Dosificacion de mezclas

UNIVERSIDAD PERUANA DE CIENCIAS APLICADAS

FACULTAD DE INGENIERIA

TECNOLOGIA DEL CONCRETO

Ciclo 2015-02

1 de 88

TECNICAS PARA EL DISEÑO

DE MEZCLAS DE CONCRETO

CONVENCIONALES

2 de 88

QUE ES HACER UN DISEÑO DE MEZCLA?

Determinar las proporciones en que

deben intervenir los componentes de una

mezcla de concreto para el logro de

ciertas metas en particular.

Realizar Inicialmente un cálculo teórico

Validar y lograr obtener en obra lo

esperado teóricamente

Arte y Ciencia Aporte Personal

3 de 88

Cuáles son las metas que se buscan al diseñar tecnológicamente

mezclas de concreto?

Trabajabilidad adecuada al proyecto

Facilidad de colocación

Facilidad de compactación

Acabado satisfactorio

Resistencia especificada controlada

Durabilidad

! ECONOMIA Producir lo que queremos, en

el volumen exacto y al Costo – Beneficio esperado!

! CONCRETO DE BUENA CALIDAD !

4 de 88

! Factores influyentes en los diseños de mezcla ¡

La obra, sus dificultades y problemas

constructivos

Las especificaciones técnicas del proyecto

Las condiciones ambientales durante la

construcción

Las condiciones de servicio

Nuestros conocimientos sobre los materiales y

su empleo tecnológico.

Nuestras expectativas particulares

5 de 88

! Errores Frecuentes en relación a los diseños de mezcla ¡

Encargarlos a un “Laboratorio Autorizado” sin

especificar requisitos adicionales al slump y f’c.

Suponer que es trabajo de los “laboratoristas” y

que cualquier “técnico” puede hacerlos.

Considerar que son estáticos e invariables

Estimar que no vale la pena refinarse en las

pruebas de “laboratorio”

Tomarlos sólo como un formalismo ya que en la

obra se “arreglan” sin problemas.

Subestimar su importancia

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REVISION DE CONCEPTOS SOBRE LOS

AGREGADOS EN EL DISEÑO DE

MEZCLAS DE CONCRETO

7 de 88

1)Los diseños de mezcla teóricos se hacen para condición seca o S.S.S. que

sólo existe en laboratorio, para poder estandarizar el procedimiento y tener

resultados comparables.

2)Para poder usar los diseños de mezcla teóricos en obra, es necesario

corregirlos por absorción y humedad para ponerlos en la condición real de los

agregados al momento de usarlos en la producción de concreto.

Sólo existen

En laboratorioExisten en la

Realidad en obra

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PROPORCIONES TIPICAS EN

VOLUMEN ABSOLUTO DE LOS

COMPONENTES DEL CONRETO

Aditivos = 0.1 % a 0.2 %

Aire = 1 % a 3 %

Cemento = 7 % a 15 %

Agua = 15 % a 22 %

1.00 m3

Agregados

60 % a 75 %

CRITERIO DE BALANCE DE

VOLUMENES ABSOLUTOS

! LAS TECNICAS DE DISEÑO DE MEZCLA TOMAN LOS AGREGADOS EN CONDICION

DE LABORATORIO Y APLICAN EL CRITERIO DEL BALANCE DE LOS VOLUMENES

ABSOLUTOS DE LOS COMPONENTES!

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1. Peso Específico Seco

Gd = Peso Seco /Volumen con poros

Gd = Pd /V

2. Peso Específico S.S.S.

Gsss = Peso S.S.S. /Volumen con poros

Gsss = Psss /V

CONCEPTOS BASICOS SOBRE PESOS ESPECIFICOS, ABSORCION Y HUMEDAD

10 de 88

3. Absorción : Peso S.S.S - Peso Seco

% A = (Psss - Pd) / Pd ) x 100

% A = (Psss / Pd - 1) x 100

4. Humedad : Peso Natural - Peso Seco

% H = Pn / Pd x 100

CONCEPTOS BASICOS SOBRE PESOS ESPECIFICOS, ABSORCION Y HUMEDAD

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PORQUE ES TAN IMPORTANTE LA PRECISION EN EL

MANEJO DE LOS PARAMETROS FISICOS?

RENDIMIENTO

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RENDIMIENTO DE LAS MEZCLAS DE CONCRETORENDIMIENTO DE LAS MEZCLAS DE CONCRETO

Definición : Medida relativa de la precisión en

obtener en la realidad la unidad de volumen de

concreto calculada teóricamente.

