Como realizar un diseño de mezcla por el método de la ACI
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Transcript
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CARLOS AGII.AM0NTO
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ii) l¡r.l'rrid'a rir rcrr,,iiLrc' iórr parci..l o rohrldc csre marerrar sin la ¡utorl¿acfónJel autor,
DISEÑO DBMEZCLA DE HORMIGÓI"II
PrePrtrndo Porl
Prof. Ing, Carlos Agramonte
Prolesor de la lacultad de Ingeniería y r\rquitcclura
Universidad Autónoma de Santo Domingl
Revisado porl' ' Prof. Ing, Wascat HerrerR Arins
Profesor de.la Facultad de Ingenierla y Arquitcctura. Universidad Autónoñ¡a de Santo Domingtr
§anto Domingo, Repúl¡licn Domi.nicnn¡t
12005
I
Es un cllnker, Finamente pulverizado, producldo por la cocclón, a
elevadás temperaturas, de mezclas que contienen Cal, Alúmln¡, Flerro ySllice, en proporclones determinadas, prevlamente est¿blecldas, para lograrpropledades deseadas, Después se le agrega de un 2o/o ¿ ioio ¿s yeso,Para controlar el fraguado,
Es un producto o aglomerante que reacciona con el ag"ua y quemezclado con áridos se endurece, conformando una roca artlficlal,
Los cementos Pdrt)and se denominan cementos hldráullos porquefraguan y endurecen al reacclonar con el agua, t¿ reacclón del agua:con elcemento es de tipo calorffica, por lo que provoca quemadura én la piel,cuandQ nQ es tratado con el culdado requerido,
Los cementos Pódand se fabrican por .dos .método$ báslcamente:método via seca y método vÍa húmeda, : .
El cemento Pórtland fue lnventado y patenflzado pbr el construaoringles Joseph Aspdln, en el año 1824, Se denomlnó ,'cemento pórtland"porque producfa un hormlgón parecldo a una callza natural exlstente en la
Isla de Pórtland.
CI.ASIFICACIóN DEL CEMENTO PóRTLqND SEGTJN Iá SOCIEDADAMERICANA DE ENSAYOS Y MATERIALES (ASTM)
NORMAT ASTM C-1S0
TIPO IrEs el cemento de uso cornún, es declr, es el estándar. Es el adecuado E
para toda obra que no fequlera caraderfsticas especlales en el cemento,Se debe usar donde elcemento no este sometldo a elataque de sulfatos u
otro elemento, , En su fabricaclón no se ilene limitaclones en lasprgporclones de sus óxldos principales,
TIPO II:Cemento de moderado calor, Intermedio entre el tipo I y el de bajo
cator. p:s*e un grado moderado de resistencla a los sulfatos. Tiene un
iüéu¿ac rnás rj,esóacio que el tipo I'
firr mr.m ñm!ñn
TIPO IIIIEs el cemento de ráPldo fraguando Y
endurece 1000/o en una semana 0 menos'
reduclr el perfodo de burado controlqdo,
alta resistencia, rUsualmente se
En tiempo frío, su uso Permite
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EL CEMENTO PóRT¡.CNOI
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TIPO IVI'-'ei ,f cemento de baJo cator,
' Se debe usar donde los grados y la
cantidad de calor genutaáo se debe reduclr al mínimo' Es un cemento que
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.n' obras de gran masa, como las grandes presas de
g raledad,
TIPO VIEs el cemento de alt¿ resistencia a los sulfalos, su resistenc¡a aumenta
mái lentamente que el cemento normal. Su fabricaclórt implica limitaciones
apropiadas en la comPoslción,
i
NOTA:En tas especificaciones de las normas de la sociedad Americana de
enSayosyMateriales(ASTI'4),seincluyentrestiposdecementos,O.no*inráos Tipo IA, Tipo IIA y Tlpo IIiA, Estos cement6s corresponden a
tos usa¿os para'la eliUoiación de me¿clas de hormigón con aire lnciuido'
.lEl peso especlfico del cemento Pórtland es,,aProxlmadamente, de 3150
Kg,/mts3
LOS AGREGADOS O ÁRIDOS EN EL HORMIGóN
AGREGADO FINO O ARENA:Se denomlna agregado fino o arena a todo árido que pasa por el tamiz
\
No, 4, de abertura de malla de 4,76 mm,en: é[ dlseñ0.'de 'mezclás ide
con las especificaclones de la
íPMCTILA RECOMENDABLE PARA DOSIFICAR C6)NCRETO
NORMAL Y CONCRETO PESADOINSNTUTO AMERICANO OEL CONCRETO (ACI)
DOSITICACIóX OE UN CONCRETO NORMAL(ACr,211.1)
El procedlmlento para la selecclón de- las proporc¡ones de .la .mezclalncluido en esta secclón es aplicable para el concreto normal' Aunque
puede utillzarse la misma lnformaclón báslca y procedimientos para obtener
ef proporcionam¡ento del concreto pesado,
La estimaclón de los pesos requerldos, para la5 mezcl¿s de concrelo
comprende una secuencla de pasos lóglcos y dlrectos que en efecto
concuei,da con las c¿racterístlcas de loS imalgrlales disporilbles para un¿
mezcla aProBlada Para Ia obra,
Frecuehternente. bl problerira de la adaptabllidad nor se le deja al
lndivlduo que seleCciona las proÓorcloneS, Las especlficaciones de l¿ obr¿
