DOSIFICACION DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO HORMIGON

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

TECNOLOGIA DEL CONCRETO PARA RESIDENTES, SUPERVISORES Y PROYECTISTAS TEMA :

DOSIFICACION DEL CONCRETO EXPOSITOR : Ing. Ana Torre Carrillo Lima, Noviembre del 2002

INDICE I. II.

La Dosificación del concreto. Requisitos esenciales de las mezclas y factores que influyen en el diseño. III. Resistencia de diseño promedio. III.1. Criterios en la elección III.2. El control como factor de selección. IV. Teorías y sistemas vigentes en el diseño de mezclas de concreto. V. El Método del ACI. VI. Pasos en el diseño. VII. Mezclas de prueba de obra y laboratorio. VIII. Limitaciones de las tablas. LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI

Capitulo I

LA DOSIFICACIÓN DEL CONCRETO

LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI

Elementos que conforman el concreto

Elementos Activos

Elemento Pasivo

Cemento + Arena + Piedra + Agua + Aditivos* + Aire

CONCRETO

* Opcional


Proporciones en volumen de los componentes del concreto ADITIVO

0.1% – 0.2%

AIRE

Proporciones típicas en volumen absolutas de los componentes del concreto

CEMENTO

1% – 3% 7% – 15%

AGUA 15% – 22% AGREGADOS 60% – 75%


CONCRETO FRESCO

ENDURECIDO

Plástica Moldeable Trabajable etc. Aislante Resistente Durable etc.

MATERIAL IDEAL PARA LA CONSTRUCCION LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI

Capitulo II

REQUISITOS ESENCIALES DE LAS MEZCLAS Y FACTORES QUE INFLUYEN EN EL DISEÑO


EN ESTADO FRESCO

Trabajabilidad

Consistencia

Fluidez

Tiempo de fragua


EN ESTADO ENDURECIDO iagrama Esfuerzo-Deformación Ensayo 21/5/2002 e prom 450.00 400.00 350.00 300.00 250.00 200.00 150.00 100.00 50.00 0.00 0.0E+00 -50.00

5.0E-04

1.0E-03

1.5E-03

2.0E-03

2.5E-03

Deformacion

Elasticidad

Tracción Diametral

Resist. Compresión

Flexión


Capitulo III

RESISTENCIA DE DISEÑO PROMEDIO


III.1. CRITERIOS EN LA ELECCION Conocemos la desviación estandar (Ds) ?

SI

NO LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI

SE CUENTA CON RESULTADOS ESTADÍSTICOS DE PRODUCCIÓN

1. Si nuestro N° de muestras es > 30

f’cr = f’c + 1.34 Ds f’cr = f’c + 2.33 Ds – 35 El valor del f’cr de diseño será el MAYOR valor obtenido de ambas fórmulas LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI

f’cr = f’c + 1.34 Ds Considera la posibilidad de que: El promedio de todos los grupos de tres ensayos de resistencia en compresión consecutivos sea mayor que el f’c. La probabilidad de ocurrencia en la cual un ensayo este por debajo del f’c es de 1/100


f’cr = f’c + 2.33 Ds - 35 Considera la posibilidad de que: Ningun ensayo de resistencia debe ser menor del f’c en más de 35 Kg/cm². Tabla: Obtención del f’cr en función de la desviación estándar f’c (Kg/cm²)

Ds (Kg/cm²) 10

15

20

25

30

35

40

45

50

140

155

160

170

175

180

185

200

210

220

175

190

195

205

210

215

220

236

245

255

210

225

230

240

245

250

255

270

280

290

245

260

265

275

280

285

290

305

315

325

280

295

300

310

315

320

325

340

350

360

350

365

370

380

385

390

395

410

420

430


2. Si nuestro N° de muestras es < 30, los valores de Ds presentes en las fórmulas anteriores serán amplificadas mediante los factores indicados en la siguiente tabla Tabla: Factor de incremento de la Desviación Estandar

