Diseño dee mezclas

7/24/2019 Diseo dee mezclas

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TECNOLOGA DEL CONCRETO

7. INFORMACION Y PROCEDIMIENTO PARA EL DISEO DE MEZCLAS

7.1. INFORMACION

Siempre que sea posible, la dosificacin del concreo deber! basarse en daos obenidos de e"periencias en laboraorio, en las cuales #ansido uili$adas los maeriales a ser empleados en obra, si esa informacin es limiada, las esimaciones dadas en esas recomendacionespueden ser empleadas%Ser! &il la si'uiene informacin de maeriales disponibles()% An!lisis Granulom*rico del A're'ado Grueso+% eso uniario del a're'ado 'rueso-% eso espec.fico de masa, porcena/es de absorcin 0 #umedad de los a're'ados a uili$arse1% Tipo 0 marca del Cemeno rland esco'ido2% eso espec.fico del Cemeno rland)

3% Requerimienos de a'ua de me$clado, en base a e"periencias con los a're'ados disponibles4% Relaciones enre la resisencia 0 la relacin a'ua cemeno, para las combinaciones posibles de cemeno 0 a're'ados

7.2. PROCEDIMIENTO

a5 La obencin de los pesos de las me$clas de concreo especificado, se #ace si'uiendo una secuencia de pasos l'icos 0 direcos, loscuales, acomodan las caracer.sicas de los maeriales disponibles, en una me$cla adecuada para el raba/o%El problema de la adecuabilidad, no se de/a frecuenemene al crierio de quien 6a a dise7ar la me$cla%Las especificaciones con que el dise7ador cuena, pueden ser al'unas o odas las si'uienes( 8!"ima relacin a'ua 9 cemeno 8.nimo conenido de cemeno Conenido de aire Asenamieno :slump5 Tama7o m!"imo de a're'ado Resisencia Oros requerimienos, ales como( Resisencia de sobredise7o, adii6os 0 ipos especiales de cemeno o a're'ados%b5 rescindiendo de si las caracer.sicas del concreo son dadas en las especificaciones o son de/adas al crierio de quien dise7a lasme$clas, obendremos los pesos de las me$clas por mero c&bico de concreo de la si'uiene manera(

7.2.1. PASO 1 : Seleccin del Asen!"ien#

Si las especificaciones de obra no da el asenamieno del a me$cla a ser dise7ada, uili$ando la Tabla N;), podemos seleccionar un6alor adecuado para el deerminado raba/o que se 6a a reali$ar%

Se deber!n usar las me$clas de la consisencia m!s densa que puedan ser colocadas eficienemene%

T!$l! 1 ASENTAMIENTOS RECOMENDADOS PARA %ARIOS TIPOS DE CONSTR&CCI'N

T


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7.2.-. PASO - : Esi"!cin del !+! de "e/cl!d# 0 c#nenid# de !i,e

La canidad de a'ua por unidad de 6olumen de concreo necesaria para obener el asenamieno deseado, depende del ama7o m!"imo,perfil, e"ura 0 'ranulomer.a de los a're'ados, as. como de la canidad de aire incorporado, no siendo apreciablemene afecada por lacanidad de cemeno%La abla N;+, nos proporciona una primera esimacin del a'ua de me$clado para concreos #ec#os con diferenes ama7os m!"imos dea're'ado con o sin aire incorporado%

T!$l! 2 RE&ERIMIENTO APROIMADOS DE A3&A DE MEZCLADO Y DE CONTENIDO DE AIRE PARA DIFERENTES %ALORESDE ASENTAMIENTO Y TAMAOS MAIMOS DE A3RE3ADOS-

ASENTA8


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TECNOLOGA DEL CONCRETO12K K%-I @@@1KK K%1- @@@-2K K%1I K%1K-KK K%22 K%13+2K K%3+ K%2-+KK K%4K K%3))2K K%IK K%4)

fQcp RfQ c

) @ 6T!$l! 4 M9IMA RELACION A3&A 5 CEMENTO PERMISILE PARA CONCRETOS SOMETIDOS A EPOSICI'N SE%ERA;

T


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R

: 5

: G

Canidad de A're'ado Gruesoolumen de a're'ado

'rueso de abla N

en m

,eso uniario o 0compacado del a're'ado

'rueso O' m

2

- -

sec

T!$l! ; %OL&MEN A3RE3ADO 3R&ESO POR &NIDAD DE COL&MEN DE CONCRETO

TA8AO 8>?