pueden tener todos o algunos de los sigulentes puntos:
A) Relación Agua/Cemento l,"1áximo:
B) Contentdo Mlnlmo de cemento
C) Contenldo de aire
D) Revenltnlento
E) I'amañ,r Máximo del agregado
F) F.eststencra
G) ()troS requerlmientOs qUe Se relaCiorren cOn temas lales conlo
reslsteilcla de sobre dlseño adltivos y tipos esoeciales de cernento 0
egregado, :
Los agregados flnos para ser ,usado
concretos deben estar llmpios y cumpllrgranulometria exig ida,i
AGREGADO GRUESO,O GR.AVA:
El agregado giueso (Grava o gravllla) es el árldo qrre queda retenldo en
la malla de 4.76 mm. Del tamiz No, 4,' El agregado grueso er el componente que particlBa en mayor cantldad
en ta mezéla deiconcreto, El tarnaño del árido grueso define la economía
del hormigón, Cuando se usa un agregado de gran tamaño y que cumpla
con las especlficaciones normatlvas, se logra el concreto más económlco,
OTROS COMPONENTE6 EN EL HORMIGóNIEn el proceso dé diseñar dlferentes tlpos de hormlgón, los Ingenieros,
recurren a Otros elemeñtos de la naturaleza que leS permiten Obtener
características deseádas 0ara una obra específica,
ADITIVOS:Son todos los materiales dlferentes al a9ua, cemento y los agregados,
que se le añaden al concreto, mortero o lechada; inmediatamente antes 0
clurante el melclado para modiflcar algunas caracterfstlcas,
LaS característicás mós comunes que se modiflcan cQn una suStancia
aditiva son; aumento de la resistencla, rebucción del'tiempo de fraguado,
reducción de la cantldad de agua, lnclusión de aire, etc,É1
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Independi,, rnternente de O,u9 las características del concreto se señalen enras eszectt,i.,rciones o ,. ouju¡-árlngeril";ii letecclone.tas prepe¡s¡6.,s5er'esrabfecr!mrento de tos-11sci oe rá mezcrJ poi r¡etro cúbrco de concretopusce '§1"-nerse do una secuencra l¿grau q;a 'o"etallaremos
mas adelante.Enula mc('¿u de lt posrble ia selección ae ns puofrárciones der concreto(€De Br¡¿¡ basada en ra inrormaiión oüiuii¿'. de ras pruebas o en raexDer'lncia c¡n tos materlates-qu;-;;; ilffi: para los casos en donde'n0 sc cuenre con esa thrormaiioñ piüá ?u muv rim*ada puedenempiearse las estimrciones incluidas en !rü'ór¿.ti.u,
li,,,rJlXl-r,, tnformación con respecto a los matertales disponibies será de
a) A.nálisis granukrmétrlco,de los agregados flnos y gruesos
b) Peso unitario del agregado grueso
c) Peso especiflco y absorción de los agregados
d) Requerlmlento de agua- del mezclado de concreto de acuerdo a laexperiencia obrentda con tcs agregaJJs iüñrul., ,
e) Relaciones entfe la resistencia y la relación agua/cemento para lascombirracrpnes disponibtes ¿e i.mento V ig;egaOo :
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PROCEDIMIENTO PARA EL DISENO
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---..-_-- Paso No' 1
Elección del Revenimiento '
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Si el revenimiento no' esta especificado se pu.ede elegrr un valor apropiado
p,¡ra la obra oe r.ruiáo '-ij t'olu No'1' Los válores del revdnimiento
mostrados son aplicaulJi.run¿o r. utili¿a la vibración para compactar el
concretc, Deben usarsi'máiclar de conslstencia muy rígida que puedan
coloca rse eficlentemente,
1
Elecclón delTamaño Máxlmo del agregado ;
Losagregadosbiengraduadosdetamañomáximotienenmer]osyacíosquelos de ramaño, ,.nolo-óe aquÍ que los concretns con agregado de
mayor Emaño requteren menos mortero por uniclad de volumen de
con'.ieto, Generalminte-ái u'uno 'áxlmo
de agregado debe ser el 13vor
ql.-r. ...rlntre O¡spániUtá económlc¿mente y el que resulte compatlble
con tas dimenslones o. r..itrraria. aajo nlnguna clrcunstancla el t¿maño
rnáximo debe exceder lJ,ij iúiñtá p.arte de ia menot dimensión entre los
ffi;; ;;lil.iijii, á. uni t.ri.r, párte aet peralte de las losas ni de tres
cuartas partes del .rpe.i.ri.nió minlmo llbre entre las varillas individuales
de refuerzos, 9rupos áá varLttas atadas o cab[es pretensados' En ¿lgunas
;.;ü;;;;;irÉ.ii,"itrciü.i i. ¿.ria'tan si ra trabajabilidad y los metodos
i.-..íór.táiián són tá.les,que e1 cbncreto puede ser colocado sin que se
fprmen cavtdades o uuáoi biiá tograr mejores resultados cuando se desea
obtener un' concreto ;; ;lt' reitstenciá deben rerjuqirse los tamaños
máximos de los agregados ya que estos producen mayores resistcncias con
una relación agua/cemento dada '
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Paso No.3 ' r
. Estimaclón del Agua de mezclado y del contenldo de Alro