RENDIMIENTO = PUTeórico / PUReal

PUTeórico = Peso Unitario Calculado corregido por absorción y

humedad en kg/m3

PUReal = Peso Unitario in situ en kg/m3 del concreto fresco

R > 1.00 Rinde más de 1m3 Menos cemento Sobra concreto

R < 1.00 Rinde menos de 1m3 Más Cemento

Falta concreto

Tolerancia máxima : ± 0.02

13 de 88

AGUA/CEMENTO = 0.50

PESO UNITARIO EN OBRA :

2,355 kg/m3 > TEORICO

RENDIMIENTO :

2,289kg/m3/2,355 kg/m3 = 0.97

CADA M3 TEORICO SOLO RINDE 0.97 M3

! FALTA CONCRETO !

SE CONSUME MAS CEMENTO :

EN 0.97 M3 SE EMPLEAN 330 KG


A UN PRECIO REFERENCIAL DEL CEMENTO

DE $ 90.00/TON

SE GASTA $ 0.90 MAS POR M3

AGUA/CEMENTO ES MENOR = 0.48

Y SE OBTIENE > f’c INNECESARIAMENTE

EJEMPLO 1 : RENDIMIENTO < 1.00

ELEMENTO PESO

EN

KG/M3

VOLUMEN EN

M3/M3

Agua 165.00 0.1650

Cemento 330.00 0.1048

Aditivo 0.33 0.0003

Aire 0.0500

Piedra 1,100.5 0.4233

Arena 692.8 0.2566

Balance

Total

2,289 1.0000

14 de 88

AGUA/CEMENTO = 0.50

PESO UNITARIO EN OBRA :

2,222 kg/m3 < TEORICO

RENDIMIENTO :

2,289kg/m3/2,222 kg/m3 = 1.03

CADA M3 TEORICO RINDE 1.03 M3

! SOBRA CONCRETO !

SE CONSUME MENOS CEMENTO :



A UN PRECIO REFERENCIAL DEL CEMENTO

DE $ 90.00/TON

SE GASTA $0.90 MENOS POR M3

AGUA/CEMENTO ES MAYOR = 0.52

SE OBTIENE < f’c ! PROBLEMAS!

EJEMPLO 2 : RENDIMIENTO > 1.00

ELEMENTO PESO

EN

KG/M3

VOLUMEN EN

M3/M3

Agua 165.00 0.1650

Cemento 330.00 0.1048

Aditivo 0.33 0.0003

Aire 0.0500

Piedra 1,100.5 0.4233

Arena 692.8 0.2566

Balance

Total

2,289 1.0000

15 de 88

CARACTERISTICAS GENERALES DE LAS TECNICAS PARA EL

DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO

Todas son sólo aproximaciones a la solución

definitiva mientras no se validen en obra.

Existen muchas y cada día surge una diferente

Todas tienen mayor o menor sustento científico –

experimental y mayor o menor sofisticación

Se diferencian en la manera como establecen la

combinación y proporciones de agregado grueso y

fino

La mejor es aquella que satisface más

eficientemente nuestras expectativas.

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TECNICAS ACTUALES DISPONIBLES, SUS ALCANCES Y

LIMITACIONES

1) METODO DEL COMITÉ 211.1-91/02

El más difundido y referenciado a nivel mundial, y en el Perú es el más aceptado

Data de la década de 1940 Mucha información

Fácil Tablas Receta

Se basa indirectamente en el principio del módulo defineza total y en el empleo de agregados que cumplencon ASTM C-33

No analiza el agregado global ni la forma y textura de

los agregados individualmente, ni en conjunto

Subestima las cantidades de agua por m3

Tiende a producir mezclas pedregosas y no bombeables, restrictivo

No es el más indicado para mezclas con requerimientos particulares o especiales

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i ntenido erde aiocygre odagae

ara ntes

slump, tamaño máx m do

ediferpodasaprox maedaugaedsadamiasedant diaCCantidades aproximadas de agua de amasado para diferentes

slump, tamaño máximo de agregado y contenido de aire

Slump Tamaño máximo nominal de agregado

3/8” 1/2” 3/4” 1” 11/2” 2” 3” 4”

Concreto sin Aire 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 -----

%Aire

atrapado

3 2.5 2 1.5 1 0.5 0.3 0.2

Concreto con aire 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 -----

%de Aire incorporado en función del grado de exposición

Normal 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1

Moderada 8 5.5 5 4.5 4.5 4 3.5 3

Extrema 7.5 7 6 6 5.5 5 4.5 4

18 de 88

Relación Agua/Cemento vs f’cRelación Agua/Cemento vs f’c

f’c a 28 Días

( Kg/cm2 )