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Peso del Agregado finoPeso del concreto

en Kg

peso del agregado grueso peso del cemento peso del agua de mezclado

en Kg en Kg en Kg =

( ) -

+ +

( ) ( ) ( )

A. M?#d# de l#s @es#s

Generalmene el peso uniario del concreo fresco es conocido como una relai6a apro"imacin de e"periencias pre6ias con los maeriales aser uili$ados en obra%En ausencia de al informacin, la abla N; 3 puede ser empleada en un primer esimado, con la se'uridad de que las proporcionesobenidas ser!n lo suficienemene apro"imadas como para ser corre'idas con un r!pido 0 sencillo a/use sobre a base 0 los resulados dela me$clas de ensa0o%La frmula para calcular el peso del concreo fresco por mero c&bico es (

( )P U A C Wag. . = ( ) + - -agce

ag10 100 1 1

UU% :a5

Donde (%=% eso del concreo fresco en 'm-ag eso espec.fico promedio de la combinacin de la combinacin de A're'ados inos 0 Grueso en condiciones S%S%S%

ce eso espec.fico del cemeno 'eneralmene -%)2

A Conenido de aire en porcena/eV a'ua de me$clado requerido, en 'm-C Canidad de cemeno requerido, en 'm-

. M?#d# de l#s #lB"enes !$s#l#s

=n procesamieno m!s e"aco para el c!lculo de la canidad de a're'ado fino por mero c&bico de concreo , implica el empleo de los6ol&menes despla$ados por los in'redienes o 6ol&menes absoluos de los mismos%En ese caso el 6olumen absoluo del a're'ado fino es i'ual a la diferencia enre el 6olumen uniario de concreo 0 la suma de los6ol&menes absoluos de los in'redienes 0a conocidos :cemeno, a'ua, aire, a're'ado 'rueso5%El 6olumen absoluo ocupado en el concreo por cualquier in'rediene, es i'ual a su peso di6idido por su peso espec.fico%

Columen ,eso Seco

,eso espec fico R

.

T!$l! < PRIMERA ESTIMACI'N DEL PESO DEL CONCRETO FRESCO

TA8AO 8>?


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TECNOLOGA DEL CONCRETO)B +-42 +-)2

) JB +1+K +-22+B +112 +-42-B +132 +1KK3B +2K2 +1-2

7.2.. PASO .= Ase @#, c#nendid# de "ed!d de l#s !+,e+!d#s

Generalmene los a're'ados uili$ados en la preparacin de un concreo se encuenran #&medos por lo cual sus pesos secos se incremenan

en un porcena/e de a'ua que conen'an, ano a'ua absorbida como superficial% A el a'ua de me$clado a7adida a la colada, debe serreducida en una canidad i'ual a la #umedad libre aporada por lo a're'ados, consider!ndose como el conenido oal de #umedad dea're'ado menos su porcena/e de absorcin%or lo Tano(

Si( A're'ado 'ruesoXumedad oal R V T

T de absorcin R a T

'

'

A're'ado fino

Xumedad oal R V T

T absorcinR a Tf

f

,eso del a're'ado 'rueso #& medo :en O' 5 R ,eso del a're'ado'rueso seco :en O'5

" V' T

,eso del a're'ado fino #& medo:en O'5 R

,eso del a're'ado

fino seco :en O'5 " V Tf

[ ]

[ ]

A'ua en a're'ado 'rueso R ,eso del a're'ado 'rueso seco :en O'5 " :V T @ a T5 R ? O'

A'ua en a're'ado fino R ,eso del a're'ado fino seco :en O'5 " :V T @ a T5 R Y O'

A'ua de nea o efeci6a R A'ua de dise7 o :O'5 @ :? Z Y5

' '

f f

7.2.. PASO .= Ase de l!s "e/cl!s # c#l!d!s de @,e$!

