Ing. Rafael Cachay Huamán - Ing. Rafael Cachay Huamán - [email protected][email protected]1 OCTUBRE 2013 OCTUBRE 2013 DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO EXPOSITOR : EXPOSITOR : Ing. Rafael Cachay Huamán Ing. Rafael Cachay Huamán Curso de Actualización Profesional Curso de Actualización Profesional
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DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO - ING. RAFAEL CACHAY HUAMAN 10 10 13
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OCTUBRE 2013OCTUBRE 2013
DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETODISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO
EXPOSITOR :EXPOSITOR :
Ing. Rafael Cachay HuamánIng. Rafael Cachay Huamán
Curso de Actualización ProfesionalCurso de Actualización Profesional
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1.- Elementos que conforman el 1.- Elementos que conforman el ConcretoConcreto
CONCRETOCONCRETO
* ¿ Opcional ?* ¿ Opcional ?
Cemento+
Agua+
Piedra+
Arena+
Aditivos*+
Aire
Elementos Activos
“Elemento Pasivo”
Capitulo ICapitulo I
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1.1.- Proporciones en Volumen de los 1.1.- Proporciones en Volumen de los Componentes del ConcretoComponentes del Concreto
Proporciones típicas en Volumen absoluto de los Componentes del Concreto
AGREGADOS
60% – 75%
AGUA
15% – 22%
CEMENTO 7% – 15%
AIRE 1% – 3%
ADITIVO 0.1% – 0.2%
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1.2. Utilización del Concreto en 1.2. Utilización del Concreto en pequeñas y Grandes Obras de pequeñas y Grandes Obras de
ConstrucciónConstrucción
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1.3. PLANOS PARA 1.3. PLANOS PARA CONSTRUIR DONDE SE CONSTRUIR DONDE SE INDICA EL F ’C Y OTRAS INDICA EL F ’C Y OTRAS CARACTERISTICAS DE CARACTERISTICAS DE
LA OBRALA OBRA
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2.- 2.- CARACTERISTICAS DEL CARACTERISTICAS DEL CONCRETOCONCRETO
MATERIAL IDEAL PARA LA CONSTRUCCIONMATERIAL IDEAL PARA LA CONSTRUCCION
En Estado FRESCO
PlásticaMoldeableTrabajable
etc.
En EstadoENDURECIDO
AislanteResistente
Durableetc.
CAPITULO IICAPITULO II
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2.1.1.- EN ESTADO FRESCO2.1.1.- EN ESTADO FRESCO
La Trabajabilidad esta referida al Transporte – Colocación – Curado y Acabado
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2.1.2.- EN ESTADO FRESCO2.1.2.- EN ESTADO FRESCO
Consistencia la medimos mediante el cono de Abram’s
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2.1.3.- EN ESTADO FRESCO2.1.3.- EN ESTADO FRESCO
Tiempo de Fragua (penetrometro)
Fragua Inicial: Fragua Inicial: 500 500
Libras/pulg.Libras/pulg.22
Fragua Fragua Final:Final:40004000
Libras/pulg.Libras/pulg.22
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2.2.1.- EN ESTADO ENDURECIDO2.2.1.- EN ESTADO ENDURECIDO
Resistencia a la Compresión
Compresión =Fuerza / Área
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2.2.2.- EN ESTADO ENDURECIDO2.2.2.- EN ESTADO ENDURECIDO
Tracción Diametral
TRACCION=PL/2D
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2.2.3.- EN ESTADO ENDURECIDO2.2.3.- EN ESTADO ENDURECIDO
Flexión = 3PL/2BH2
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RESISTENCIA DE DISEÑO RESISTENCIA DE DISEÑO REQUERIDA : f ’ crREQUERIDA : f ’ cr
RESISTENCIA DE DISEÑO : f ’ cRESISTENCIA DE DISEÑO : f ’ c(plano)(plano)
CAPITULO IIICAPITULO III
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Conocemos la desviación estandar (Ds) ?Conocemos la desviación estandar (Ds) ?
SISI NONO
3.1. CRITERIOS EN LA ELECCION DE LA RESISTENCIA REQUERIDA. f ‘cr
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3.2. EL CONCRETO SE COMPORTA 3.2. EL CONCRETO SE COMPORTA ESTADISTICAMENTE.ESTADISTICAMENTE.
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3.3. NO SE CUENTA CON RESULTADOS 3.3. NO SE CUENTA CON RESULTADOS ESTADÍSTICOS DE PRODUCCIÓN.ESTADÍSTICOS DE PRODUCCIÓN.
f ’c Especificado f ’c Especificado (Plano)(Plano)
f ’cr (Kgcm²)f ’cr (Kgcm²)
< 210< 210 f’ c + 70f’ c + 70
210 – 350210 – 350 f’ c + 84f’ c + 84
> 350> 350 f ’ c + 98 ( * )f ’ c + 98 ( * )
1.10 f’ c + 501.10 f’ c + 50
1. Si nuestro N° de muestras es < 15 ó no se cuenten con registros sobre la desviación estándar del concreto:
a) El comité del ACI ( a nivel mundial) considera que el cálculo del f ´cr será según la siguiente tabla :
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3.4. Ejemplo:3.4. Ejemplo:
UTILIZANDO LAS FORMULAS ANTERIORES UTILIZANDO LAS FORMULAS ANTERIORES PARA UN CONCRETO CON f ’c = 210 Kg/cmPARA UN CONCRETO CON f ’c = 210 Kg/cm2.2.