N° Ensayos

Factor de incremento

Menos de 15

Ver Tabla cuando no se conoce el Ds

15

1.16

20

1.08

25

1.03

> 30

1.00 Y SI NO?


NO SE CUENTA CON RESULTADOS ESTADÍSTICOS DE PRODUCCIÓN 3. Si nuestro N° de muestras es < 15 ó no se cuenten con registros sobre la desviación estándar del concreto: a) El comité del ACI considera que el cálculo del f’cr será segun la siguiente tabla f’c Especificado

f’cr (Kgcm²)

< 210

f’c + 70

210 – 350

f’c + 84

> 350

f’c + 98


b) El comité Europeo recomienda utilizar la siguinte fórmula:

f’cr = f’c /(1 - t*v) v = Coeficiente de variación, cuyo valor se obtiene de la siguiente tabla: Tabla: Coef. de Varición (v) en función al grado de control

Grado de Control

Valor (%)

Laboratorio

5%

Excelente en obra

10% - 12%

Bueno

15%

Regular

18%

Inferior

20%

Malo

25%


N° Muestras - 1

Tabla: Factor t

t = Factor que depende del % de resultados < f’c que se admiten o la probabilidad de ocurrencia, su valor se obtiene de la siguiente tabla:

Posibilidad de caer debajo del límite inferior 1 en 5

1 en 10

1 en 20

1

1.376

3.078

6.314

2

1.061

1.886

2.920

3

0.978

1.638

2.353

4

0.941

1.533

2.132

5

0.920

1.476

2.015

6

0.906

1.440

1.943

7

0.896

1.415

1.895

8

0.889

1.397

1.860

9

0.883

1.383

1.838

10

0.879

1.372

1.812

15

0.866

1.341

1.753

20

0.860

1.325

1.725

25

0.856

1.316

1.708

30

0.854

1.310

1.697

> 30

0.842

1.282

1.645


III.2. EL CONTROL COMO FACTOR DE SELECCIÓN

RNC

Diseño, construcción y Edificaciones de concreto Ensayos de compresión


CONSIDERACIONES 1. Ensayo = Promedio de 2 probetas Promedio

2. Cada 120 m³ concreto, mínimo 1 ensayo 3. Por cada día de vaciado mínimo 1 ensayo 4. Edad de rotura de probetas : 28 días LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI

CRITERIO (ACI 318) Método de Diseño: Rotura Promedio

≥ f’c

y

Individualmente

> f’c – 35 Kg/cm²


Ensayo N°

Promedio 2 probetas

Grupo 3 probetas

1

321

-

2

324

-

3

266

304

4

254

281

5

244

255

6

250

249

7

253

249

8

235

246

9

247

245

10

247

243

11

250

248

12

246

248

13

246

247

14

257

250

15

238

247

16

251

249

17

247

245

18

293

264

19

242 261ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI LABORATORIO DE

Ejemplo

f’c = 245 Kg/cm²

Resist. Com presión (Kg/cm²)

340 330 320 310 300 290 280 270 260 250 240 230 220 210 200

Ejemplo

1 2

3 4

5 6

Valor del Ensayo Promedio de 3 f'c = 245 Kg/cm²

7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 N° Ensayos

Promedio de 3 probetas LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI

Capitulo IV TEORIA Y SISTEMAS VIGENTES EN EL DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO


METODOS PARA EL DISEÑO DE MEZCLAS Entre los métodos para el diseño de mezclas de concreto tenemos: 1. Métodos basados en curvas teóricas 2. Métodos basados en curvas empíricas 3. Método del Módulo de fineza de la combinación de agregados 4. Método del Agregados Global 5. Método Comité 211 ACI LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI

METODOS BASADOS EN CURVAS TEÓRICAS Este método asume que la distribución granulométrica tiene un comportamiento parabólico, cuya ecuación general es: i

D d y = g   + (100 − g )x  d D

h

Hubo varios investigadores que utilizaron este método para hallar sus parámetros, algunos de ellos son: FULLER, EMPA, POPOVICS, BOLOMEY, FAURY, etc. LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI

Curvas Granulométricas Teóricas


Curvas Teóricas de Gradación Óptima


Gráfico Parábola de Bolomey


METODOS BASADOS EN CURVAS EMPÍRICAS Este método asume que la distribución granulométrica de la combinación de agregados se ajusta a rangos o husos granulométricos basados en información estadística empírica. Algunas husos granulométricos conocidos son: -Los Husos DIN. -Los Husos Británicos LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI

