Máximo de la grava B = 1,5 cuando se compacta manualmente B = 1,0 cuando se emplea vibración mecánica R: es el radio medio del elemento por hormigonar, se expresa en mm. y es igual a: R =
Volumen del hormigón Superficie de moldajes + superficie de armaduras
Volumen del hormigón: 400 mm 400 mm 3100 mm = 4,96 x 1
108 mm3 Superficie del moldaje: 400 mm 3100 mm 4 caras = 4,96 x 106 mm2 Superficie de la armadura: 6fe (18mm/2)2 π = 1526,8 mm2 R =
4,96 x 108 mm3 4,96 x 106 mm2 + 1526,8 mm2
R = 99,97 Se debe cumplir que: 0.64 < D/R < 0.8, si no cumple se deberá ajustar el Tamaño Máximo 1.25 < R/D < 1.56
Donde: A: es un coeficiente que depende de los materiales empleados y del sistema de compactación. D: es el Tamaño Máximo de la grava
V
V (18 ; 62,3)
1
m s e n o gi m r o H a ci fi
o ci
D a r a p
r
y r u a F te n ai d e
C o s a C
s o
f
á r G o d ot é M
1
1
III.- Cálculo del Agua Teórica: Agua Real Ag =
Ag = 178,25 lt IV.- Estimación del aire arrastrado: (a) Tabla Nº 23, Nch 170 – aire promedio atrapado m 3
V.- Compacidad del Hormigón: 1
Z = 1000 - (Ag + a) Z = 1000 - (178,25 + 10)
Z = 811,75 lt Ag = Agua teórica en lt a = aire atrapado en lt
VI.- Determinación de la cantidad de cemento Teórico: Determinación de la razón Agua - Cemento: La razón A/C puede determinarse a partir de la Resistencia media requerida, mediante la tabla Nº3 de la Nch170.Of85.
Extracto Tabla N° 3 razón agua – cemento según resistencia requerida, f r Razón agua/ceme nto 0,42 0,43 0,44 0,45 0,50 0,55 0,60
Resistencia media requerida, f r, kg/cm2 Cemento Corriente 370 360 350 340 290 250 210
Grado
Cemento Grado Alta Resistencia
430 360 310 260
A/C: interpolar entre 0,42 – 0,43 y 370 – 360 A/C =
A/C = 0,426
Cemento Real
1
C = 418,4
VII.- Determinación del volumen absoluto de Cemento
17,2 % Donde: C = Cantidad de cemento por m 3 (kg) Z = Compacidad (lt.) Pe = Peso Específico del cemento = 3,0 Kg./lt.
VIII.- Determinación de la mezcla volumétrica Tenemos que la suma de los volúmenes absolutos del cemento ( C ), arena ( f ), gravilla ( gv ) y grava ( g ) es igual a uno. C + f + gv + g = 1 1 – (C + gv + g) = f 1 – (0,172 + 0,18 + 0,38) = f 0,268 = 26,8 % = f
IX.- Determinación de las cantidades de árido en peso 1.- Cantidad de arena en peso por m3. F = f Z Drsssf (Kg) F = 0,268
811,75 lt
2,69 Kg/Lt
F = 585,2 Kg f = Volumen absoluto de la arena, obtenido del gráfico (%). Z = Compacidad del hormigón (lt) Drsssf = Densidad real saturada superficialmente seca de la arena (de laboratorio) 1
(kg/lt)
2.-
Cantidad de gravilla en peso por m3. Gv = gv
Drsssgv (Kg)
Z
Gv = 0,18
811,75 lt
2,75 Kg/Lt
Gv = 401,8 Kg g = Volumen absoluto de la gravilla (%). Z = Compacidad del hormigón (lt) Drsssgv = Densidad real saturada superficialmente seca de la gravilla (de laboratorio) (kg/lt)
3.-
Cantidad de grava en peso por m3. G=g
Z
G = 0,38
Drsssg (Kg) 811,75 lt
2,71 Kg/Lt
G = 835,9 Kg g = Volumen absoluto de la grava (%). Z = Compacidad del hormigón (lt) Drsssg = Densidad real saturada superficialmente seca de la grava (de laboratorio) (kg/lt)