La cantidad de agua por unidad de volumen de conc¡eto requerida paraproducir un revenimiento dado depende del tamaño máximo de 1a forma dela particula y de la granulometrfa de los agregados, asf como la cantldad deaire lncluldo. La cantidad de cemento no la afecta.cn rnayor grado. En la
,tabla No,2 se proporctonan estimaclones con respecto á la canudad ¿e'agua de mezclado requerldo para concretos elaborados con varlos tamañosde agregado con y 5ln aire lncluido. Dependlendo de la tektura y de laforma del agregado los requerlmlentos de agua de mezclado pueden estarun tanto por encima o por debaJo de los valores tabulados: pero sonsuficientemente precisos para una primera estimación, Tales diferencias enlos requerimientos de agua no le reflejan necesarlamente en la resistenciaya quq existen otros factores compcnsatorlos que pueden estar lncluldos.Por ejemplo con un agregado grueso redondo y uno angular, amboqgraduados simllarmente y de buena caltdad puede produclrse cqnoeto deaproxlmadamenter igual reslstencla a la compreslón lutlli¡andoagua/cernento resultante de los dlstinhcs requerlmientos de, agua deme?clado. La forma de la partícula en si no constituye un lndiclo de que unagregado este por encima o por debaJo del promedlo en su capacldad deproducción de res¡stencla,
:
La tabla No, 2 tndica la cantidad aproxtmada de alre atrapado que puedeesperarse en un concreto sin aire incluido y tamblén muestra los nivéles.recomendables de contenldo de alre promedlo para concreto en el que seha lncluldo alre pEra efectos de durabllidad. El concreto con alre lncl'uldodebe usarse.slempre en estructuras que estarán expuestas a fánómeno decongelación y deshlelo y generalmente en estructuras expuestas al agua ;del lnar o al efecto de los suifatos, Cuando no se provee una exposlción "severa del concreto la incluslón de aire puede acarreár efectos benéhcos enla trabajabilidad y en la cohesión del concreto, con niveles de contenldo deaire de aproximadamente la mitad de aqueilos indicados para el concretocon aire incluido.
Cuando se usen mezclas de prucbas para establecer relaciones deresistencia o para verificor la capacidad de producción de resistencia de unamezcla, debe usarse la combinación menos favorable de agua de mezclado
[fTryrTlJ 6li.m fTl ::3
y contenido de alre. Esto es, el contenido de aire deberá ser el máximopermltido o el que probablemente ocurra y el concreto debe c¿lcul¿rsehasta el revenimiento más alto permisible, Lo anterlor evitara que se lragaune estirnAcÚn demaslado optlmlsta de la resistencia bajo la suposrción deque ,ias ,:aldiciQnes promedlo más que las extremas serán las queprevalezcan en el campo,
l-, Paso No, 4
-*lElecclón de la relación Agua/Cemento
Lry requerlntientos para la relación agua/cemento 5e determ¡nan no solopoi los requerimientos de resistencla sino también por los factores talescomo la dtlrabilidad y las propiedades del ac¿bado, Ya qqe los diferentesagregados y cementos generalmente producen reslttencias dlstintas en lamisma relaclón agua/cemento, es altamente recomendable conocer odesarrollár la correspondencia entre la resistencia y la relaciónagua/cemento para los materlales a úsarse, En ausencia de, tal informaclónpueden tom¿rse, los valores aproximados relativamerrte conservadores para
concreto contenlendo cemento Pórtland tipo I que se indica en la tabla No,3A , Con materlales típicos la relación agua/cemento tabuladas debenproduclr las reslstenclas mostradas que están basad¿s en pruebas a los 28
das de muestras curadas bajo condlciones estánrl¿r de laboratorio. Lareslstencia promedlo seleccionad¿ debe desde luego , exceder a la
resistencia especificada por un margen suficiente para mantener el númerode pruebas de resistencias ba.¡as dentro de los límites especificados,
Para condiclones de exposiclón severas l¿'relación agua/cemento debemantenerse baja aún cuando los requerlmientos rle, resistencia puedencumplirse con un valor mayor, En la tabla No,3B se proporcionan losvalores limltes,
La cantidad de cemento por unida de volumen de concreto se,o¡¡¡uu. oaias determinacrones efectu¿das en rüpiior iv 4, Er cemento requerrdo esisuat ar contenido esrmado de agua'ae me?átaoJ (¡il ñ;,' i)"irrrir¿,:llr-u-,.,t, ,retactón aguaTcemento--ipi* ñ51 +1, sl no obstanre raespecirtcactón incruye por separado ün timrte mrnr,ío áe l.iuiii'iál'r¿,de los requertmrentbs de
.resistencia v ¿uiaurrüa¿ ra mezcra debe .basarseen aquet criterro oue conduzia á rá *,,o,. .1.üo.o de cemento, Er uso depuzolanas. o de aditrvos qrirrcot ,iect.;;" r;r propredades tanto derconcreto fresco comoidel enáurectd;.