Huso Granulométrico DIN T.M. = 30mm


Huso Granulométrico Británicos T.M. = 19 mm


METODO DE LA FINEZA DE LA COMBINACION DE AGREGADOS Este método considera el Módulo de Fineza de la mejor combinación. Para esto establece la ecuación m = rf m f + rg mg

mg − m rf = x100 mg − m f

Donde: m = Módulo de Fineza de la combinación mf = Módulo de Fineza del Agragdo fino mg = Módulo de Fineza del Agragdo grueso LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI

Tabla: Módulo de Fineza de la Combinación de los agregados TMN A.G.

Bolsas de Cemento por m³ 6

7

8

9

3/8”

3.96

4.04

4.11

4.19

½”

4.46

4.54

4.61

4.69

¾”

4.96

5.04

5.11

5.19

1”

5.26

5.34

5.41

5.49

1 ½”

5.56

5.64

5.71

5.79

2”

5.86

5.94

6.01

6.09

3”

6.16

6.24

6.31

6.39


METODO DE DISEÑO 1 - 3 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9)

Conocer las características de los materiales Cálculo del T.N.M. Determinar la Resistencia promedio f’cr Cálculo del Asentamiento Cálculo Contenido de aire Cálculo de la relación a/c Factor Cemento = agua/(6) ∑Vol. Abs. = Vol. Cem. + Vol. Aire + Vol. Agua Volumen de agregados = 1 - (8)

m = rf m f + rg mg


METODO DE DISEÑO 2 - 3 10) Cálculo del Módulo de Fineza de la combinación de agregados. 11) Cálculo del porcentaje de agregado fino, mediante la fórmula:

m = rf m f + rg mg

mg − m rf = x100 mg − m f

12) Cálculo del porcentaje de agregado grueso, mediante la fórmula: rg = (1 − rf ) x100 LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI

METODO DE DISEÑO 3 - 3 13) Cálculo de los pesos secos de los agregados Peso secoAF = Vol. A.F. x P.E. x 1000 Peso secoAG = Vol. A.G. x P.E. x 1000 14) Cantidad de material por m³ 15) Corrección por humedad de los agregados A.F. = Peso seco(1+%C.H.AF/100) m= r m +r m A.G. = Peso seco(1+%C.H.AG/100) 16) Humedad Superficial A.F. = %C.H. - % Abs + A.G. = %C.H. - % Abs Aporte de humedad 17) Agua Efectiva = Agua Diseño – Aporte Humedad 18) Cantidad de material por m³ corregida por humedad f

f

g

g


METODO DEL AGREGADO GLOBAL Este método considera el porcentaje incidencia de cada agregado en el diseño de mezcla, los porcentajes se controlan de tal forma que la combinación esté dentro de algunos de estos husos Tamiz (Pulg)

Huso 1 ½” L.I.

Huso ¾”

L.S.

L.I.

Huso 3/8”

L.S.

L.I.

L.S.

2"

100

100

1 1/2"

95

100

100

100

1"

60

90

98

100

3/4"

45

80

95

100

1/2"

35

68

70

80

100

100

3/8"

30

58

50

65

95

100

N°4

25

50

35

55

30

65

N°8

20

45

25

48

20

50

N°16

14

38

18

42

15

40

N°30

8

30

10

35

10

30

N°50

3

20

5

20

5

15

N°100

0 8 0 8 0 8 LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI

METODO DE DISEÑO 1 - 3 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9)

Conocer las características de los materiales Cálculo del T.N.M. Determinar la Resistencia promedio f’cr Cálculo del Asentamiento Cálculo Contenido de aire Cálculo de la relación a/c Factor Cemento = agua/(6) ∑Vol. Abs. = Vol. Cem. + Vol. Aire + Vol. Agua Volumen de agregados = 1 - (8)

m = rf m f + rg mg


METODO DE DISEÑO 2 - 3 10) Cálculo de los porcentajes de agregado fino y grueso: Piedra: 50% Arena: 50% 100

100

A GREGA DO GLOBA L

90

HUSO NTP 1 1/2"

HUSO NTP 1 1/2" 70

70

70

60

60

60

1

Tamices ( mm )