Relación Agua/Cemento en peso

Sin aire

incorporado

Con aire

incorporado

450 0.38 -----

400 0.42 -----

350 0.47 0.39

300 0.54 0.45

250 0.61 0.52

200 0.69 0.6

150 0.79 0.7

19 de 88

f'c vs Relación Agua/Cemento - Comité ACI 211.1

1.00

0.90

0.80

0.70

0.60

0.50

0.40

0.30

0.20

80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440 460

Resistencia en compresión en kg/cm2

Sin aire incorporado Con aire incorporado

Rel

ació

nAgua/

Cem

ento

en


20 de 88

r

r r i oncretoced

co

p m o c ocbúeto

esnegregado ueso c ctadoompagaednolumeVVolumen de agregado grueso compactado en seco

por metro cúbico de concreto

Tamaño

Máximo

Nominal del

agregado

Volumende agregadogrueso

compactadoensecopara diversos

módulos de finezade la arena

2.40 2.60 2.80 3.00

3/8” 0.5 0.48 0.46 0.4

1/2” 0.59 0.57 0.5 0.53

3/4” 0.6 0.64 0.62 0.6

1” 0.71 0.69 0.67 0.65

11/2” 0.75 0.73 0.71 0.69

2” 0.78 0.76 0.74 0.72

3” 0.82 0.79 0.78 0.75

6” 0.87 0.85 0.83 0.81

21 de 88


LIMITACIONES

2) AJUSTE A CURVAS TEORICAS

Muy difundido a nivel mundial, especializado pero no estandarizado Algo difundido en el Perú y poco aceptado


Relativamente Fácil Parábolas

Más conocidas : Fuller, Bolomey, Faury, Popovics

Se basan en el principio de la máxima densidad del

agregado global e indirectamente la forma y textura

No es posible lograr dichas granulometrías ideales enobra, salvo que se procese agregado por tamaños individuales, lo cual es impracticable industrialmente

La solución es un ajuste relativo que depende del criterio y la experiencia del que lo aplica

Pueden producir mezclas pedregosas o plásticas y bombeables dependiendo de la curva en particular

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25 de 88

Curvas Granulométricas teóricasCurvas Granulométricas teóricas

g D 100 g d Dd

y hi

PARAMETROS

y = % Pasante acumulativo

d = Abertura del Tamiz.

D = Tamaño máximo de partículas

n = Relación Agregado Cemento en peso

Agregado = Arena y piedra

Asentamiento = 3” a 5”

NOTAS

(1) Sólo para Agregado

(2) Mezcla Cemento - Agregado

(3) Mezcla Cemento - Agregado chancado

(4) Agregado con gradación Fuller

FORMULA GENERAL

AUTOR PARAMETROS LIMITESOPTIMOS NOTAS

g i h n D

Fuller y 0 -- 0.5 6 5a100 (1)

Thompson 9 20a40 (1)

EMPA 50 1 0.5 4 15a30 (1)

6 3a8 (1)

Popovics1 5

1

3 n

0.5

1 1.6

n

4a10 5a100 (1)

Bolomey 8a10 0 0.5 6a8 20a80 (2)

10a12 0 0.5 6a8 20a80 (3)

Caquot y

Faury

100 0 0.2 (2)

2.386D1/ s 1 0 0.2 (2)

Popovics 15 0 0.5 4a10 5a100 (2)

Popovics 20 0 0.56 4a10 25a150 (2)

Popovics 1 0 0

n 1

0 0.5 6 5a100 (2) , (4)

23 de 88

Curvas Teóricas de gradación óptima para T.M.N. 1"

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

01" 3/4"

%Pas

ante

Parábola de Fuller Parábola de Bolomey Parábola de Popovics

1/2" 3/8" Nº4 Nº8 Nº30 Nº50 Nº100 Nº200Nº16

Abertura de Malla

24 de 88

10

0

20

50

40

30

60

100

90

80

70

0.01 0.10 1.00

DIAMETRO DE PARTICULAS (mm)

10.00 100.00

PO

RC

EN

TAJE

QU

EPA

BOLOMEY

GRANULOMETRIA

GLOBAL

25 de 88


LIMITACIONES

3) AJUSTE A CURVAS EXPERIMENTALES

Muy difundido en Europa y USA, especializado y en algunos

casos estandarizado Poco difundido y aceptado en el Perú


Fácil Husos granulométricos

Más conocidas : Husos DIN, Husos Británicos, Husos ACI para

bombeo y Shotcrete

Se basan en el principio del módulo de fineza total, la eficiencia

empírica del agregado global e indirectamente la forma y textura

Son generalizaciones que no siempre funcionan con agregados

de otras realidades

La solución es un ajuste relativo que depende del criterio y la

experiencia del que lo aplica

Pueden producir mezclas pedregosas o plásticas y bombeables

dependiendo del huso en particular

26 de 88

10.00

0.00

20.00

40.00

30.00

50.00

60.00

100.00

90.00

80.00

70.00

0.010 0.100 1.000

DIAMETRO DE PARTICULAS (mm)

