Diseño de Mezclas Metodo Aci

INGENIERIA CIVIL UNC

DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO MÉTODO ACI

I. RESUMEN La finalidad del presente trabajo es realizar el diseño de mezclas de concreto utilizando el método de ACI. Este método requiere de una serie de operaciones previas, tales como determinar las propiedades físicas de los materiales a usar !eso !e so es espe pecí cífifico 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 específico 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 /0 $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 1 días, lue"o de ello se secaron al ambiente por 2 día. A los 3 días de vida, la probeta, fue sometidas al Ensa&o de 4esi 4e sist sten enci cia a a la Co Comp mpre resi si#n #n,, pr prev evia ia de dete term rmin inac aci# i#n n de su suss dimensiones & peso seco, considerando que a esta edad alcanza el 156 de la resistencia especificada a los /3 días.

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 den eno omi mina nad do )ét étod odo o de ACI se des esa arr rrol olla la deb ebid ido o a la preo pr eocu cupa paci ci#n #n en re rela laci ci#n #n co con n el $e $ec$ c$o o de qu que, e, se sea a cu cual al fu fuer era a la resistencia de diseño del concreto & por tanto su relaci#n a"ua7cemento, contenido de cemento & características del a"re"ado fino, la cantidad de a"re"ado "rueso era la misma. Considerando que la relaci#n fino8"rueso debería variar en funci#n del contenido de la pasta en la mezcla, así como del perfil & del () del a"re"ado "rueso, & que otro factor que debería ser considerado era la ma&or o menor fineza del a"re"ado fino, por lo cual se desarroll# una serie de tablas. I"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 4ealizar el diseño de una mezcla de concreto usando el método del ACI, bas*ndonos en una resistencia especificada f9c :/15 ;"7cm / %resistencia requerida'.
IV. ALCANCES El presente trabajo pretende servir como un material de consulta referido a la aplicaci#n del método de ACI 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 características, 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: f9c : /15 ;".7cm/.

b) Usando el citeio !dado en clase). 8

Cuando

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%

f9c=15

$1% & '(%

f9c=30

'(%

f9c=>3

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 8

CE)E(? !acasma&o (I!? ICo

8

!eso específico : @.22 "r. 7cm@.




b) A,a 8

!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

8 /.10 5.@ 2.0 /.33 2.B0 2135.55

!5c*')

!8) !8)

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

PESO UNIARIO CO#PACADO

VII.

!5* ' )

A. GRUESO

227/ /.B/ 5.> 5. 1.51 2.3 2B@@.>

DESARROLLO DEL MÉTODO DE ACI

1. Cálcl! "# $%c&. 8

(omando en cuenta el criterio / sabemos que

'. D#(#&)*+,c*-+ "#l TMN "#l A&#,"! G&#/!. !or lo tanto

() : 227/

0. D#(#&)*+,c*-+ "#l Sl). Consistencia

Asentamiento

S#c, Plá/(*c, Fl*",

233 42))5 , '33 462))5 033 476))5 , 833 4122))5 D 633 41'6))5

Consistencia !l*stica




lump @ F 0

8. D#(#&)*+,c*-+ l, c,+(*"," "# ,, "# )#9cl,"! #+(&,+"! , l, (,:l, c!&&#/!+"*#+(# c!+ #l ;,l!& "#l TMN "#l ,&#,"! &#/! < #l /l). Golumen de A"ua de )ezcla : 232

6. D#(#&)*+,c*-+ "#l c!+(#+*"! "# ,*&#.

Golumen de aire atrapado : 26

=. D#(#&)*+,c*-+ "# l, &#l,c*-+ ,>c. a). Po Resistencia Interpolando



INGENIERIA CIVIL UNC @B588888888888888888 5.03

'(;888888888888888888 4 05588888888888888888 5.0@

H:5.01

? a7c : 5.01

?(A !or ser un concreto ? e+puesto a condiciones severas, s#lo se determinar* la relaci#n a"ua7cemento por 4esistencia, mas no por
7. Cálcl! "#l $,c(!& c#)#+(! 4FC5.

? C : @13.2B ;".7m@ : 3.> Jls7m @ @. Cálcl! "# V!l)#+#/ A:/!l(!/ 4c#)#+(! ,, ,*. Cemento

: 5.2/2B>m@

:

A"ua de mezcla

:

Aire

:

: 5.232 m@ 2.B 6

: 5.52 m@ 888888888888888

K∀ absolutos : 5.@2@ m@

. Cálcl! "# V!l)#+ A:/!l(! "#l A&#,"! Gl!:,l. ∀ A.


lobal : 2 F 5.@2@ : 5.31



∴∀ A.

?@ *'

12. P#/! /#c! "#l ,&#,"! &#/!. Ms A": 5.12N2B@@.>:253>.22 ⇒ ∀ A.".

: Ms A" 7!em

⇒ ∀ A.".