10

50 40

80

% Pasa

% Pasa

80

40

0.1

90

80

50

0.01

100

AGREGADO GLOBAL

AGREGADO GLOBAL

90

HUSO NTP 1 1/2"

Piedra: 60% Arena: 40%

50 40

30

30

30

20

20

20

10

10

10

0

0

100

0.01

0.1

1

Tamices ( mm )

10

100

% Pasa


0 0.01

0.1

1

Tamices ( mm )

10

100

11) Cálculo de los volumenes de los agregados fino y grueso:

Vol. A.F. = % A.F. x Vol. agregados Vol. A.G.= % A.G. x Vol. agregados LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI

METODO DE DISEÑO 3 - 3

12) Cálculo de los pesos secos de los agregados A.F. = Vol. A.F. x P.E. x 1000 A.G. = Vol. A.G. x P.E. x 1000 13) Cantidad de material por m³ 14) Corrección por humedad de los agregados A.F. = Peso seco(1+%C.H.AF/100) A.G. = Peso seco(1+%C.H.AG/100) 15) Humedad Superficial A.F. = %C.H. - % Abs + A.G. = %C.H. - % Abs Aporte de humedad 16) Agua Efectiva = Agua Diseño – Aporte Humedad 17) Cantidad de material por m³ corregida por humedad

m = rf m f + rg mg


Capitulo V EL METODO DEL ACI PARA EL DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO


Volumen Unitario de agua (lt/m³) Asentamiento

Tamaño Máximo del Agregado Grueso 3/8”

1/2”

3/4”

1”

1 1/2”

2”

3”

6”

Concreto sin are incorporado 1” a 2”

207

199

190

179

166

154

130

113

3” a 4”

228

216

205

193

181

169

145

124

6” a 7”

243

228

216

202

190

178

160

--

Concreto con are incorporado 1” a 2”

181

175

168

160

150

142

122

107

3” a 4”

202

193

184

175

165

157

133

119

6” a 7”

216

205

197

184

174

166

154

--

Tabla confeccionada por el comité ACI 211 LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI

Relación a/c por resistencia f’c (Kg/cm²)

Relación agua / cemento en peso Concreto sin aire incorporado

Concreto con aire incorporado

150

0.80

0.71

200

0.70

0.61

250

0.62

0.53

300

0.55

0.46

350

0.48

0.40

400

0.43

450

0.38

Tabla confeccionada por el comité ACI 211


Contenido de aire atrapado (%) TMN Agregado Grueso

Aire Atrapado

3/8”

3.0 % 2.5 % 2.0 % 1.5 % 1.0 % 0.5 % 0.3 % 0.2 %

½” ¾” 1” 1 ½” 2” 3” 4” Tabla confeccionada por el comité ACI 211


Contenidode aire incorporado y total T.N.M. Agregado Grueso

Contenido de aire total ( % ) Exposición Suave

Exposición Moderada

Exposición Severa

3/8”

4.5

6.0

7.5

1/2”

4.0

5.5

7.0

3/4”

3.5

5.0

6.5

1”

3.0

4.5

6.0

1 ½”

2.5

4.5

5.5

2”

2.0

4.0

5.0

3”

1.5

3.5

4.5

6”

1.0

3.0

4.0


Peso del agregado grueso por unidad de volumen del concreto b/bo TMN A.G.

Módulo de fineza del Agregdo Fino 2.40

2.60

2.80

3.00

3/8”

0.50

0.48

0.46

0.44

1/2”

0.59

0.57

0.55

0.53

3/4”

0.66

0.64

0.62

0.60

1”

0.71

0.69

0.67

0.65

1 ½”

0.76

0.74

0.72

0.70

2”

0.78

0.76

0.74

0.72

3”

0.81

0.79

0.77

0.75

6”

0.87

0.85

0.83

0.81


Condiciones especiales de exposición Condiciones de exposición

Relación a/c máxima, en concretos con agregado de peso normal

Resist. a la compresión mínima en concretos con agregados livianos

Concreto de baja permeabilidad a) Expuesto a agua dulce b) Expuesto a agua e mar o aguas solubles c) Expuesto a la acción de aguas cloacales

0.50 0.45 0.45

260

Concretos expuestos a procesos de congelación y deshielo en condiciones húmedas a) Sardineles, cunetas, secciones delgadas b) Otros elementos

0.45 0.50

300

0.40

325

0.45

300

Protección contra la corrosión del concreto expuesto a la acción dla gua de mar, aguas sálubres, neblina o rocios de esta agua. Si el recubrimiento mínimo se incrementa en 15 mm.