---- - ''
" Esflmaclón del contenldo de agregado Grueso
Los agregados esenciarment: gr granurometría y en tamaño máximoproducirán un corrcreto,de trabalabiriáid iaiisüaoria cuando se empree unvorumen determrnado o-e _agregádo _srr.io'y i..o compactado con varirapor vorumen unitario de concreto, en ra ta6ti ru'. q i[-piñr.ion# io,va rores adecuédos para
-este,vorum. n ¿e agiega¿o; se puJoe " ;r;[u¡ iqu epara obrener una trabájabiridad s,,irar ei ráüren de agregado gruesopara un volumen unlta¡lo de concréto solo Oepenoe de su tarnaño máxlmov det moduro de ñnura delasresado n¡á, ras?rre¡ilñ;iil;tril? o.
l?T.rr9 necesarró. para obtánel rá-tribaliüiiiáo .on asregados distintosdebidos a la form¡ y sranutomet,ia oá rál iá,iÉi;;; ü;;.,automátrcamente cornpensadás con ras ¿ife;;ncias en el con(enído de rvacios en el agregado seco y compacto con varilla" . --: -- .-:
Ei volumen der agregado seco y compacto con varilla por metro cúbico de
paso No. s ------.----T
ut
::l!*j: t:Ij",::: .j r:^fbll,*?: 1, Este volumen se convierte al peso
Para obtener un ConCreto mas manejable COmo el que,se:requiere en
uürn.i ocaslones cuando se usa bomba .para la colocación o cuando se
coloca e,l toncreto en zonas congestionadas con accro de refuerzo seria
iuróñui¡uOr. reducir haita en un-19o/o el contenido €st¡mado de agregado
;ñ;,ü;; ñáüu ¿.t.rrlnado en l¡ tabla Ncr' 4 5in embargo se debe
tener ctlldado .n .,.gu,ar que el revenimiento resultante |a . re|ación
ioritcemento Y. las -propledades de reslstencia del concreto sean
;;ffiüi;r'mí"tas, recomendaciones proporcionadas en las. secciones
iÁG?¡áru, y. que satisfagan los requerimientos apllcables de las
especlf icaclones del ProYecto,
'1
' Estlmaclón del contenldo de agre,gado fino
Al concluir el paso No.6 se habrán c¿lculado todos los ingredlentes del
.ó**iJu'exiJpcrón del agregado flno' Su cantldad se'determina por
rn.Oio Ae las Oirerenciai, §e pue¿e emplear cualquiera' de estos dos
procedimientos:
a) Ej método ('Por peso"
üi Éi ;¿i;¿ó de "üolumen Absoluto"
. sl el peso del volumen unitario de conqreto se presupone o.. puede
urtirrtt. por experlenila, el peso requerldo de agregado fino es
iirói.r',..tá- la diferencia del peso requerldo dei agregado fino es
ii.pfá..nt. la diferencla entre el peso del concreto fresco y e¡ peso total
áá u,,é,áái..tes, por lo general en base a experlenctasi anteriores_c-or-l9s
mateñales se c!noce el Peso unitario del concreto con una preclsl0n
razonable, Sl no se cuenta con est¿ información se puede utili¡ar la tabla
No,5 para hacer una prlmera estlmaclón' Aunque el peso es'timado por
Áutró l¿Ui.o de;concreto sea aproximadO ¡as proporciones de la me¿cla
iui¿n fó suficientemente exactas para permitir ajustes fáciles basados en la
mezcla de prueba comose mostrara en los ejemplos'
compactado
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,i'i;:r,ir -....i1-¿
t'i ,:/
se desea obtener un cál*lo teóricamente exacto der peso der concretofresco por metro cúbico se puede utirizuiluilgulunt. formurar
um = i0 Ga (100 -A) + Cm (1 . Ga /Gc)-Wm(Ga _ 1), (s_ 1),
Donde:Um = peso volumétrlco det concreto fresco, kglmtsr
f,i, #:|ffifl: r.iJT# Ji §i ¡;;.' .'li.iñlá,*e. ros a s res a d o s n nos y
Gc =^Peso especiflca Oet cemento (3,15 to/m¡)A = Contenldo de aire po¡ clentowm = Requerimiento de agua de mezclado kg/mts¡Cm = requerimlento de cemento kglmts¡
A. . ¡,ldtodo de ,'voiumen Absoluto,,
un procedimiento más exacto para calcurar ra cantidad rEuerida deagregado fino se basa en er uso de tr-uorir.nus de ros ingredientes, Eneste caso et volumen total de tos ingiediefttes conocido _agua/ aire,cemento y agregado' se resta ¿.i ráirru, unitarro de concreto Daraobtener ei vorumen requerrdo oe agregáJo"ñ;.. Ei';ñr;u, qr.'i]".,'tr,u..tngred¡ente ocupa en ei concreio Ái ¡éi,ii r'rr"p.ro drvidldo entre er pesoespecifico de ese materiar (siendo.i,á ritrÁ, *r producto dei peso unitariodel agua y ta densidad del material).
