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INGENIERIA CIVIL UNC

DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO MÉTODO WALKER

I. RESUMEN La finalidad del presente trabajo es realizar el diseño de mezclas de concreto utilizando el método de WALKER. Este método requiere de una serie de operaciones previas, tales como determinar las propiedades fsicas de los materiales a usar! "eso "e so es espe pec cfifico co de ma masa sa,, #r #rad ado o de ab abso sorc rci$ i$n, n, con onte teni nido do de %umedad, m$dulo de finura &a#re#ado fino ' a#re#ado #rueso(. )ama maño ño *+ *+i imo mo -o -omi mina nal,l, pe peso so se seco co co comp mpac acta tado do,, el pe perf rfilil &a#re#ado #rueso(. )ipo, f+brica ' peso especfico del cemento. na vez completado el diseño ' determinadas las cantidades en peso de cada uno de los constitutivos del concreto se procedi$ con su preparaci$n, para lue#o determinar su slump ' peso unitario &concr &co ncreto eto fre fresco sco(/ (/ po poste sterio riorme rmente nte se efe efectu ctu$ $ el va vacia ciado do en los moldes met+licos previamente en#rasados. El concreto repos$ en el molde met+lico por espacio de 01 %oras, al ca cabo bo de la lass mi mism smas as la lass pr prob obet etas as fu fuer eron on de desm smol olda dada dass ' sumer#idas completamente en a#ua por 2 das, lue#o de ello se secaron al ambiente por 3 da. A los 4 das de vida, la probeta, fue sometida al Ensa'o de Resistencia a la 5ompresi$n se#6n la norma A7)* 5 83, previa determinaci$n de sus dimensiones ' peso seco, considerando que a esta edad alcanza el 29: de la resistencia especificada a los 04 das.

TECNOLOGÍA DEL CONCRETO TECNOLOGÍA CONCRETO MÉTODO ACI

DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO


II. INTR INTRODUCCI ODUCCIÓN ÓN El concreto es un material %etero#éneo constituido principalmente de la combinaci$n de cemento, a#ua ' a#re#ados fino ' #rueso. El conc co ncre reto to co cont ntie iene ne un pe pequ queñ eño o vo volu lume men n de ai aire re at atra rapa pado do,, ' pu pued ede e contener también aire intencionalmente incorporado mediante el empleo de un aditivo. El denominado *étodo de WALKER se desarrolla debido a la preocupaci$n del profesor norteamericano 7tanton Wal;er en relaci$n con el %ec%o de que, sea cual fuera la resistencia de diseño del concreto ' por tanto su relaci$n a#ua#ualmente se considera si el a#re#ado #rueso es de perfil redondeado o an#ular. )odo ello permite encontrar las cantidades $ptimas para la elaboraci$n de tu concreto.

TECNOLOGÍA DEL CONCRETO TECNOLOGÍA CONCRETO MÉTODO ACI



III. OBJETIVOS Realizar el diseño de una mezcla de concreto usando el método de WALKER, bas+ndonos en una resistencia especificada f?c @029 K#
IV. ALCANCES El presente trabajo pretende servir como un material de consulta referido a la aplicaci$n del método de WALKER para el diseño de mezclas de concreto/ a todos los alumnos ' personas en #eneral interesados por el tema.

V. METODOLOGÍA El método empleado fue la pr+ctica directa en laboratorio, en la cual el primer paso fue seleccionar los materiales a utilizar, determinar sus caractersticas, lue#o realizar el diseño de la mezcla de concreto, posteriormente prepararlo, determinar sus propiedades ' evaluar e interpretar los resultados.

TECNOLOGÍA DEL CONCRETO MÉTODO ACI



VI. ESPECIFICACIONES DE SERVICIO Y CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES. 1. ESPECIFICACIONES DE SERVICIO a) Resistencia Especificada: f?c @ 029 K#.
b) Usando el citeio !dado en clase). =

5uando

se

tiene

re#istros

de

resistencias

de

probetas

correspondientes a obras ' pro'ectos anteriores, puesto que 'a %emos realizado trabajos anteriores/ podremos utilizar este criterio ' la tabla que nos ofrece!

f"c

f"c

#enos de $1%

f?cB29

$1% & '(%

f?cB41

'(%

f?cBC4

c) Conceto No*al NO e+p,esto a condiciones se-eas. $. CARACER/SICAS DE 0OS #AERIA0ES a) Ce*ento =

5E*E-)D "acasma'o )>"D >5o

=

"eso especfico @ 8.33 #r.


INGENIERIA CIVIL UNC b) A,a =

"otable

c) Aeados: PROPIEDADES

A. FINO

A#A2O #34I#O PESO ESPEC/FICO DE #ASA A6SORCI7N CONENIDO DE 9U#EDAD #7DU0O DE FINURA

!5c*')

!8) !8)

PESO UNIARIO VO0U#ERICO SUE0O !5c*')

PESO UNIARIO CO#PACADO

VII.