Capitulo VI

PASOS DE DISEÑO


1/17

Los pasos a seguir son: 1. Condiciones Generales Cemento: Marca : SOL Tipo :I Peso específico : 3.13 Agua: Agua potable de la red pública Peso específico: 1000 Kg/m³ LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI

2/17

Características del concreto: Resistencia especificada: 210 Kg/cm² Asentamiento : 3” – 4” Condiciones ambientales y de Exposición durante el vaciado: Temperatura promedio ambiente: 20° C Humedad relativa: 80% Condiciones a la cual estará expuesta Normales LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI

3/ 17

Agregados: Agregado Cantera Perfil PUS PUC Peso Específico seco Módulo de fineza % Absorción Cont. de humedad T.N.M.

Fino La Molina 1,723 1,999 2.68 2.95 0.81 1.62 ---

Grueso Gloria Chancada 1,462 1,642 2.71 6.68 0.85 0.45 3/4”


Tamaño Nominal Máximo TAMIZ ( Pulg )

( mm )

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

FONDO

0.075

PESO RET. (gr.)

%

% RET.

%

RET.

ACUM.

PASA

0 5,648 2,329 46 127 0

0.0 69.3 28.6 0.6 1.6 0.0

0.0 69.3 97.9 98.4 100.0 100.0

100.0 30.7 2.1 1.6 0.0 0.0

Tamaño Máximo = Es el mayor tamiz por donde pasa todo el material Tamaño Nominal Máximo = Es el tamiz donde se produce el primer retenido LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI

4/ 17

GRANULOMETRIA DE LOS AGREGADOS TAMIZ ( Pulg )

( mm )

1/2"

12.5

3/8"

9.5

N°4

4.75

N°8

2.38

N°16

1.19

N°30

0.6

N°50

0.3

N°100

0.15

FONDO

0.075

PESO RET. (gr.)

10 89 150 114 88 58 61

%

% RET.

%

RET.

ACUM.

PASA

0.0 1.8 15.6 26.3 20.0 15.4 10.2 10.7

0.0 1.8 17.4 43.7 63.7 79.1 89.3 100.0

TAMIZ

100.0 98.2 82.6 56.3 36.3 20.9 10.7 0.0

( Pulg )

( mm )

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

FONDO

0.075

PESO RET. (gr.)

%

% RET.

%

RET.

ACUM.

PASA

0 5,648 2,329 46 127 0

0.0 69.3 28.6 0.6 1.6 0.0

0.0 69.3 97.9 98.4 100.0 100.0

100.0 30.7 2.1 1.6 0.0 0.0

1 00

A GREGA DO FINO

100

AGREGADO GRUESO

90

HUSO NTP "C"

90

HUSO NTP 1" - 1/2"

80

80

70

70

60

60

50

50

40

40

30

30

20

20

10

10

0 01

0.1

1

10

1 00

0 0.1

1

10

Ta mi c e s ( mm )

100

Ta mi c e s ( mm )

Módulo de Fineza = 2.95

Módulo de Fineza = 6.68


1000

5/ 17

Determinar la Resistencia promedio f’cr: Caso a) Contamos con datos estadísticos > 30 ensayos Consideremos nuestra Ds = 25 Kg/cm². m = rf m f + rg mg

f’cr = f’c + 1.34 Ds = 210 + 1.34(25) = 243.5 f’cr = f’c + 2.33 Ds – 35 = 210 + 2.33(25) – 35 = 233.25

f’cr = 245 Kg/cm²


6/ 17

Caso b) Contamos con datos estadísticos < 30 ensayos Consideremos nuestra Ds = 25 Kg/cm². Consideremos que tenemos 20 ensayos. m = rf m f + rg mg