*sss indica que se utirizo ra corrdición .saturada y superficralmente seca,para cons¡derar er despra2,rnrenro de una"parte'oa -róieóááó:'i;
ñr.especifrco der agregado utirrrado en ros cllculás debe ser compa,bre con racondlctón de humedad supuesta en roi-pesái t¡;t*; ñ'üü;i;;.r.mezcta, es decir, de ra masa seca,si re eitáurec.n tos peiás olr-ig[gJ,Jr,Je acuerdo a ra base seca v der p.ro áipeiiii.o i granet sss si ios pesos sel?stablecen con agregados saturados V ,üprmiLf rente secos,
Co¡lrecclón del contenido.de humedad del agregado
Debe considerarse la humedad de los agreqados parn pesarlos
iorrecr¡mente. Por.lo general los agregados están húmedos y a su peso
;; ** niOrá que aurn-entarle el poiceñtaje de agua que contengan tanto
fa a¡sorUIái corno la superficial, El agua de mezclado que Se agrega a la
Áezcla debe reducitse en una cantldad lgual a la de la humedad libre que
.ontiun. el agré9ado; esto es humedad total menos 'rbsorción' '
ff'q!flilwfñalw{§i.,, .., , r.., r'
,' irm .ffiñ rI
-.,6rI\.. ... r \,--, -l /' '-,.j,d,lffi,n MI
Paso No.8
Paso No, 9
§uste en la mezcla de Prueba
Se deoen verlfic¿r las proporciones calculadas de la mezcla por medio de
mezclas'prueba preparada y probada de acuerdo a la norma ASTMC 192';rrÉiiiuáOñ ),i*ado de muestras de concreto para pruebas a presión. y a
ao*p,ugi¿n en el laboratorlo" o mezclas de campo de tarnaño completo,
solo' r;e debe utllizar el agua suficlente para producir el revenlmlento
iür.i¡¿o. iin considerar lí cantldad supuesta en las proporciones de
piü.uir. se debe vertftcar et peso unttario y el rendimlello. !:t concreto
(ÁSit'i¿ fll) asf como et contentdo de alre (ASTMC 138, C 173 o C 231),
iurüien - dei¡e observarse cuidadosamente que el concreto posea la
trabalabilidad v las propiedades de acabado adecuadas y qUe este libre de
;.qr;;riñ,-Si ááUer¿n hacer los ajustes pertinentes con las proporciones
.áá" Ui--r.rcljs subsecuentes sigulendo el procedimlento lndicado a
contlr,u¿ción,
A)se estima de nuevo la cantidad de agua de mezclado necesar¡a por:' .*tid ctiblco de concreto, divtdiendo el contentdo neto de agua de
mezclado de la prueba entre el rendlmiento de la mezcl¿ de prueba en
,ái.r cúbicos.'Si el revenimiento de la mezcla de, prueba no fue el
loiiu.ioir. aumenta o se dismlnuye la cantidad sstimiada de agua en 2
kg.Por.cadacentímetrodeaUmentoodi.sminucióndeIrevenimientorequerido, r
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B) si no se obtuvo er ontenrdo deseado de aire' (para el concreto con aireincruido) se esuma nuevamente er contenrdo oi'a¿ttivo iáqruiiáo puru .rc.ntenido adecuado de aire y se reduce o aumenta er contenido oi agua. de mezclado en 3 kg/n t por cada 7o/o de contentoo-¿e áii. qr. üL¡,aumentarsq o reduci¡¡e de la mezCla de prueba previa,
c) si la base para ra dosifrcación es er peso estimadó por metro cúbico dec.ncreto fresco ra reestimación de ese peso se obiiene ,.áuci¿ráát. oaumentándore er porcentaje determinaáo po,. ,ntt.ipo de aumento odisminuctón det con*nrdo de aire oe ta meilia airiuco ;;_ ;;A; ,la primera mezcla de prueba,
D)Se calculan los nuevos pesos de la mezcla partiendo. del paso No. 4modificando del volurnen de agregado g*.uo que aparece en Ia tablaNo, 4 si es necesario para obtener una tráUalaUllidad adecuada,
lli r.g
Tabra No r, hevenTmTrcffiüposde-:-''- "-.-- -- 1- ' --' :
'Muros y ¿apotas de clmentaclón de concrftoRef0aad0,,,..,.,,,,.