Las proporciones de la me$cla, calculadas si'uiendo esas recomendaciones deben ser comprobadas, para lo cual se preparan me$clas deensa0o o prueba con los maeriales a ser empleados en obra, de acuerdo a la norma C)+ del AST8 o empleando andas reales preparadasen obra%Se 6erifican en esos ensa0os las condiciones de raba/abilidad, adecuada ausencia de se're'acin 0 buen acabado, debiendo a/usar si esnecesario las proporciones de la si'uiene manera(

a. @ La canidad de a'ua de me$clado necesaria para obener el mismo asenamieno que el de la me$cla de prueba, deber! ser i'ual a lacanidad nea de a'ua de me$clado empleada, di6idido por el rendimieno de la me$cla de prueba en m-%%

b. ara a/usar por el efeco de conenido de aire incorreco en una me$cla de prueba de un concreo con aire incorporado se debeincremenar o reducir el conenido de a'ua de me$clado del acapie anerior en res lm- de concreo por cada ) en que debereducirse o incremenarse el conenido de aire respeco al de la me$cla de prueba pre6ia%

c. el peso uniario esimado nue6amene del concreo fresco parael a/use de proporciones de la me$cla de prueba, reducido oincremenado por porcena/e de incremeno o disminucion del conenido de aire de la me$cla a/usada respeco a la primera me$cla deprueba%

d. deben calcularse nue6os pesos de me$clas , comen$ando con el paso n1 si es necesario se modificara el 6olumen dela're'ado 'rueso de la abla N 2 para obener una raba/abilidad mas apropiada%

3


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4%-% E6aluacion del 'rado de conrol

odos los 'rados que se obienen de ensa0os esan su/eos a 6ariaciones, para 'ran numero de daos e"isen cieras medias que indican launiformidad produco que se esa ensa0ando 0 el cuidado con que se a #ec#o los ensa0osla medida mas comun de la endencia cenral de un con/uno de daos es el @,#"edi#,0 las mas comunes del 'rado de uniformidad son lades6iacion esandar 0 el c#e>iciene de !,i!ci#n

7.-.1. Des6iacion esandar 6 8.=

la des6iacion esandar se uili$a para e6aluar la dispersion de daos respeco al promedio%

La manera de #allar la des6iacin es!ndar depende de el numero de muesra que se en'a en cuena para la e/ecucion del conrol decalidad de la produccin asi (

para un numero de muesra menores de -K ( ( ) =

=

=

" "

n

i

i n

i+

)

)

para un numero de muesra ma0ores de -K ( ( ) =

=

=

" "

n

i

i n

i+

)

donde ("i resisencia a la compresin de la me$cla" resisencia ala compresin promedion numero de muesrala des6iacin es!ndar iene las mismas unidades que los 6alores ori'inales

7.-.2. C#e>iciene de !,i!cin 6 8 .=

el coeficiene de 6ariacin es el resulado de di6idir la des6iacin es!ndar enre la resisencia promedio

="

el coeficiene de 6ariacin es adimensional 0 se e"presa 'eneralmene en porcena/elos 6alores que relacionan el 'rado de conrol de calidad con el coeficiene de 6ariacin :65, se muesra en la abla numero 4