10.000 100.000

PO

RC

EN

TAJE

QU

EPA

LIMITES PARA

C.BOMBEABLE

GRANULOMETRIA

GLOBAL

AJUSTE A HUSO ACI 304

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AJUSTE A HUSO DIN 1045

28 de 88

HUSOS GLOBALES DEPARTAMENTO DE CONSTRUCCIONES Y SEGURIDAD

MUNICIPIO DE LOS ANGELES – CALIFORNIA - USA

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LIMITACIONES

4) AJUSTE A CARACTERIZACIONES NUMERICASEMPIRICAS

Difundido en Europa y en USA entre especialistas, no estandarizado Poco difundido y aceptado en el Perú

Data de la década de 1970 Información académica con poca estadística práctica disponible

Fácil Cálculo relativamente simple

Más conocidas : Módulo de fineza optimo, Superficie específica óptima

Se basan en el principio del módulo de fineza total y la superficie específica empleando valores empíricos que icluyen indirectamente la forma y textura

Simplificaciones que en unos casos subestiman o sobrestiman el efecto de los finos

No analizan granulometrías individuales

Pueden producir mezclas pedregosas o plásticas y bombeables si no se validan adecuadamente.

30 de 88

l i

l ler y Barte

Módu os de fi a t ale pt mos es ble ara

clas de piedra por Wa tyanearzme

psodciats óotzneMódulos de fineza totales óptimos establecidos para

mezclas de arena y piedra por Walter y Bartel

Nota:

Los valores son válidos para arena natural y piedra zarandeada

redondeada, pudiendo reducirse entre 0.25 a 1.0 si el agregado es

chancado y de forma alargada con aristas agudas.

Tamaño

Maximo

Contenido de Cemento en Kg por m3 de Concreto

167 223 279 334 390 446 502 557

3/8” 3.9 4.1 4.2 4.4 4.6 4.7 4.9 5

1/2” 4.1 4.4 4.6 4.7 4.9 5 5.2 5.4

3/4” 4.6 4.8 5 5.2 5.4 5.5 5.7 5.8

1” 4.9 5.2 5.4 5.5 5.7 5.8 6 6.1

11/2” 5.4 5.6 5.8 6 6.1 6.3 6.5 6.6

2” 5.7 5.9 6.1 6.3 6.5 6.6 6.8 7

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LIMITACIONES

4) METODOS PREDICTIVOS EN BASE A MODELOSMATEMATICOS

Difundidos sólo en círculos especializados en Europa y en USA, no estandarizados No difundidos en el Perú

Datan de la década de 1990 Información académica con muy poca estadística práctica disponible.

Complejos Cálculo computarizado

Permiten soluciones originales y aplicaciones especiales

Más conocidos : Dewar, De Larrard, Shilstone, Golterman

Se basan en el principio del “packing” o empaque con el

menor volumen de vacíos controlando la reología

Sumamente sofisticados

Requieren análisis cuantificado de parámetros de forma, textura. angularidad, etc.

No aseguran el resultado deseado mientras no se validen en obra pero permiten aproximaciones cuantificadas

32 de 88

33 de 88

ANALISIS DE VARIABLES MULTIPLES

34 de 88

Pasos en el Cálculo de Diseños

de Mezcla de Concreto.

35 de 88

Pasos a seguir para diseñar Mezclas de ConcretoPasos a seguir para diseñar Mezclas de Concreto

Agregados, Slump, Relación A/C, % aire.

2. Averiguar

proyecto

lo máximo que se pueda

: Condiciones climáticas,

sobre el

tipo de

deestructuras, sistema de vaciado, sistema

curado, dispersión del equipo

sistema de control de calidad.

de producción,

“ FICHA TECNICA + ESPECIFICACIONES “

1. Definición de parámetros básicos: f’c, f’cr,

p.específico de todos los materiales T.M.