Zapat¿s srmples, cajones y muros de la subestructura
Vlg¿s y muros de concreto relonado
Column¿ s,.
0óvlmentosylosas...
Concrq¡q m¿5¡ta,
'P¿@e aumata, ? ¿tr-da,1do i
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0.50 0.3 0.2
175
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t4 ., xEstas cantidades de agua de ¡nezclado deben utilizarse en los cálculos
de los factores de ceménto pa'ra mezclas de prueba' Son loa.máximas
;;r;-dü.¿oi-giuuros angutares ra¿onabtemente bien formados,
iiaáua¿",1s ¿entro úe tós iímites de las especificaclones aceptadas,
máxlmos del agregado*
aouá en ko/m3 de concreto par¿ los t¿ma- Náx]mos del agregadb rndrcados
Concr€to ¡ln'alre lncluldo
Concr€to con ¡lre lncluldo
200 I tgozrs I
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*'Los valores de revenimiento para un concreto que contenga una9re9ad0 ¡:nayor de 40 mm-están basados el frueoad ¿u ,..u.nr,iünioefectuadas después de remover tas partñutás i.,.yore, de 40 mm pormedio de eribado húmedo,
Tabla No, 3a. Correspondencla entre la relaclón agua/cern,entoY la reslstencla a la compreslón d;¡;;;il;;
Rcslstencl¿ a laCom9reslón a los28 dfas, kg/cm2'
Concreto slnAlre lnc[]ldo
0.380.4 3
0.480,5 5
0,620,700,80
Los varores iñdrcan ras reri$encras promedlo est¡madas para concreto contenido unp.rcentaje de aire no rnayof gue er lndlcaóo en la uura, para una reración:::rlrl:l]o constanre, ra resrstencia ¿et conireto se reduce conforme er contenido dearre aumenla.
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;i]L:'Íi,,1r",;,/.j1:I:.qfli, tumenrara .onron á Ir ü"Ái¡" iíi#; ,".1 ff::ril:dismlnuya; ver secclones 3.t v 5,3.2
ii ,:rl'!.1.,: .j:r.b::li
ll-r¡lr:q,l-r.g,u r5.x 30 cm. curados en húmedo por 28 días a i:,,:n:::' ^',:^o:..iY9i1:i.! -Tf'94
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)
0.400.460,530,610,71
Total = 45,5i kg,
Él concreto tlene un revenlmlento medldo de 5 cms, y un Peso Unitarlo(P,U,) de 2275kg,lnls3, y un contenldo de alre de7,5,%, Se conslderaque la mezcla está excedida en arena, lo que diflCIlta su colocación,
,.
:
Por lo consiguiente, haremos los sigulentes aJustes:
La nueva estimaclón del peso del concreto con 1,5 % menos de aire,
ffi ffi
\'!
i&t}
I
Tabla No,.5,, Primera'estlmació:n del peso del corlcreto fresco..
Prlmera estimación del peso del (oncretoKg/m3'
228523r523552375¿1 ¿U
2q4524652 505
,ron2235
22802ll52355237 5
)án^|
i43s
* Valores c¿lculados con la ec. (15-1) para concreto$ medianamente ricos,(330 llg, de cemento por.m3) y revenimiento rnedio, con un agregado cuyopeso especifico es de 2,7, Los requerimientos de agua están basados en los
valores de revenimíento de 8 a 10 cm,, de la tabla si se desea, se puede
precis:r mas la estimación del peso, como se indica a continuación,siemi'e que se posea la informaclón necesaria: por cada 5 Kg, de
difei'errcie en el agua de mezclado de la tabla para valofes de 8 a 10 cm.