T!$l! 7

GRADO DE CONTROL COE Gc@8

para dise7ar una me$cla de concreo de al modo que no mas de un cilindro enre )K o un cilindro enre +K , en'a una resisencia menorque la resisencia especificada por el pro0ecisa :fM c5, se iene que proporcionar la me$cla para una resisencia promedio ma0or:fMcp5%Eso se puede lo'rar apro6ec#ando la e"periencia pre6ia , para una primera esimacin puede uili$arse la e"presin dada por el comi*

europeo del concreo ( fQcp RfQ

) @ 6c

En donde(fMcp resisencia promedio necesariafMc resisencia a la compresin especificada por el pro0ecisa% coeficiene de 6ariacin pre6isa se'&n el 'rado de conrol e"presado en forma decimal% consane que depende del porcena/e de daos que pueden ser menores que el especificado 0 del numero de muesras necesariaspara esablecer 6%los 6alores del coeficiene PB se dan en la abla numero I%

T!$l! %ALORES DE H

N&mero de muesras osibilidades de caer deba/o del l.mie inferiormenos ) ) en 2 ) en )K ) en +K

4


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TECNOLOGA DEL CONCRETO) )%-43 -%K4I 3%-)1+ )%K3) )%II3 +%+K- K%4I )%3-I +%-2-1 K%1) )%2-- +%)-+2 K%+K )%143 +%K)23 K%K3 )%11K )%1-4 K%I3 )%1)2 )%I2I K%II )%-4 )%I3K K%II- )%-I- )%I-I

)K K%I4 )%-4+ )%I)+)2 K%I33 )%-1) )%42-+K K%I3K )%-+2 )%4+2+2 K%I23 )%-)3 )%4KI-K K%I21 )%-)K )%34Z-K K%I1+ )%+I+ )%312

Asimismo Val\er enconro un m*odo de calculo de la resisencia promedio en funcin del coeficiene de 6ariacion de las muesras deensa0o 0 de oro numero de muesras que depende del numero de 6eces ,de cada )K o de cada )KK,que una muesra de ensa0o pasa undeerminado porcena/e de la resisencia de dise7o especificada%

El coeficiene de aplicacin se muesra en la abla numero %

T!$l! RESISTENCIA PROMEDIO PORCENTAJE DE LA RESISTENCIA ESPECIFICADA

Coeficienede

6ariacion 6

para muesra de ensa0o en )K pasandoelporcena/e dela resisencia esrecificada

)KK K IK 4K

para muesras de ensa0oen)KK pasando el porcena/edelaresisencia especificada)KK K IK 4K

2 )K4 @@ @@ @@ ))- )K+ @@ @@)K ))2 )K- @@ @@ )-K ))4 )K1 @@)+ ))I )K3 @@ @@ )- )+2 ))) @@)2 )+1 ))) )KK @@ )21 )- )+- )KI)I )-K ))4 )K1 @@ )4- )22 )-I )+)+K )-2 )+) )KI @@ )II )3 )2K )-)+2 )14 )-- ))I )K- +1) +)3 )+ )3I

T!$l! 1K FACTORES PARA CALC&LAR LA DES%IACION ESTANDAR EN LOS ENSAYOSno de esrecimenes d+ )

+d

+-1234I)K

1. )+I)%3-+%K2+%-+3+%2-1+%4K1+%I14+%4K-%K4I

K%II32K%2K4K%1I24K%1+K-13K%-3IK%-2)+K%--34K%-+1

I


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T!$l! 11 PORCENTAJE DE A3RE3ADO FINO

Tama7o m!"imo A're'ado Redondeado A're'ado An'ularNominal del acor Cemeno en sacos m- acor Cemeno en sacos m-

A're'ado 2 3 4 I 2 3 4 IGrueso A're'ado ino @ 8dulo de ine$a de +%- ] +%1

-IB

)+B-1B

)B) J P+B-B

3K

11)1K-4-3-1

24

13-I-4-1---+

21

1--2-1-+-)-K

2)

1K---+-K++I

3

241I14111-1)

32

2112111)1K-I

3)

2)1-1+--I-3

2I

1I1)1K-4-3-1

A're'ado ino @ 8dulo de ine$a de +%3 ] +%4-IB)+B-1B

)B) J P+B

-B

332-111+1K-4

-2

3+2K1)--4-2

--

214-I-4-2--

-)