36 de 88

ter si se usan ad s

t ltGen y 200 /m3

Pasos a seguir para diseñar Mezclas de Concreto

081entralme eener

oviiaentucenneT

i ctica

m té AC

er árpacneipxE

i 112IoCal

3. Estimar la cantidad de agua/m3 y el %

de aire :

Tabla Comité ACI 211

Experiencia práctica

Generalmente entre 180 y 200 lt/m3

Tener en cuenta si se usan aditivos

Tab


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i

, i aireegregado y c nido don et

des a ximadas de agua de ama d fe en

sl aedomxámp tama oñmu

setrsado pa aroprant diaCCantidades aproximadas de agua de amasado para diferentes



3/8” 1/2” 3/4” 1” 11/2” 2” 3” 4”


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 -----

%Aire

atrapado

3 2.5 2 1.5 1 0.5 0.3 0.2


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 -----


Normal 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1

Moderada 8 5.5 5 4.5 4.5 4 3.5 3

Extrema 7.5 7 6 6 5.5 5 4.5 438 de 88

l i

i labi idad


rudr

i CI 2 1

La ciones

Técn c opas

acstab ec n l c fiepas esee

1Aébla Com taTbase a fć yrnE

4. Definir relación A/C :

En base a fćr y Tabla Comité ACI 211

La establecen las especificaciones

Técnicas por durabilidad


39 de 88


f’c a 28 Días

( Kg/cm2 )


Sin aire

incorporado

Con aire

incorporado

450 0.38 -----

400 0.42 -----

350 0.47 0.39

300 0.54 0.45

250 0.61 0.52

200 0.69 0.6

150 0.79 0.7

40 de 88

( l i

Peso cemento en kg = Peso Agua en

kg R ac ón A/C)

. t

. /

Vol cem Cemen o en

k P.e nto 3


mgkneemsp ceg/

osePnto e =3mne

e/

5. Calcular el cemento en peso y volumen

absoluto :

Peso cemento

kg/(Relación A/C)

en kg = Peso Agua en

Vol. cemento en m3 = Peso Cemento en

kg/P.esp.cemento en kg/m3


41 de 88

6. Calcular los aditivos

absoluto y peso :

en volumen

Vo di ivo en m3 = P o ad vo e

cí ico adit

i

t

o adit v

eme en 0


0kg 1/onc

og = Dos % x P senesikneo

t

f 3

P se

en kg m/oviepsP.e

n kg/itiseanemul Volumen aditivo en m3 = Peso aditivo en kg/

P.específico aditivo en kg/m3

Peso aditivo en kg

cemento en kg/100

= Dosis en % x Peso


42 de 88

7. Hacer balance de pesos y volúmenes

absolutos de lo ya calculado : cemento,

agua, aire, aditivo, y calcular por

diferencia con 1.00 m3 el volumen por

completar con agregados.


43 de 88

Vol rema nte

Peso ol na x P.e A

. l

l i .

Pie Pied a x Vo rema nte

Peso ra = Vo dra x P e dra


e. PieP.dePi

ne.r%dr =aVol

. .

. renae.ArV=aAr ne

enxanrena = %AreVo Al

8. Repartir el volumen remanente entre los %

determinados para la arena y piedra y

calcular los pesos :

!IMPORTANTE!

Vol.Arena = %Arena x Vol. remanente

Peso Arena = Vol.Arena x P.e. Arena

Vol.Piedra = %Piedra x Vol. remanente

Peso Piedra = Vol.Piedra x P.e. Piedra


44 de 88

I IATOR O Y HAY QUE CORRE

PARA A


RBO

OLRGIDE L ROBANODICNOC

ARAHASTA AQU DI TA C POTEOMPLSEOÑESLEÍ

9. Revisar que el balance final cuadre para

1.00 m3 y que el peso unitario total esté

dentro de lo normal ( 2,300 kg/m3 a

2400 kg/m3 con agregados normales).

!IMPORTANTE!

HASTA AQUÍ EL DISEÑO ESTA COMPLETO PARA

CONDICION DE LABORATORIO Y HAY QUE CORREGIRLO

PARA OBRA


45 de 88

ANALISIS DE CORRECCION DE MEZCLA SECA CUANDO LA HUMEDAD ES < QUE LA ABSORCION

Mezcla Teórica

con

Agregados

en Condición

Seca con

Poros vacíos

Materiales

Básicos

Agregados

en Condición

Real con

Poros

Parcialmente

Saturados

Concepto Clave 1! Para Corregir el agua de diseño

hay que tomar en cuenta que los

agregados parcialmente saturados le

quitarán agua a la mezcla, por lo

que se debe añadir la diferencia

entre el Agua de Absorción y la de

Humedad para mantener la

relación Agua/Cemento constante !