!5* ' )

= 0.21 9.8 3.G1 0.44 3.F1 3249.99

A. GRUESO

8<1 0.F0 9.C 9.G 2.92 3.G4 3F88.CG

DESARROLLO DEL MÉTODO DE WALKER

1. Cá!"# $% &'!(. =

)omando en cuenta el criterio sabemos que!

). D%*%(+,-!,/- $% TMN $% A0(%0$# G("%#. "or lo tanto!

)*- @ 8<1

2. D%*%(+,-!,/- $% S"+3.

Consistencia

Asentamiento

S%! Pá*,! F",$

455 64++7  )55 684++7 255 698++7  :55 6144++7 H 855 61)8++7



INGENIERIA CIVIL UNC 5onsistencia "l+stica

7lump! 8 I 1

:. D%*%(+,-!,/-  !-*,$$ $% 0" $% +%;!$# %-*(-$#   *< !#((%3#-$,%-*% !#- % =#( $% TMN $% 0(%0$# 0("%# > % "+3. Jolumen de A#ua de *ezcla @ 09F Lt.

8. D%*%(+,-!,/- $% !#-*%-,$# $% ,(%.

Jolumen de aire atrapado @ 0:

?. D%*%(+,-!,/- $%  (%!,/- @!. TECNOLOGÍA DEL CONCRETO MÉTODO ACI


INGENIERIA CIVIL UNC a). Po Resistencia >nterpolando! 8F9================= 9.14

'(;================== 4 199================= 9.18

@9.12G

 a
9. Cá!"# $% &!*#( !%+%-*# 6FC7.

 5 @ 189.G20 K#.
@ 9.38414m8

@

A#ua de mezcla

@

Aire

@

@ 9.09F m8 0:

@ 9.90 m8 ===============

N∀ absolutos @ 9.8G8 m8

. Cá!"# $% V#"+%- A<#"*# $% A0(%0$# G#<. ∀ A.


Olobal @ 3 I 9.8G8 @ 9.G8GF0


INGENIERIA CIVIL UNC ∴∀ A.

'>($ *'

14. T< $% WALKER P%# %!# $% 0(%0$# -#. Af @ 13.443:PAOLDMAL@4.)??84: Af @4.)??84:HP%+4.)??84:H)9:4

Af =?'%.;'$@5*' A#@F4.33C:[email protected]?24? A#@4.2?24?HP%+4.2?24?H)8)4

A=B'$.$;>;$ @5*'

11. Cá!"# $% P%# S%!# $% # A0(%0$#. A#re#ado fino@

Af=?'%.;'$@5*'

A#re#ado #rueso@ A=B'$.$;>;$ @5*'

12. D%*%(+,-!,/- $% # V#(% $% D,%# %- % L<#(*#(,#. 5emento

@ 189.G20 K#.
A#ua de mezcla

@ 09F lts.
A#re#ado fino

@289.180 K#.
A#re#ado #rueso

@C80.01G K#.
1:. C#((%!!,/- $% D,%# 3#( "+%$$ $% # 0(%0$#. 7. D%*%(+,-!,/- $% P%# +%$# $% # A0(%0$#. "eso %6medo @ "eso seco P &3 B Q:( A#re#ado fino

@ &289.180( P &3 B 9.93G1( @


210.133 K#.

INGENIERIA CIVIL UNC A#re#ado #rueso

@&C80.01G(P&3 B 9.999G( @

C80.49F K#.
<7. D%*%(+,-!,/- $%  "+%$$ "3%(!, $% # A0(%0$#. umedad 7uperficial @ Q: IAb: A#re#ado fino

@ 3.G1 : I 9.8 : @

3.81 :

A#re#ado #rueso

@ 9.G : I 9.C: @

=9.8 :

!7. Cá!"# $% 3#(*% $% 0" 3#( "+%$$ "3%(!, $% # 0(%0$#. Aporte de a#ua @ "eso seco P umedad superficial A#re#ado fino

@ GC4.3FP &3.81<399( @B.?? lt5*'

@ 394C.30P &=9.8<399( @ $.?B> lt5*'

A#re#ado #rueso

 Apote de a,a

⇒ A#ua

= >.BB1 lt.5*'

Efectiva @ 09F I &G.CC3( @ 3C4.99C lt
 A#ua Efectiva @ 3C4.99C lt
5emento

A#ua Efectiva @ 3C4.99C lts.

@C80.49F K#.


1?. D#,!!,/- %- O<(. En laboratorio!

3! 3.29! 0.3G < 3C.F1 lts.
19. D%*%(+,-!,/- $% V#(% C#((%0,$# $% # !#-*,*"*,=# $% C#-!(%*# 3( 41 P(#<%* 6∀  4.41 +27. 5emento

@189.G20P9.93@ 1.83 K#.

A#ua Efectiva

@ 3C4.99CP9.93 [email protected] lts.

A#re#ado fino

@ [email protected] K#

A#re#ado #rueso @ [email protected] K#




VIII.