Tabla Final Por metro cúbico: Los datos para la columna kg son obtenidos de los cálculos presentados en este informe, mientras que para lograr los valores en litros, se deberá dividir cada valor en el promedio de las densidades aparente suelta y compactada por apisonado. La densidad del cemento varía de acuerdo al grado de compactación que se produzca al vaciarlo, por lo que nunca se debe dosificar en volumen. Por bolsa: 1
Lo primero es dividir la cantidad de cemento por metro cúbico en 42,5 kg que es lo que contiene un saco o bolsa de cemento. El resultado da el número de bolsas para un metro cúbico de hormigón, en este caso, el valor es de 9,835 aproximadamente. Luego, se divide el total de agua por m 3, en el número de bolsas obteniendo la cantidad de litros por bolsa de cemento. Se divide cada cantidad de áridos en el número de bolsas de cemento. Se obtienen las cantidades de arena, gravilla y grava por bolsa de cemento en kilogramos; mientras que para llevar estos valores a litros, se repite el proceso de dividirlos en el promedio de las densidades aparente.
Materi al Ceme nto Agua Grava Gravill a Arena
Resultado Final por m3 por bolsa kilogra aklitros kilogra aklitros mos mo mos mo 418 – 42,5 –
836 402
178 541 270
85 41
18 55 27
585
360
59
37
Corrección por Humedad Materi al Grava
% Humedad 3%
% Esponjami Absorción ento 2% – 1
Gravill a Arena
2,5%
1,7%
–
9%
1,81%
18%
Humedad Total = % Absorción + % Agua Libre
1. Peso
a. Grava = 836 kg % Agua libre = Humedad Total - % Absorción % A. L. = 3% - 2% = 1%
Grava = 836 kg
1,01% = 844,36
844 kg
b. Gravilla = 402 kg % Agua libre = Humedad Total - % Absorción % A. L. = 2,5% - 1,7% = 0,8%
Gravilla = 402 kg
1,008% = 405,22
405 kg
c. Arena = 585 kg % Agua libre = Humedad Total - % Absorción % A. L. = 9% - 1,81% = 7,19%
1
Arena = 585 kg
1,0719% = 627,06
627 kg
d. Agua = 178 kg
Agua= Agua Teórica – (Agua Grava + Agua Gravilla+ Agua Arena) Agua= 178 – (8,36 + 3,216 + 42,0615) Agua= 124,23 litros
2. Volumen
Arena = litros de arena por m 3
(litros de arena por m 3
Arena = 360 litros + (360 18%) = 424,8
Materi al Ceme nto Agua Grava Gravill
esponjamiento)
425 litros
Resultado Corregido i por m3 por bolsa kilogra aklitros kilogra aklitros mos mo mos mo 418 – 42,5 –
844 405
124 546 272
86 41
18 56 28 1
a Arena
627
425
64
43
Betonera de 300 litros. Cemento: 418 kilogramos 1000 litros 300 litros
9,83529 sacos x
Material Cement o Agua Grava Gravilla Arena
9,83529 sacos
x = 2,95 sacos sacos
2
Resultado Corregido ii por carretilla por 2 bolsas dosificadora
kg 85
litros
80 kg
90 lt
25 111 55 78
3 x 57 1 x 80 2 x 64
2 x 55 1 x 55 1 x 80
172 82 128
Sede Chillán Construcción Civil
Laboratorio de Hormigón
1
Método de Dosificación Faury Joisel
Nombre Alumnos: Pedro Martínez Hernández Alison Romero Ulloa Nombre Profesor: Marco Sanhueza Galletti Fecha: 03 de Noviembre de 2011
Curso: CT0701-301
1