: 253>.22 7 /B/5 : 5.0@/2> m @ ∴ ∀ A.. :

5.0@/2> m@

11. V!l)#+ ,:/!l(! "#l ,&#,"! +! A.:5.31 m@ 8 5.0@/2> m@:5./B03 m@

1'. Cálcl! "#l P#/! S#c! "# l!/ A&#,"!/. A"re"ado fino:

%5./B03' N %/.10N2555' :

A"re"ado "rueso: %5.0@/2>' N %/.B/N2555':

>3.2B ;".7m@ 253>.2/ ;".7m@

10. D#(#&)*+,c*-+ "# l!/ V,l!&#/ "# D*/#! #+ #l L,:!&,(!&*!. Cemento

: @13.2B ;".7m@

A"ua de mezcla

: 232 lts.7m@

A"re"ado fino : >3.2B ;".7m@ A"re"ado "rueso

:253>.2/ ;".7m@

18. C!&&#cc*-+ "#l D*/#! !& )#"," "# l!/ ,&#,"!/. ,5. D#(#&)*+,c*-+ "#l P#/! )#"! "# l!/ A&#,"!/. !eso $Omedo : !eso seco N %2 = P6'




A"re"ado fino

: %>3.2B' N %2 = 5.520' :

15>. ;".7m@

A"re"ado "rueso

:%253>.2/'N%2 = 5.555' :

253>.11 ;".7m@

:5. D#(#&)*+,c*-+ "# l, )#"," /#&c*,l "# l!/ A&#,"!/. Qumedad uperficial : P6 FAb6 A"re"ado fino

: 2.0 6 F 5.@ 6 :

2.@0 6

A"re"ado "rueso

: 5. 6 F 5.>6 :

85.@ 6

c5. Cálcl! "#l ,!&(# "# ,, !& )#"," /#&c*,l "# l!/ ,&#,"!/. Aporte de a"ua : !eso seco N Qumedad superficial A"re"ado fino

: >3.2BN %2.@07255' : .'(( lts.5*'

A"re"ado "rueso

: 253>.2/N %85.@7255' : B'.$@ lts.5*'

BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB Apote de a,a

⇒ A"ua

= >.%?? lts.5*'

Efectiva : 232 F %.533' : 210.>2/ lts7m @

? A"ua Efectiva : 210.>2/ lts.7m @ 16. D#(#&)*+,c*-+ "# V,l!&#/ C!&&#*"!/ "# l!/ c!+/(*((*;!/ "#l C!+c&#(! ! ,l *# "# !:&, Cemento

: @13.2B ;".7m@

A"ua Efectiva : 210.>2/ lts.7m@



INGENIERIA CIVIL UNC A"re"ado fino :15>.;".7m@ A"re"ado "rueso

:253>.11 ;".7m@

1=. D!/*c,c*-+ #+ O:&,. En laboratorio

2 2.33 /.33 7 2>.B lts.7bls

17. D#(#&)*+,c*-+ "# V,l!&#/ C!&&#*"!/ "# l!/ c!+/(*((*;!/ "#l C!+c&#(! ,&, 21 P&!:#(,/ 4∀ H 2.21' )05. Cemento

:@13.2BN5.52/: 0. ;".

A"ua Efectiva

: 210.>2/N5.52/ lts.:/.2 lts.

A"re"ado fino

: 15>.N5.52/: >.>@:3.B ;"

A"re"ado "rueso :

VIII.

253>.11N5.52/:2@ ;"

PROCEDIMIENTO REALIZADO EN LABORATORIO



!robetas est*ndar



Cono de Abrams



INGENIERIA CIVIL UNC 

  

Garilla Compactadora de acero de B73 de di*metro por 35 de lon"itud

Carretilla 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 ACI

Fig. N°02: Carretilla

e e+trajo material de la cantera rio c$onta %?(-RC?', 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




•

e 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.

•

e 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 /.2lts.

Fig. N° 0): *ezclando




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

•

e 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 /B "olpes, lue"o se a"re"o un poco m*s de mezcla $asta las /7@ partes, compact*ndolo también con el mismo nOmero de "olpes & finalmente se lleno $asta el ras & compacto.




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

•

e 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 Pinc$a.




2.7pulg

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 /B "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 •

e Enrazo el molde con a&uda de una varilla de acero.

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

•

e 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 /0 $oras, para lue"o ser sumer"idas en a"ua %fra"uar' durante 1 días, después e seco al aire libre por /0 $oras.

•

Lue"o de los 3 días se procedi# a ensa&ar en la m*quina de compresi#n para verificar si se lle"# a la resistencia diseñada en la estructura del concreto anteriormente calculada. S previamente se re"istr# el peso el concreto en estado endurecido.

I. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES CONCLUSIONES:



INGENIERIA CIVIL UNC •

-tilizando el método ACI, se $a diseñado una mezcla de concreto para una resistencia especificada f9c : /15 ;". 7cm/, $abiéndose alcanzado una resistencia estimada a los /3 días de TT..;".7cm/.

•

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 ACI 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: •

e recomienda cambiar de posici#n a la probeta durante su Usecado para una distribuci#n $omo"énea del M6 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 M6 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




4iva L#pez, Enrique )A(E4IALE
/555 UA(-4ALERA Edit. ACI. !erO.

2>>5 U
Copias del curso. $ttp77es.scribd.com7doc7B5@5@B/@72027(iempo8de8 ra"uado% C?-L(A

S


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