Leyenda

Aire

Cemento Peso de Agua corregida = Ac

Ac = Adiseño+( Aabsorción - Ahumedad)

Ac = Adiseño+ Aabsorción - Ahumedad

Aditivos

Agua Faltante

Agua de

Diseño

Concepto Clave 2! Para Corregir el agregado seco

a su condición real hay que tomar

en cuenta que lo que se debe

mantener constante en este caso es

el volumen absoluto, por lo que

tenemos que pesarlo en la práctica

con su humedad total !

+Agua de

Humedad en

Agregados Observación

! El volumen absoluto del

agregado seco y del agregado

con humedad es el mismo

variando solamente el peso

entre una y otra condición !

Agregados

Vag Vag

Poros Peso de Agregado corregido = Agc

Agc = Agregado seco+Agua de humedad

Agc = Agseco + Ahumedad

46 de 88

47 de 88

EJERCICIOS SOBRE DISEÑO

DE MEZCLAS DE CONCRETO

NORMALES

48 de 88

Ejercicio 1

1) Definición de parámetros básicos :

Diseñar por el método del ACI

fć=250 kg/cm2 , T.M.= 1” , Slump = 4”

Elemento P.esp. seco

Kg/m3

3,150

2,700

2,600

1,000

P. Unitario

Kg/m3

1,400

1,600

1,550

M.F. Absorc.

%

Humedad

%

Cemento

Arena

Piedra

Agua

Aditivo

2.80

5.85

2.3

1.1

5.1

0.3

1,200 (Dosis 0.5% del peso del cemento)

Sin aire incorporado

49 de 88

ibla Co CI 211


Aém taT

2. Estimar la cantidad de agua/m3 y el %

de aire :


Agua = 193 kg/m3

Aire = 1.5 %


50 de 88

i

, i gregado y co airenido edentaedomxá

des ap ximadas de agua de amasado p d f

p tam moañmslu

seenteraaroradntiaCCantidades aproximadas de agua de amasado para diferentes


51 de 88

im té AC 211


IoC

3. Definir relación A/C :

En base a fćr y Tabla Comité ACI 211

Agua/cemento = 0.61

En b a f cr y Tab alésa


52 de 88


53 de 88

l

. /

nto en

kg P.esp c nt 3


mgkno eeme/

emeCoseP=3mnnto ee

elac

A/C)

Vo mec.

nóiRnto en kg = Peso Agua en kg/ (eo c me

4. Calcular el cemento en peso y volumen

absoluto :

Peso cemento en kg = Peso Agua en kg/ (Relación

A/C)

Peso cemento en kg = 193 kg/0.61 = 316 kg

Vol. cemento en m3 = Peso Cemento en


Vol. Cemento en m3= 316 kg/3,150 kg/m3 = 0.1003 m3

Pes


54 de 88

0013 m

t /

Peso adit en kg = Dos s en % x P

0


o 1 00

eso

c neem

iovi

l . i

l , 3= 0.3m

5. Calcular los aditivos

absoluto y peso :

en volumen

Vo aditivo en m3 = Peso a en g/

1.58 kg/ 1 2 0 kg/0=3mnediti ovaoV

oP e p.ad tivskodit vi

Peso Aditivo en kg = 0.5% x 316kg/100 = 1.58 kg

Vol aditivo en m3 = Peso aditivo en kg/P.esp.aditivo

Vol aditivo en m3 = 1.58 kg/ 1,200 kg/m3 = 0.0013 m3

Peso aditivo

cemento/1000

en kg = Dosis en % x Peso


55 de 88

6. Hacer balance de pesos y volúmenes






56 de 88

ELEMENTO PESO EN

KG/M3

VOLUMEN EN

M3/M3

Agua 193.00 0.1930

Cemento 316.00 0.1003

Aditivo 1.58 0.0013

Aire 0.0150

Balance

Volúmenes

0.3096

Saldo por 1.0m3 – 0.3096 m3

completar =

con 0.6904 m3

Piedra y

arena

57 de 88

i 11


m té AC 2IoC

7. Establecer el %

arena y piedra :

de intervención de

Tab al Tabla Comité ACI 211


58 de 88

greg r

i r

ueso comp ctad

e otcnocedo

co

por metro cbcú

esneoaado gaedne

NOTA :

El volumen absoluto se

calcula multiplicando el de la

tabla por el peso unitario

compactado en seco de la

piedra y dividiendo por su

peso específico seco

PesoPiedra =

0.67m3/m3x1,550 kg/m3 =

1,038.5 kg

Vol.Absoluto Piedra = 1,038.5

kg/2,600 kg/m3 =

0.3994 m3

V muolVolumen de agregado grueso compactado en seco

por metro cúbico de concreto

59 de 88

8. Determinar

arena por

pesos.