2311-3-2---+

-K

423)2)11412

1-

4)2I1I13111+

1K

342213111+1K

-I

312-111+1K-I

-3A're'ado ino @ 8dulo de ine$a de -%K ] -%)-IB)+B-1B

)B) J P+B-B

412114111+-

4K2313111)-I-3

332-1-1)-I-3-1

3+2K1K-I-3-1-+

I14K24222+113

IK33212+1131-

433+2)113111)

4-21I13111+-

T!$l! 12 MOD&LO DE FINEZA DE LA COMINACI'N DE A3RE3ADOS 1K

TA8AO 8>?


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CAPIT&LO %III. TRANSPORTE Y COLOCACI'N DEL CONCRETO

.1. Me/cl!d#.

Se debe uili$ar el equipo 0 m*odos que sean capaces de me$clar efica$mene los maeriales de concreoque en'a el ma0or ama7o de a're'ado especificado, para producir me$clas uniformes con el menorre6enimieno que sea pracico para el raba/o%ara la operacin de me$clado, el a'ua deber! in'resar anes que el cemeno 0 los a're'ados 0 coninuaraflu0endo #asa que rascurra la cuara pare del iempo del me$clado%La medicin del cemeno, a'ua 0 a're'ados deber! ser en peso, la m!"ima olerancia para la colocacin dela'ua oal, incluida el a'ua libre de los a're'adosF es se'&n el AST8 S1 de Z - 0 en la relacin a'ua 9cemeno :ac5 de Z K%K+%Es preferible que el cemeno se car'ue /uno con los oros a're'ados, pero debe enrar despu*s de queapro"imadamene el )K del a're'ado #a0a enrado en la me$cladora% El maerial de una anda no beber!comen$ar a in'resar a la me$cladora anes de que la oalidad de la anerior #a0a sido descar'ada%El cemeno deber! ser me$clado en canidades para empleo inmediao% El concreo cu0o fra'uado 0a se ainiciado en la me$cladora no beber! ser me$clado ni uili$ado%

.1.1. Tie"@# de "e/cl!d#.

El iempo de me$clado bebe basarse en la capacidad de la me$cladora para producir un concreo uniforme,para al fin se debe se'uir las indicaciones del fabricane de la me$cladora, al'unas especificacionesusuales son las de un minuo por 0arda c&bica m!s ` de minuo por cada 0arda adicional de capacidad% Eliempo de me$clado debe medirse a parir del momeno en que odos los in'redienes es*n denro de lame$cladora%

.1.2. Te"@e,!,! de l! "e/cl!.Es imporane que las emperauras m!"imas 0 m.nimas del concreo sean conroladas% Los concreosme$clados, colocados 0 curados a ele6adas emperaura, normalmene desarrollan una resisencia inicial m!sala que los producidos 0 curados a emperauras normales, pero a los +I d.as o despu*s, la resisencia es,por lo 'eneral, m!s ba/a%El a'ua iene una 'ran influencia en las propiedades del concreo, por consi'uiene debe e"isir un ciero

conrol en la emperaura del concreo 0a que se #a 6iso que su canidad es! influenciada por el ni6el deemperaura%De odos los in'redienes del concreo, el a'ua de me$clado iene el ma0or efeco por unidad de peso en laemperaura del concreo, 0a que iene un calor especifico que equi6ale a 1 2 6eces el del cemeno el dela're'ado 0 es m!s f!cil conrolar la emperaura del a'ua que la del reso de componenes%El uso del #ielo como pare del a'ua de me$clado resula alamene efeci6o para reducir la emperauradel concreo 0a que solo con derreirse absorbe calor a ra$n de IK cal'% La canidad de #ielo a7adida nodebe e"ceder los requerimienos del a'ua oal%Se pueden uili$ar las si'uienes ecuaciones para c!lculos de la emperauras del concreo reci*n me$clado%S


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Tambi*n se debe ener en cuena la posibilidad de climas fr.os, 0a que bebe esperarse un descenso deemperaura del concreo durane la enre'a, el