PROCEDIMIENTO REALIZADO EN LABORATORIO



"robetas est+ndar



5ono de Abrams 

  

Jarilla 5ompactadora de acero de F<4 de di+metro por 49 de lon#itud

5arretilla Aceite "alana 

)odos los elementos que intervienen para la mezcla previamente calculados.




Fig. N°01: Cono de Abrams y Probeta Para agregarle agua necesaria a la mezcla

Mezcla diseñada por el método WALKER

Fig. N°02: Carretilla



INGENIERIA CIVIL UNC 7e etrajo material de la cantera rio c%onta &LA J>5)DR>A(, en la cantidad aproimada. Esco#emos el a#re#ado #rueso, teniendo en cuenta el tamaño m+imo nominal.

Fig. N° 03: Tamizando el agregado grueso

•

7e peso el a#re#ado fino, el a#re#ado #rueso ' el cemento en las proporciones requeridas. Fig. N° 0! 0"!0#: $egistrando el %eso de:

agregado &ino' agregado grueso y de cemento' res%ecti(amente.




•

7e mezcl$ en el trompo el a#re#ado #rueso, el a#re#ado fino, el cemento ' el a#ua. Los tres primeros se mezclaron bien para lue#o a#re#arle a#ua a la mezcla en este caso 0.3lts.

Fig. N° 0): *ezclando



INGENIERIA CIVIL UNC Fig. N° +: se mezcl, -omogneamente' Para terminar el %roceso de mezclado

•

7e procedi$ a añadir la mezcla en el cono de Abrams, c%uz+ndolo con una varilla de acero, primero una tercera parte la cual fue compactada con 0F #olpes, lue#o se a#re#o un poco m+s de mezcla %asta las 0<8 partes, compact+ndolo también con el mismo n6mero de #olpes ' finalmente se lleno %asta el ras ' compacto.

Fig. N° /: Colocando la mezcla en el Cono de Abra



INGENIERIA CIVIL UNC 1 eta%a de com%actaci,n 2" gol%es

Fig. N° 10: segunda eta%a de com%actaci,n 2" gol%es

Fig. N° 11: Tercera eta%a de com%actaci,n 2" gol%es



INGENIERIA CIVIL UNC •

7e enrazo a'ud+ndonos con una varilla de acero, lue#o se procedi$ a desmoldar.

Fig. N° 12: nrazando la mezcla en el cono 4 desmoldando la mezcla.

•

inalmente se midi$ el slump con a'uda de una Qinc%a.

3.93pul




Fig. N° 13 *idiendo el slum%.

•

Añadimos la mezcla en los moldes, en tres capas por molde, a cada capa se le compact$ con una varilla de acero imprimiendo 0F #olpes por capa, evitando eudaci$n o san#rado.

Fig. N° 1: las tres eta%as de com%actaci,n en agregar el concreto a los moldes de acero 2" gol%es %or eta%a •

7e Enrazo el molde con a'uda de una varilla de acero.




Fig. N 1": enrazando el concreto con ayuda de la (arilla com%actadora.

•

7e re#istr$ el peso de cada una de las probetas, para obtener el peso especifico del concreto fresco.

Fig. N° 1#: $egistrando el %eso del concreto en estado &resco

•

Lue#o se dej$ secar por 01 %oras, para lue#o ser sumer#idas en a#ua &fra#uar( durante 2 das, después e seco al aire libre por 01 %oras.

•

Lue#o de los 4 das se procedi$ a ensa'ar en la m+quina de compresi$n para verificar si se lle#$ a la resistencia diseñada en



INGENIERIA CIVIL UNC la estructura del concreto anteriormente calculada. S previamente se re#istr$ el peso el concreto en estado endurecido.

I. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES CONCLUSIONES: •

tilizando el método WALKER, se %a diseñado una mezcla de concreto para una resistencia especificada f?c @ 029 K#.
•

La realizaci$n del diseño ' la elaboraci$n del concreto %an sido realizados con el ma'or cuidado. La determinaci$n de las propiedades del concreto fresco como del concreto endurecido se muestran, en forma sucinta, en el cuadro resumen. El método A5> nos proporcion$ una mezcla menos sobre #ravosa, nos brind$ una consistencia equilibrada ' lo %emos podido notar en el momento de elaborar la pasta ' en el momento de ensa'ar las probetas.

RECOMENDACIONES: •

7e recomienda cambiar de posici$n a la probeta durante su Usecado para una distribuci$n %omo#énea del W: en toda su estructura, antes de someterla a la prueba de compresi$n simple, ' al momento de colocar la probeta en posici$n dentro de la prensa, ase#urarse que el etremo con ma'or W: este en la parte superior de la posici$n/ para obtener resultados $ptimos.

•

"roporcionar el equipo adecuado para este tipo de ensa'o, como son! #uantes, #uardapolvos o mamelucos, filtros de aire &mascarilla(.




4. BIBLIOGRAFÍA USADA

Riva L$pez, Enrique *A)ER>ALE7 EL 5D-5RE)D. Riva L$pez, Enrique "er6.

0999 U-A)RALEVA Edit. A5>. "er6.

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