Concreto sin are incorporadoConcreto sin are incorporado
1” a 2”1” a 2” 207207 199199 190190 179179 166166 154154 130130 113113
3” a 4”3” a 4” 228228 216216 205205 193193 181181 169169 145145 124124
6” a 7”6” a 7” 243243 228228 216216 202202 190190 178178 160160 ----
Si el TMN = 1” y Asentamiento 3” a 4” Entonces Agua = 193 Si el TMN = 1” y Asentamiento 3” a 4” Entonces Agua = 193 Kg/mKg/m33
Tabla confeccionada por el comité ACI 211
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4.3. Cantidad de agua por metro cúbico 4.3. Cantidad de agua por metro cúbico de concretode concreto
Consistencia.De la tabla anterior:
Mayor asentamiento más agua.Menor asentamiento menos
agua.
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TABLA 2 .- Contenido de aire atrapado.TABLA 2 .- Contenido de aire atrapado.(%)(%)
Tabla confeccionada por el comité ACI 211
TMN Agregado TMN Agregado GruesoGrueso
Aire AtrapadoAire Atrapado
33//8”8” 3.0 %3.0 %
½”½” 2.5 %2.5 %
¾”¾” 2.0 %2.0 %
1”1” 1.5 %1.5 %
1 ½”1 ½” 1.0 %1.0 %
2”2” 0.5 %0.5 %
3”3” 0.3 %0.3 %
4”4” 0.2 %0.2 %
MAS MAS PEQUEÑO PEQUEÑO
EL EL AGREGADAGREGAD
O MÁS O MÁS AIRE AIRE
ATRAPAATRAPA
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TABLA 3.- Relación aTABLA 3.- Relación a//c por c por Resistencia.Resistencia.
Tabla confeccionada por el comité ACI 211
F ’crF ’cr
(Kg(Kg//cm²)cm²)Relación agua Relación agua // cemento en peso cemento en peso
Concreto sin Concreto sin aire incorporadoaire incorporado
Concreto con Concreto con aire incorporadoaire incorporado
150150 0.800.80 0.710.71
200200 0.700.70 0.610.61
250250 0.620.62 0.530.53
300300 0.550.55 0.460.46
350350 0.480.48 0.400.40
400400 0.430.43
450450 0.380.38 LEY DE ABRAM’SLEY DE ABRAM’S
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TABLA 4.- Peso del Agregado Grueso por unidad de TABLA 4.- Peso del Agregado Grueso por unidad de volumen del Concreto (bvolumen del Concreto (b//bo).bo).
Tabla confeccionada por el comité ACI 211
TMNTMN
A.G.A.G.Módulo de finura del Agregado FinoMódulo de finura del Agregado Fino
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TABLA 5.- Primera estimación del Peso del TABLA 5.- Primera estimación del Peso del Concreto FrescoConcreto Fresco
Tabla confeccionada por el comité ACI 211
TNM de la TNM de la PiedraPiedra
Sin Aire Sin Aire incluidoincluido
33//8”8” 22802280
11//2”2” 23102310
33//4”4” 23452345
1”1” 23802380
1 ½”1 ½” 24102410
2”2” 24452445
3”3” 24902490
6”6” 25302530
LA ARENA LA HALLAMOS POR LA ARENA LA HALLAMOS POR DIFERENCIA DEL PESO TOTAL DIFERENCIA DEL PESO TOTAL DEL CONCRETO MENOS LOS DEL CONCRETO MENOS LOS MATERIALES YA HALLADOS.MATERIALES YA HALLADOS.
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4.5. PODEMOS DISEÑAR 4.5. PODEMOS DISEÑAR CON OTROS CON OTROS
PROCEDIMIENTOS DE PROCEDIMIENTOS DE ACUERDO A LAS ACUERDO A LAS
DIFERENTES DIFERENTES EXPERIENCIASEXPERIENCIAS
YY MEJORAR LAS PROPIEDADES MEJORAR LAS PROPIEDADES
DEL CONCRETO.DEL CONCRETO.
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Tabla 6: Módulo de Finura de la Tabla 6: Módulo de Finura de la Combinación de los Agregados = mCombinación de los Agregados = m
TMNTMN
A. G.A. G.Bolsas de Cemento por m³Bolsas de Cemento por m³
66 77 88 99
33//8”8” 3.963.96 4.044.04 4.114.11 4.194.19
½”½” 4.464.46 4.544.54 4.614.61 4.694.69
¾”¾” 4.964.96 5.045.04 5.115.11 5.195.19
1”1” 5.265.26 5.345.34 5.415.41 5.495.49
1 ½”1 ½” 5.565.56 5.645.64 5.715.71 5.795.79
2”2” 5.865.86 5.945.94 6.016.01 6.096.09
3”3” 6.166.16 6.246.24 6.316.31 6.396.39Para 8.3 bol. De cemento tenemos m = 5.43Para 8.3 bol. De cemento tenemos m = 5.43
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4.6. METODO DE LA FINURA DE LA 4.6. METODO DE LA FINURA DE LA COMBINACION DE AGREGADOS.COMBINACION DE AGREGADOS.
1000.30.743.50.7
xrf
Este método considera el Módulo de Finura “ m “ de la mejor combinación. Para esto establece la ecuación.
100xmm
mmr
fg
gf
Donde:
m = Módulo de Finura de la combinación.mf = Módulo de Finura del Agregado Fino.mg = Módulo de Finura del Agregado Grueso.
%39fr
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4.7. METODO DEL AGREGADO 4.7. METODO DEL AGREGADO GLOBAL.GLOBAL.
Este método considera el porcentaje incidencia de cada agregado en el diseño de mezcla, los porcentajes se controlan de tal forma que la combinación estédentro de algunosde estos Husos.NTP.400.037