de re,zenimiento, se orregirá el peso por m3 en I Kg. en la direcciónopuesta; por cada 20 Kg, de diferencia en el contenrdo de cemento de 330Kg,, se corregirá el peso por m3 en 3 Kg. en, la misrna dirección; por cada0,1de desviación de 2,7 en el peso eSpecifico del agregado, se corregirá en
70 Kg, el peso del concreto en la misma dirección,
No'tar Para determinar'la relación agua/cemento debemos recurrlr a la,tablaNo, 3, pero en dicha tabla no existe un valor para un concreto de unaresistencia a la compreslón (F,c) de.1g0 kg/cms2, por lo que debemosefectuar una lnterpolación para obtener el resultado deseadó. :
r'
, (20) ('0,10)y=---= -0.04
'50
Pero a nosotros lo que nos interesa es enr:ontrar la relación
agua/cemento, es decirl (w/c), y sabemos que: , '
Y = 0,70 -'(w/t); ;despejando a (w/c), tenemos que:
w/c=0,70- Y Sustituyendoa Y='0'04/
Tenemos que: w/c = 0,70 - ('0.0+¡ = 9'7a
IPASO No. 6.-
W lc = 0,74
g¿¡s¡¡¡i¡sqrión del contenido de cemento en el diseño de la mezcla de
horn'igón,
Para determinar la cantidad de cemento recurrimos a' los valores
obtenidos anterlormente, porque tenemos la canr idad de agua que
i.qu,uru la lnezcla' y. conocemos 'la relación agu¡/cemento que n6s
d efir: e i¿ resistentia del h.or¡i gón' deseado'
wlc . 0,74 entonces despejamos el cemento, y ootenemos;
W
C=' -' -, sustituyendoaW= 175 K9.
. 0,74 ¡
175 K9,
6 = --- = 236,i0 Kg¿*Mts3 , ,
0.74
C = 236.50 K9.
.l
flTL*,TlJ @:m ffiIi\
J'o,o
lF 1200ilI zol
/ Lreos0i
L lso
Entonces:50 _ .0,10,nr v
paso ruol*6..Determinación de la cantidad de agregado grueso que usará ra mezcra de
hormigón,
Para determinar ra cantidad dc agregado grueso que usará ra mezcra dehormigón, debenros ir a la tabla ñ0, q, peio se obiervará ór..f ñOrfnde finura (MF) de la arena no esta en los valores Ce la tabla y oor lotanto,.tenemos Que rearizar una interporación para obtener et ,.ésüriaoo0 esea00.
En virtud de que er moduro oe Rnu'ra de ra arena, es de 2.S
F,{1, ;'J 'lo.2o I I -0.20
L 2.6 a.?4 J
La cantidad de agregado grueso, es decir, de grava es de: '
. Para Ia elaboración -d-l-t,1 T..^.i::prueba de laboratorio, por normas, seconsrdera reducir a escala ¿e O,O:'mti: OJ-.on.r.to, I
A) AJuste a tos ingredl:lt": obtentdos en functán det peso.Aunque ra cantidad:il.^rlrg o. uérii*i iuie ¿e z.zq ks,, la cantidadque se utiriró rearmente fue dí i,éqíxi, es derr, aumentámos iacantidad de agua en 0,20 kg; esto- ,u'íiro para intentar lograr elrevenimiento deseado que fue á', l-o;; 'La mezcra consrstió enr
W 112,14 kg, X O,O2 mE3 = 2,24 kg - 2,64kg, (Añadida)
C = 236,50 k9 X 0,02 mrs3 ,
A,G. = i224,00 kg, X 0,02 mts3
A.t. = 857.00 k9. X 0,02 Mts3
:r
b) El contenido de agua de mezclado (Agua usada en niih*.,,,
t-a c¡ntidad de agua de mezclado.q': t?-l-t':slta para un metro cübico
de to'ñtielótbii et mrsmo ''-eutnlÁitt¡o
de la mezcla'prueba debe ser:
3'897 kg'
| -# = 187.36 kg, /*ms3O,O2O8 mE3
Z' :
r lo indica en le PárrafoEsta cantidad de qgua. Qebe incremeqta!?t'-9smr- ¿ffFqdali''0":¿e¡ iasótÑó; 9'(:l-eorfa'de'ajusté)''-rTotai . 48,gg kg,
se rogró un ievenimiento rneoio de 5 cms. y uá peso unitario de 2360kg'lmts3 (Resuitados der raboraroriól -
su Lnsidera satisfacloria desdeer punto de visia de su trabaja¡iriááo v-sus'propiedades de acabado.Para obtener un renrJrmiento ',rJu,ruoJ , ou* características «ie rasmezcla s ela bora das posteriormen te, se tri rá n
-tos sig uientes aJustes:
a) El rendimiento loqrado Fue;
48.99 k9.Rendimiento = 0,020g mts32360 k9,/mrs3
Ell revenirniento logrado fue de 5 cms" peri
an'lt", üitonius torñamos'como revenimiento
y 1') cms,, qÚe es 9 cms'
Revenimiento de diseño = 9 cms'
Reventmiento de labor¿.lorio = '5 cms'
Revenimiento faltante 4 cms'
",i*Dutraro, :incrementar en 2 k9' El agua' QQI
.iifigpnim iento que falte,
ruh qX2=8ks,
Por lo tanto, la cantidad de agua de mezclado es;
W = 187,36 kg' + I k9' = 195'36 k9'
¡óe8a10io errtre B
cada t:entintetro
ül
ideil
II
ll
c) Al lncre mcntarse el agua deadiclonal pa.ra rnantenerconstan tr',
195,36 k9
c = ----J-- , 2&a,00 kg.