el volumen remanente de

y calcular losdiferencia


60 de 88

88

ELEMENTO PESO EN KG/M3

VOLUMEN EN M3/M3

Agua 193.00 0.1930

Cemento 316.00 0.1003

Aditivo 1.58 0.0013

Aire 0.0150

Balance Volúmenes 0.2961

Saldo por completar

con Piedra y arena

1.0m3 – 0.3096 m3 =

0.6904 m3

Piedra calculada 1,038.5 0.3994

Vol. Arena por

diferencia

0.6904m3-0.3994m3

= 0.2910 m3

Cálculo de peso

arena

0.2910m3x

2700kg/m3

= 785.7kg

63 de

61 de 88

9. Revisar que el balance final cuadre para





62 de 88

ELEMENTO PESO EN

KG/M3

VOLUMEN EN

M3/M3

Agua 193.00 0.1930

Cemento 316.00 0.1003

Aditivo 1.58 0.0013

Aire 0.0150

Piedra 1,038.5 0.3994

Arena 785.7 0.2910

Balance Total 2,335 1.0000

63 de 88

!IMPORTANTE!


CONDICION DE LABORATORIO Y HAY QUE

CORREGIRLO PARA OBRA


64 de 88

ELEMENTO PESOS SECOS

EN KG.

(1)

AGUA DE

ABSORCION

EN KG

(2)

AGUA DE

HUMEDAD

EN KG

(3)

PESOS

CORREGIDOS

EN KG

Agua 193 (1)+(2)-(3) =

193+11.4+18.1-

3.1-40.1=

179.3

Cemento 316 316

Aditivo 1.58 1.58

Aire

Piedra 1,039 1,039x1.1/100= 1,039x0.3/100= (1)+(3) =

11.4 3.1 1,039+3.1=

1042

Arena 786 786x2.3/100= 786x5.1/100= (1)+(3) =

18.1 40.1 786+40.1=

826

TOTAL 2,372 30.3 45.0 2,365

65 de 88

Ejercicio 2

1) Definición de parámetros básicos :

Diseñar por el método del ACI

fć=210 kg/cm2 , A/C = 0.50,T.M.= 11/2” , Slump = 4”

Elemento P.esp. seco

Kg/m3

3,150

2,700

2,600

1,000

P. Unitario

Kg/m3

1,400

1,600

1,550

M.F. Absorc.

%

Humedad

%

Cemento

Arena

Piedra

Agua

Aditivo

2.80

5.85

1.3

1.0

1.0

2.3

1,200 (Dosis 0.1% del peso del cemento)

Con aire incorporado: 5%

66 de 88

ibla CI 211


AéCom taT

2) Estimar la cantidad de agua/m3 y el %

de aire :



67 de 88

i

, i gregado y nido aireedeconta

ximadas de agua de am

edomxámop tamañmslu

seentd feraasado pardes ap oradntiaC

7

Cantidades aproximadas de agua de amasado para diferentes


0 de 88


3/8” 1/2” 3/4” 1” 11/2” 2” 3” 4”


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 -----

%Aire atrapado 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0.3 0.2


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 -----


Normal 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1

Moderada 8 5.5 5 4.5 4.5 4 3.5 3

Extrema 7.5 7 6 6 5.5 5 4.5 4 68 de 88

i

, i gregado y co airenido edentaedomxá

des ap ximadas de agua de amasado p d f

p tam moañmslu

seenteraaroradntiaCCantidades aproximadas de agua de amasado para diferentes


69 de 88

i 11


m té AC 2IoC

2) Estimar la cantidad de agua/m3 y el %

de aire :


Agua = 165 kg/m3

Aire = 5.0 % (Exposición moderada a severa)

Tab al


70 de 88

3) Definir relación A/C :

Según el dato es = 0.50

Cálculo del fć.


71 de 88

300 – 0.45X – 0.50

250 – 0.52

50 –

X-250 –

0.07

0.02

X = 250+(50*0.02)/0.07

X = 264 kg/cm2

50 0.07


f’c a 28 Días

( Kg/cm2 )


Sin aire

incorporado

Con aire

incorporado

450 0.38 -----

400 0.42 -----

350 0.47 0.39

300 0.54 0.45

250 0.61 0.52

200 0.69 0.6

150 0.79 0.7

72 de 88

¡ fć por A/C > fć estructural !