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Las canaleas de ranspore deber!n ser de meal 0 con una pendiene que no e"ceda la relacin ) 6ericala + #ori$onal, ni sea menor de la relacin ) 6erical a - #ori$onal% Cuando el ranspore es por bombeo laperdida de senamieno del concreo no deber! e"ceder de 2K mm%

.2.4. Desc!,+!El concreo me$clado deber! ser adecuadamene descarado sobre los camiones de ranspore o fa/asransporadoras%

.-. COLOCACION

Deber! pre6erse suficiene capacidad de colocacin, me$clado 0 ranspore de manera que el concreopueda manenerse pl!sico 0 libre de /unas fr.as mienras se coloca% Debe colocarse en capa$ #ori$onalesque no e"cedan de 2K cm% de espesor% ara consrucciones monol.icas, cada capa debe colocarse cuando lacapa sub0acene oda6.a responda a la 6ibracin, las capas deben ser lo suficienemene poco profundascomo para permiir su unin enre s., mediane una 6ibracin apropiada%Se deber! e6iar la se're'acin del concreo durane la colocacin del mismo%Deber! ranscurrir ciero iempo despu*s del 6aseado de columnas 0 muros esper!ndose al menos #asa queel concreo de ellos pase del esado pl!sico al slido anes de 6aciar los elemenos #ori$onales que apo0anen ellos%

.-.1. P,ec!ci#nes en Cli"!s See,#s.

En *pocas llu6iosas deber! eliminarse el a'ua acumulada en $onas donde se colocar el concreo fresco 0 secubrir! el !rea de raba/o con coberuras adecuadas #asa que el concreo fra'e%En climas fr.os cuando Pemperauras mediasB se manen'an por deba/o de 2 C el concreo debe colocarsea una emperaura de )- C o m!s cuando las secciones son menores de -K cm en cualquier dimensin, )K C m!s para secciones enre -K 0 K cm% 0 emperauras ma0ores de 4 C% ara secciones ma0ores a K cm%Anes de la colocacin del concreo deber! reirase la nie6e, 'rani$o o #ielo de las armaduras encofrados 0superficies donde se 6aciar! el concreo%En climas c!lidos deber! re'arse con a'ua fr.a los encofrados, armaduras 0 superficies donde se 6aciar! elconcreo, el mismo, que preferenemene ser! colocado en la noc#e%

.4. C#ns#lid!cin.


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Los 6ibradores no deben ser empleados para mo6er laeralmene el concreo% No se recomienda ese ipo de6ibradores en losas de menos de )2 cms de espesor cuando el concreo es de consisencia seca ni de )K cmsde espesor cuando el concreo es de consisencia fluida%ibracin e"erna o de encofrados ( esos 6ibradores se fi/an en la pare e"erior del encofrado medianemorda$as, el mismo que absorbe pare de la ener'.a% Se debe usar slo cuando no sea posible consolidar elconcreo por oro procedimieno, adem!s siempre deben colocarse en las $onas en que el encofrado esa enconaco con el concreo%ibracin de superficie ( Se usa 'eneralmene para compacar losas, pisos 0 pa6imenos 0a que de/an de serefeci6os cuando el espesor es ma0or de -K cms% ueden ser en forma de planc#as 'eneralmene de ) m +conun moor encima que iene enre -KKK a 3KKK R8% Sin embar'o , las mas usadas son las re'las 6ibradorasque se apo0an en los encofrados laerales 0 sobre las que se colocan uno o dos 6ibradores, 'eneralmene )por cada dos meros de re'la%La frecuencia es! en el orden de 1KKK R%%8% cuando son #alados a mano 0 de -KKK R%%8% cuando sonoperados mecanicamene%

I%1%-%


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[!sicamene e"isen res sisemas de curado que permien manener ciero ni6el de #umedad en elconcreo%

A. CuradoCON AG=A:

Denro de ese sisema se conemplan 6arios procedimienos(a% or

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