0,74.:C = 264,00 kg,
mezclado se debe agrega r cententola relación agua/cemerrto (w/c)
d) AJuste del agregado grueso (A,G.) !.,,.,*-Como se encontró satisfactoria la trabajabllidad "§€'"co¡rer1ará "ia
, cantidad de agregaao grueso por volumen unitario de concr'ito utilizado, en la me¿cla prueba
Aire atrapado paratn metro cúblco = = : -::: ','.-
= 0.009g mts30,0204 mts3 i
Una vez obtenlrlos todos Jos,ingred.iente.s, con excepción del agtegadof]n9, qe puede comptetar ta detérmlniiOí jl tr, ..nt¡ord;; ;i;r¿;;,de la rnezcla por metro cribico, *rno,lgu; * votumen,
198,93 Ks.\¡\¡r - I
-t00O K9,/mrs3
268,82 K9.('=- r-+-
3150 K9,/mts3
i
Aire F 0.0098 mts3
1176.47 Kg.A.G =
-j-- -
, 2700 Kg,/mts3': Total
' Determinamos la cantidad de agregado fino (A.F,)
= 1;00 mrs3 - 0.7299 mts3 = 0,2702 mr3
üS0 del agregado flno = 0.2702 nrts3iX 2600 Kg,imts3(Sero) i
*li,;,'uii--' r --''-
ffif,ü m,W-..? qry fFlt*r¡li-{, t., ' r
funclón delque pudiera
la mezcla'
I
fue de 0.0204 mts3, hay aire
El agregado grueso (A,G,) por metro cúbico es:
24,48 Kg' : '
A,G, = -:-_- = 1200,00Kg, (Húmedo)
1200,00 K9, : :
A,G, = =, !176,47 Kg, (Húmedo)
(1+0,02)
i¡ viriud de que toii ingiedtentes fueron obtenidos en
volurnen absoluto, debemos chequear la cantidad de alre
detedoi'se dentro de piecisión de la prueba'
il volurren de los ingredientes, a excepción del aire, en
e una mezcla de honnigón pata un esfuerzo a la rotura (f'c) de 400a, §e desea un revenlmiento d6 la mezcla de 15.lb óms. El) gru6§0 encontrádo en la zona es de 1S mm. Uses cementoTipo I y definir como buena la trabaiab-iiidal ¿ei concreto
CARACTERISTICA DE tOS ARIDOS OUE SE USARAN
!ilrclil finor 2.8¡ 2300 kg,/mts3
1,.,2,:,50/0
Agregado gruesoPVE = 1700 kg /mts3Pe = 2700 kg /mts3Abs. = '1.5%
Hn, z 1fi%t 3o/o
) 2410 kg./mts3r 10cms,
de la mezc,la-prueba en el laboratorio
o/oAbs" 2,696akll,n = 3.1d/a
%Abs,: 4%a/o1n . 4o/o
P.U = 2.6310/m3f,lola resultados de laboratorio: Rev' = 8cm:,
r56
Arena
lrlF = 2,3
?a = 2280 kg /mts3
Abs =22%Hn. = 2,10/o
l.lota: Resultados de
1r6 9 r6 rio.
F.U = 2430 kg,/mts3
Qsy. r 10 CmS.
Problema No.5
Grava
PVE = 1750 kg,/mts3
Pe = 2730 kg,/mts3Abs. = 3,0 %Hn. = 2,5 %
los ensaYos hecho on la mezcla-Pruebq, en el
ü¿il.- ..,,lt . ;1 íTII
Se Cesea una mezcla de horrlrigÓn' qut j:ti llsado en una regiÓn de
cllma muy severo. Er 'e-uenimie'ito
deleado e"'de'15 a 18 cms' y el
esfuerzo a la rotura. ' itrn,t*rot -es
0e,210 Kg'/cms2' El tamaño
máx;mo del agregado g'ut=;1'-dt io-rnrn Usar ceñrento PÓrtland tipo'l
según la AsrM c'150 tEGADosCARACTERISTICA DE LOS AGI
erzo de 250'kg'/nris3 YrqnDrseñar una mezcla de hormigÓn para un esfu
reven,mrento oe 3 a 5 .rnt -ii
n"oirn'!on sera usado en el vaciado de losas
ds lorr.rgón armaoo üit'it'nt rniximo del a'rráoado orÚeso es de''25
mm Debe,rrrr. ..ráni. .rirrf iipá L¡e.r,"ctaiif¡cac'iÓn del PSrtllnd'
rqBr. ,rt ^ñas nodeamericanas de ia ASTM
C^R,ACr ERISTICAS GENERALES DE LOS ÁNIOOS A USAR '