De la tabla de incrementos para la Ds f’cr = f’c + 1.34 (Ds*Fact) = 210 + 1.34(25*1.08) = 246.2 f’cr = f’c + 2.33 (Ds*Fact) – 35 = 210 + 2.33(25*1.08) – 35 = 237.9

f’cr = 245 Kg/cm² LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI

7/ 17

Caso c) No se cuentan con datos estadísticos de ensayos Utilizamos la siguiente tabla para det. f’cr f’cr = f’c + 84 = 210 + 84

= 294

f’cr = 295 Kg/cm²

m = rf m f + rg mg

Caso

f’cr ( Kg/cm² )

a b c

245 245 295

Para nuestro ejemplo consideraremos f’cr = 295 Kg/cm² LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI

8/ 17

Determinar la cantidad de agua por m³: Asentamiento

Tamaño Máximo del Agregado Grueso 3/8”

1/2”

3/4”

1”

1 1/2”

2”

3”

6”

Concreto sin are incorporado 1” a 2”

207

199

190

179

166

154

130

113

3” a 4”

228

216

205

193

181

169

145

124

6” a 7”

243

228

216

202

190

178

160

--

m = rf m f + rg mg

Concreto con are incorporado 1” a 2”

181

175

168

160

150

142

122

107

3” a 4”

202

193

184

175

165

157

133

119

6” a 7”

216

205

197

184

174

166

154

--

Agua por m³: 205 lt LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI

10/ 17

Determinar del contenido de aire:

m = rf m f + rg mg

TMN Agregado Grueso

Aire Atrapado

3/8” ½” ¾”

3.0 % 2.5 %

2.0 %

1” 1 ½” 2” 3” 4”

1.5 % 1.0 % 0.5 % 0.3 % 0.2 %


9/ 17

Determinar la relación a/c f’c (Kg/cm²)

Relación agua / cemento en peso Concreto sin aire Concreto con incorporado aire incorporado

150

0.80

0.71

200

0.70

0.61

250

0.53

300

0.62 0.55

0.46

350

0.48

0.40

400

0.43

450

0.38

De la tabla, interpolando valores tenemos: Para f’cr = 295 (Kg/cm²)

a/c = 0.56

Cálculo del Factor Cemento: Cemento = agua / a/c = 205 / 0.56 = 366 LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI

Cálculo del Peso de los agregados

Método del Módulo de fineza de la combinación de agregados Método del Agregados Global

Método Comité 211 ACI


Método de la Combinación de Agregados

Consideremos que vamos a utilizar 8 bolsas por m³ de concreto Recordando que TMN = ¾” TMN A.G.

Bolsas de Cemento por m³ 6

7

8

9

3/8”

3.96

4.04

4.11

4.19

½”

4.46

4.54

4.61

4.69

¾”

4.96

5.04

5.11

5.19

1”

5.26

5.34

5.41

5.49

1 ½”

5.56

5.64

5.71

5.79

2”

5.86

5.94

6.01

6.09

3”

6.16

6.24

6.31

6.39


Método de la Combinación de Agregados Siendo MFarena =2.95 ,MFpiedra = 7.68 y m = 5.11 el % Agregado fino será: 6.68 − 5.11 rf =

6.68 − 2.95

x100 = 42.1

El % Agregado grueso será: rg = (1 − 0.421) x100 = 57.9 Los volúmenes de los agregados serán:

m = rf m f + rg mg

Vol. A.G.= 0.605*57.9% = 0.350 Vol. A.F.= 0.605*42.1% = 0.255

Entonces los pesos secos de los agregados serán: Peso A.G.= 0.350*2.71*1000 = 948.5 Kg Peso A.F.= 0.255*2.68*1000 = 683.4 Kg LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI

Método del agregado global 100

A GREGA DO GLOB A L

100

90

HUSO NTP 1 1/2"

90

A GREGA DO GLOB A L 80

80

70

70

60

60

50 40

% Pasa

HUSO NTP 1 1/2"

50 40

30

30

20

20

10

10

0 0.1

1

Tam ices ( m m )

10

0

100

0.01

0.1

1

Tam ices ( m m )


10

100

Piedra: 60% Arena: 40% 100

A GREGA DO GLOB A L HUSO NTP 1 1/2"