Prima la relación Agua/cemento

Cual prima ? : fć ó relación A/C


73 de 88

kg = Pes ua en kg/(R

l

. /

o . cemen Peso Cemento

3


mgkn

en

kg P.es nto eep c me/

=3mneotV

t

C)

ción

A/

aelo Agneoemencose

4) Calcular el cemento en peso y volumen

absoluto :

Peso cemento en kg = Peso Agua en kg/(Relación

A/C)

Peso cemento en kg = 165 kg/0.50 = 330 kg

Vol. cemento en m3=Peso Cemento


P

en

Vol. Cemento en m3= 330 kg/3,150 kg/m3 = 0.1048 m3


74 de 88

i

t /emen 1000


oc

kg si x Pe oss e %noD=neo

l . i

l , 003 3

Peso adi vt

m= 0.3m

5) Calcular los aditivos

absoluto y peso :

en volumen

Vo aditivo en m3 = Peso a en g/

0.33 kg/ 1 2 0 kg/0=3mnediti ovaoV

oP e p.ad tivskodit vi

Peso Aditivo en kg = 0.1% x 330kg/100 = 0.33 kg

Vol aditivo en m3 = Peso aditivo en kg/P.esp.aditivo

Vol aditivo en m3 = 0.33 kg/ 1,200 kg/m3 = 0.003 m3

Peso aditivo en kg

cemento/1000

= Dosis en % x Peso


75 de 88

6) Hacer balance de pesos y volúmenes






76 de 88

ELEMENTO PESO EN

KG/M3

VOLUMEN EN

M3/M3

Agua 165.00 0.1650

Cemento 330.00 0.1048

Aditivo 0.33 0.0003

Aire 0.0500

Balance

Volúmenes

0.3201

Saldo por 1.0m3 – 0.3201 m3

completar =

con 0.6799 m3

Piedra y

arena

77 de 88

i 11


2m té ACIoCaTabl

7) Establecer el % de

arena y piedra :


intervención de


78 de 88

r

i

ctado e

nc etorocedocbúcet orm

n seco porapmo couesado ge a gegrdneol muV

NOTA :

El volumen absoluto se

calcula multiplicando el de

la tabla por el peso unitario

compactado en seco de la

piedra y dividiendo por su

peso específico seco

PesoPiedra =

0.71m3/m3x1,550 kg/m3 =

1,100.5 kg

Vol.Absoluto Piedra =

1,100.5 kg/2,600 kg/m3 =

0.4233 m3

Volumen de agregado grueso compactado en seco por

metro cúbico de concreto

79 de 88

8) Determinar

arena por

pesos.

el volumen remanente de

y calcular losdiferencia


80 de 88

ELEMENTO PESO EN

KG/M3

VOLUMEN EN

M3/M3

Agua 165.00 0.1650

Cemento 330.00 0.1048

Aditivo 0.33 0.0003

Aire 0.0500

Balance

Volúmenes

0.3201

Saldo por

completar con

Piedra y arena

1.0m3 – 0.3201 m3 =

0.6799 m3

Piedra calculada 1,100.5 0.4233

Vol. Arena por

diferencia

0.6799m3-0.4233m3

= 0.2566 m3

Cálculo de peso

arena

0.2566m3x

2700kg/m3

= 692.8kg

81 de 88

9) Revisar que el balance final cuadre para





82 de 88

ELEMENTO PESO EN

KG/M3

VOLUMEN EN

M3/M3

Agua 165.00 0.1650

Cemento 330.00 0.1048

Aditivo 0.33 0.0003

Aire 0.0500

Piedra 1,100.5 0.4233

Arena 692.8 0.2566

Balance Total 2,289 1.0000

83 de 88

!IMPORTANTE!


CONDICION DE LABORATORIO Y HAY QUE

CORREGIRLO PARA OBRA


84 de 88

ELEMENTO PESOS SECOS

EN KG.

(1)

AGUA DE

ABSORCION

EN KG

(2)

AGUA DE

HUMEDAD

EN KG

(3)

PESOS

CORREGIDOS

EN KG

Agua 165 (1)+(2)-(3) =

165+11.0+9.0-

25.3-6.9=

152.8

Cemento 330 330

Aditivo 0.33 0.33

Aire

Piedra 1,100.5 1,100.5x1.0/100 1,10.5x2.3/100= (1)+(3) =

= 25.3 1,100.5+25.3=

11.0 1126

Arena 692.8 692.8x1.3/100= 692.8x1.0/100= (1)+(3) =

9.0 6.9 692.8+6.9=

699.7

TOTAL 2,372 30.3 45.0 2,309

85 de 88

¿Preguntas?

FIN

86 de 88

Engineering

Dosificacion de mezclas