SEGUNDO TRABAJO DEL CURSO DE TECNOLOGIA DEL CONCRETO

PROBLEMA N 1:

La Empresa Minera “X” S.A. tiene un proyecto del revestimiento con concreto armado el pique ESPERANZA 1. Para lo cual ha designado al área de ingeniería y los responsables del proyecto los cuales tienen las características técnicas para el diseño de mezcla:

Determine mediante dos métodos diferentes, indicando los pasos correspondientes para cada parámetro principales.

a). Características de los materiales:

Cemento Sol Marca y Tipo Cemento Andino Procedencia 3.11 Densidad Relativa Agua : Agua potable red de reciclaje mina Volcan Peso Específico 1000 Kg/m3 Agregados: FINO GRUESO Cantera Sacra Familia Sacra Familia Perfil Peso Unitario suelto Kg/m3 1560 1587 Peso Unitario compactado Kg/m3 1765 1660 Peso específico seco 2690 2780 Módulo de fineza 2.80 6.50 TMN ---- ¾” % de Absorción 0.70 0.60

Contenido de humedad 7.5 3.0

b). Características del concreto:

Resistencia a la compresión especificada: 210 Kg/cm2

Desviación estándar promedio en obra: 20

Tipo de Asentamiento: Concreto superplastificado

c). Condiciones Ambientales y de exposición:

Lugar de obra: NV. 400.Galeria principal

Temperatura promedio de ambiente: 20 C

Humedad relativa : 80 %

Condiciones de exposición: Normales

CALCULAR:

- Resistencia requerida.

- Tamaño Nominal máximo

- Asentamiento

- Contenido de aire total

- Contenido de agua

- Relación de a/c

- Contenido de Cemento

- METODO ACI 211

- Selección del peso de agregado grueso

- Calculo de la suma de los volúmenes absolutos de todos los materiales sin considerar el

agregado fino.

- Calculo del volumen del agregado fino.

- Calculo del peso en estado seco del agregado fino

- Presentación del diseño en estado seco.

- METODO DEL MODULO DE FINEZA COMBINADO DE AGREGADOS

- Calculo de la suma de los volúmenes absolutos de todos los materiales sin incluir los

agregados.

- Calculo del módulo de fineza de la combinación de los agregados

- Calculo del % de agregado fino

- Calculo de los pesos secos de los agregados.

- Presentación del diseño en estado seco.

SOLUCION

1.- RESISTENCIA REQUERIDA:

De las especificaciones técnicas se tiene:

f ‘c= 210 Kg/cm2 Ds = 18kg/cm2, reemplazando en las formulas se tiene:

f ‘cr = 210+1.34(20) = 236.8 Kg/cm2

f ‘cr = 210+2.33(20)-35 = 221.6 Kg/cm2

Se tiene entonces como f ‘cr =236.8 Kg/cm2

2.- TAMAÑO NOMINAL MAXIMO:

De acuerdo a las especificaciones indicadas para la obra TMN= 3/4”

3.- ASENTAMIENTO:

Según las especificaciones el concreto es superplastificado, por lo tanto presentara un

asentamiento de 6” a 8”.

4.- CONTENIDO DE AIRE TOTAL:

Dado las condiciones especificadas no se requieren incluir aire, de la tabla 02 se tiene:

Método ACI 211

TABLA N° 02

M. Modulo de fineza Combinación agregados

TABLA N° 2

2.0 % 2.0 %

5.- CONTENIDO DE AGUA:

De la tabla 03 tenemos que:

Método ACI 211

TABLA N° 03

M. Modulo de fineza Combinación agregados

TABLA N° 3

2.16 Lt 2.16 Lt

6.- RELACION a/c:

Dado que no se presenta problemas por durabilidad el diseño solo tomara en cuenta la

resistencia, entonces utilizando la tabla n° 4 para f´cr=236.8 Kg/cm2 tenemos:

Método ACI 211

TABLA N° 04

M. Modulo de fineza Combinación agregados

TABLA N° 4

0.65 0.65

7.- CONTENIDO DEL CEMENTO:

Se calculara dividiendo 5/6, así tenemos:

Método ACI 211 M. Modulo de fineza Combinación agregados

332.3 Kg 332.2 Kg

SOLUCION POR EL METODO DEL ACI 211:

1.- SELECCIÓN DEL PESO DEL AGRAGADO GRUESO:

De la tabla N° 5 se tiene b/bo=0.62, además como bo = 1660 Kg/m3

Entonces el peso del agregado grueso = 1029.2 Kg

2.- CALCULO DE LA SUMA DE LOS VOLUMENES ABSOLUTOS DE TODOS LOS

MATERIALES SIN CONSIDERAR EL AGREGADO FINO:

MATERIAL PESO SECO PESO ESPECIFICO VOLUMEN

CEMENTO (Kg) 332.3 3110 0.1068

AGUA (Lt) 216 1000 0.2160

AGREGADO GRUESO (Kg) 1029 2780 0.3701

AIRE (%) 2%

TOTAL 0.7129

3.- CALCULO DEL VOLUMEN DEL AGREGADO FINO:

Volumen del agregado fino = 1 – (2) = 1 – 0.7129 = 0.2871 m3

4.- CALCULO DEL PESO EN ESTADO SECO DEL AGREGADO FINO:

Peso seco A.F. = ( 3 ) x Peso especifico seco = 0.2871 x 2690 = 772.3 Kg

5.- PRESENTACION DEL DISEÑO EN ESTADO SECO:

MATERIAL PESO SECO/m3

CEMENTO 332.3 Kg

AGUA 216.0 Lt

AGREGADO GRUESO 1029.2 Kg

AGREGADO FINO 772.3 Kg

AIRE 2%

SOLUCION POR EL METODO DEL MODULO FINEZA DE LA COMBINACION DE

AGREGADOS:

1.- CALCULO DE LA SUMA DE LOS VOLUMENES ABSOLUTOS DE TODOS LOS

MATERIALES SIN INCLUIR LOS AGREGADOS:

MATERIAL PESO SECO PESO ESPECIFICO VOLUMEN

CEMENTO (Kg) 332.3 3110 0.1068

AGUA (Lt) 216 1000 0.2160

AIRE (%) 2 % 0.0200

TOTAL 0.3428

Volumen del agregado global = 1 – (1) = 1 – 0.3428 = 0.6572 m3

2.- CÁLCULO DEL MODULO DE FINEZA DE LA COMBINACION DE LOS AGREGADOS:

Conociendo la cantidad de cemento y el TNM del agregado, interpolando valores en la tabla N°

06 se tiene: m = 5.096

3.- CALCULO DEL PORCENTAJE DE AGREGADO FINO:

Se sabe de (3) que m = 5.096 Además mg = 6.50 y mf = 2.8

Entonces se tiene:

6.50 – 5.096

% agregado fino = -------------------- x 100 = 37.95 %

6.50 – 2.80

4.- CALCULO DE LOS PESOS SECOS DE LOS AGREGADOS:

PARA EL AGREGADO FINO :

Volumen del A.F: (1) x (3) = 0.6572 x 36.95 % = 0.2428 m3

Peso seco A.F: 0. 2428 x 2690 = 653.1 Kg

PARA EL AGREGADO GRUESO:

Volumen del A.G: (1) x (100% - (3)) = 0.6572 x (100% - 36.95%) = 0.4144 m3

Peso seco A.G: 0.4144 x 2780 = 1152.0 Kg

5.- PRESENTACION DEL DISEÑO EN ESTADO SECO:

MATERIAL PESO SECO/m3

CEMENTO 332.3 Kg

AGUA 216.0 Lt

AGREGADO GRUESO 1152.0 Kg

AGREGADO FINO 653.1 Kg

AIRE 2%

RESUMEN DE LOS DISEÑOS DE MEZCLA EN CONDICION SECA OBTENIDAS CON LOS

DIFERENTES METODOS

MATERIAL ACI Modulo de fineza de c. de agregados

CEMENTO 332.3 Kg 332.3 Kg

AGUA 216.0 Lt 216.0 Kg

AGREGADO GRUESO 1029.2 Kg 1152.0 Kg

AGREGADO FINO 772.3 Kg 653.1 Kg

AIRE 2% 2%