90 80 70 60 50 40 30

% Pasa

0.01

% Pasa

Selección de los porcentajes de Agregados:


Elección

20 10 0 0.01

0.1

1

Tam ices ( m m )

10

100


Método del agregado global Cálculo del Volumen de Agregados: Vol. A.G.= 0.605*55% = 0.333 Vol. A.F.= 0.605*45% = 0.272

Los pesos secos serán: Peso A.G.= 0.333*2.71*1000 = 902.4 Kg Peso A.F.= 0.272*2.68*1000 = 729.0 Kg


Método del ACI Cálculo del Peso del Agregado grueso: TMN A.G.

2.40

2.60

2.80

3.00

3/8”

0.50

0.48

0.46

0.44

1/2”

0.59

0.57

0.55

0.53

3/4”

0.66

0.64

0.62

0.60

1”

0.71

0.69

0.67

0.65

1 ½”

0.76

0.74

0.72

0.70

2”

0.78

0.76

0.74

0.72

3”

0.81

0.79

0.77

0.75

6”

0.87

0.85

0.83

0.81

m = rf m f + rg mg

Módulo de fineza del Agregdo Fino

De la tabla, interpolando valores tenemos: b/bo = 0.605

Como P.U.C. del Agregado grueso = 1642 Kg/m³ Peso Seco Agregado grueso = 0.605*1642 = 993.41 Kg LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI

Método del ACI Cálculo del Peso del Agregado Fino: Material

Peso (Kg)

P.E.

Vol. Absoluto

Cemento

366

3130

0.1170

Agua

205

1000

0.2050

Aire

0.02

m = rf m f + rg mg

Ag. Grueso Total

993.41

0.0200 2710

0.3666

0.7086

Volumen del Agregado Fino = 1 – 0.7086 = 0.2914 Peso Seco Agregado Fino = 0.2914 * 2680 = 780.95 Kg LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI

14/ 17

TABLA RESUMEN Pesos Secos de Materiales por m³ Pesos secos (Kg) Materiales

Combinación agregados

Agregado Global

ACI

366.0

366.0

366.0

Agua

205.0

205.0

205.0

Ag. Grueso

948.5

902.4

993.4

Ag. Fino

683.4

729.0

781.0

Aire

2%

2%

2%

Total

2,202.9

2,202.4

2,345.4

Cemento m = rf m f + rg mg


Corrección por humedad de los agregados:

15/ 17

A) Agregado Fino

Peso Húmedo A.F. = Peso secoAF (1+%C.H.AF/100 Comb. Agregados Agregado global ACI

= 683.4(1+1.62/100) = 694.5 Kg = 729.0(1+1.62/100) = 740.8 Kg = 781.0(1+1.62/100) = 793.7 Kg

B) Agregado Grueso Peso Húmedo A.G. = Peso secoAG(1+%C.H.AG/100) Comb. Agregados Agregado global ACI

= 948.5(1+0.45/100) = 952.8 Kg = 902.4(1+0.45/100) = 906.5 Kg = 993.4(1+0.45/100) = 997.9 Kg


16/ 17

Cálculo del aporte de agua de los agregados: A) Agregado Fino

Aporte agua A.F. = Peso secoAF(%C.H. - %Abs)/100 Comb. Agregados Agregado global ACI

m = rf m f + rg mg

= 683.4(1.62-0.81)/100 = 729.0(1.62-0.81)/100 = 781.0(1.62-0.81)/100

= 5.54 lt = 5.90 lt = 6.33 lt

B) Agregado Grueso Aporte agua A.G. = Peso secoAG(%C.H. - %Abs)/100 Comb. Agregados Agregado global ACI

= 948.5(0.45-0.85)/100 = 902.4(0.45-0.85)/100 = 993.4(0.45-0.85)/100

= -3.79 lt = -3.61 lt = -3.97 lt


16/ 17

El aporte de humedad de los agregados será: Aporte humedad = Aporte agua AG + Aporte agua AF Comb. Agregados Agregado global ACI

= 5.54 lt + (-3.79 lt) = 1.75 = 5.90 lt + (-3.61 lt) = 2.29 = 6.33 lt + (-3.97 lt) = 2.36

m = rf m f + rg mg

Cálculo del agua efectiva: Agua Efectiva = Agua Diseño – Aporte Humedad Comb. Agregados Agregado global ACI

= 205 lt – 1.75 lt = 203.25 lt = 205 lt – 2.29 lt = 202.71 lt = 205 lt – 2.36 lt = 202.64 lt


14/ 17

TABLA RESUMEN Pesos en Obra de Materiales por m³ Pesos húmedo (Kg) Materiales

Combinación agregados

Agregado Global

ACI

Cemento

366.0

366.0

366.0

Agua

203.25

202.71

202.64

Ag. Grueso

952.8

906.5

997.9

Ag. Fino

694.5

740.8

793.7

Aire

2%

2%

2%

Total

2,216.6

2,216.0

2,360.2

m = rf m f + rg mg


Capitulo VII

MEZCLAS DE PRUEBA EN OBRA Y LABORATORIO


CONSIDERACIONES GENERALES

TAMIZ ( Pulg )

( mm )

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

%

% RET.

%

% PASA

RET.

ACUM.

PASA

HUSO 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

-

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

100

100 100 90 80 68 58 50 45 38 30 20 8 0

AGREGADO GLOBAL

90

HUSO NTP 1 1/2"

80 70 60 50 40 30 20 10 0

0.01

0.1

1

Tamices ( mm )

10

100

COMPROBAMOS ??? LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI

EN EL LABORATORIO


A J U

NO

a c NO

S

SI

SI Comb. Agreg

NO

T

DISEÑO INICIAL

SI Uniformidad

E NO

S

MEZCLAS DE PRUEBA

Consistencia

SI PROBETAS

EN OBRA

AJUSTES

HUMEDAD TEMPERATURA TIEMPO DE MEZCLADO SISTEMA DE DOSIFICACION ETC.


Capitulo VIII

LIMITACIONES DE LAS TABLAS


1. Relación a/c AGUA LIBRE CEMENTO

AGUA TOTAL CEMENTO

1/3

Agua incorporado a la mezcladora + Agua mantenido como humedad por los agregados antes del mezclado Agua libre + % Agua de absorción de los agregados


1. Relación a/c

2/3

Agua que interviene en la mezcla AGUA DISEÑO cuando el agregado esta saturado superficialmente seco (no aporta ni CEMENTO absorbe agua)

Agua Mezcla considerando AGUA EFECTIVA condiciones reales de humedad del agregado y efectiva corrección CEMENTO correspondiente LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI

1. Relación a/c

3/3

Para el cálculo de a/c se debe considerar: Peso agua Agregados + Agua añadida mezcladora En agregados: % Abs bajo

AGUA LIBRE CEMENTO

% Abs alto

AGUA LIBRE CEMENTO

-

AGUA TOTAL CEMENTO

= Mínima

-

AGUA TOTAL CEMENTO

= Alta

Inffluye en la resistencia LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI

2. AGREGADOS PERFIL DEL AGREGADO

Angular

No considera semi- angular

Redondeado

No considera semi-redondeado Superficies específicas menores

• • • •

T.M.N.

% ABSORCIÓN

Máx : 1 ½” Diversas granulometrías Diversos Módulos de fineza Diversos Superficies Específicas

< 1.2 %


3. RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN PROBETAS (forma)

ACI : Cilindros15 x 30 cm BSI DIN

PROBETAS (curado)

HUMEDO INTERPERIE QUIMICOS

CEMENTO

Tipo Marca Calidad LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI

4. Consistencia -

Función del tipo de agregado Agua total de mezcla


Conclusiones

b a t Es

r e c le

a. b. c. d.

Relación a/c Perfil del agregado Textura Granulometría

1. 2. Diseño de Mezcla NO es un Procedimiento automático 2. mezclas 3. Los datos de la tabla y criterios de selección deben ser utilizados como una guía ( 1° estimación) 4. La experiencia del diseñador y el conocimiento profundo deben normar el diseño de mezclas 5. Mezclas preparadas en el laboratorio 6. Mezclas preparadas en obra LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES – FIC – UNI

DOSIFICACION DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO HORMIGON

Recommend Documents