Metodos de Diseno de Mezclas Ing Huerta

7/26/2019 Metodos de Diseno de Mezclas Ing Huerta

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INGENIERIA CIVIL

HuertaCampos, Carlos Alberto.

INGENIERO CIVILProfesor.

Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas, Carrera ingeniera civil EPE.

Universidad Cesar Vallejo, Carrera de ingeniera civil.

Lima , 22 de mayo 2013

DISEO DE MEZCLAS


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ndice.

1.

introduccin

2.

Diseo de mezcla por el mtodo de ACI

3.

Diseo de mezcla por el mtodo de Walker4.

Diseo de mezcla por el mtodo de la combinacin de

los mdulos de fineza de los agregados

5.

Tablas de diseo.

I. INTRODUCIN:

En la actualidad, el concreto es el elemento ms usado en el

mundo para la construccin, por lo que el correcto uso y

diseo de este material tiene un papel importante en el

desarrollo de la ingeniera civil de nuestro pas y del mundo.

La adecuada seleccin de los materiales que integran la

mezcla de concreto; el conocimiento profundo de las

propiedades del concreto; los criterios de diseo de las

proporciones de la mezcla ms adecuadas para cada caso, el

proceso de puesta en obra; el control de la calidad del

concreto; y los adecuados procedimientos de colocacin,mantenimiento y reparacin de las estructuras, son aspectos

que tienen que ser considerados por los profesionales de la

construccin y ms que nada por los ingenieros civiles a

cargo de las obras, pues cuando se construyen estructuras de


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concreto estas deben cumplir con los requisitos de calidad,

seguridad, y durabilidad en el tiempo de servicio para el cual

las estructuras de concreto fueron diseadas.

Por lo tanto los diferentes Mtodos de Diseo de mezclaestn dirigidos a mejorar la resistencia, la calidad, la

durabilidad y las dems propiedades teniendo en cuenta las

diferentes condiciones de servicio para que el concreto fue

diseado.

Qu es el diseo de mezclas de concreto?

El diseo de mezclas de concreto es el proceso de calcular las

proporciones de los elementos que conforman el concreto,

con el fin de obtener los mejores resultados en las

condiciones plsticas y endurecidas es decir que el concreto

que se prepare tenga las mejores propiedades para ser

utilizado en las obras de construccin.

Existen diferentes mtodos de Diseos de Mezcla; algunos

pueden ser complejos como consecuencia de la existencia demuchas variables de las que dependen los resultados de

dichos mtodos, aun as, se desconoce el mtodo que ofrezca

resultados exactos sin embargo, el adecuado

proporcionamiento de los componentes del concreto dan a

este la resistencia, durabilidad, consistencia, trabajabilidad y

otras propiedades para que las construcciones endeterminadas condiciones de trabajo y exposicin respondan

de manera ptima, adems con un buen proporcionamiento

se lograr evitar las principales anomalas en el concreto

fresco y endurecido como la segregacin, exudacin,


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fisuramiento por contraccin plstica y secado entre otras

que son preocupacion constante en las obras de construccin

que tiene un control de calidad profesional responsable.

Fcr (resistencia promediorequerida)

Es la resistencia promedio necesaria para el diseo de una

mezcla de concreto; la cual est en funcin al FC (resistencia

a la compresin del concreto a utilizar) que las

determinaremos de tres maneras aunque existen otras ms.

a)Cuando tenemos desviacin estndar, el coeficiente de

variacin. Los cuales son indicadores estadsticos que

permiten tener una informacin cercana de la

experiencia del constructor.

fcr=fc+1.33s..I

fcr=fc+2.33s-35II

De I y II se asume la de mayor valor.

Donde s es la desviacin estndar, que viene a ser un

parmetro estadstico que demuestra la performance o

capacidad del constructor para elaborar concretos de

diferente calidad.


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,.valores de las resistencias obtenidas en probetasestndar hasta la rotura (probetas cilndricas de 15 cm de

dimetro por 30 cm de altura).

X = es el promedio de los valores de la resistencia a la rotura

de las probetas estndar.

N = es el nmero de probetas ensayadas, que son

mnimamente 30.

b)Cuando no se tiene registro de resistencia de probetas

correspondientes a obras y proyectos anteriores.

fc fcr

Menos de 210 fc+70210 350 fc+84

>350 fc+98

15cm

30cm


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c)Teniendo en cuenta el grado de control de calidad en la

obra.

Nivel de Control fcr

Regular o Malo 1.3 a 1.5 fcBueno 1.2fc

Excelente 1.1fc

A continuacin veremos el desarrollo de un diseo demezcla de concreto por los mtodos ACI, Walker, Mtodo del

mdulo de fineza de combinacin de los agregados.


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Datos del DiseoDISEO POR LOS METODOS ACI, WALKER, MODULOS DE FINEZA

DE COMBINACIN DE LOS AGREGADOS

CEMENTO

- Sol/ tipo I - fc = 240 Kg/m^2- Pe = 3,15 gr/cm^3 - slump = 4

-

Agua = 1000 kg/m^3

MTODO DEL ACI

1. f cr= 240+84 = 324 kg/m^22. Tamao mximo nominal= 1 3. Asentamiento = 4 slump

4.

Contenido de agua (tabla 1)Agua = 181 Lt.

5. Contenido del aire (tabla 2)

Vol. Aire atrapado = 1%

6. Relacin a/c (por resistencia = f cr) (tabla 5)

300 --------- 0,55

AGREGADOS FINO GRUESOPerfil Angular

Pus(kg/cm^3) 1660 1577

Puc(kg/m^3) 1770 1677

Pes(kg/m^3) 2750 2610

Mf 2,60 6,70

TMN ---- 1,5

% abs 5,7% 2,8%

% w 2,5% 1,7%


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324 --------- x

350 --------- 0,48

X= 0,56= a/c

7. Contenido cemento

C= 181/0,516= 350,775

Factor cemento= 350,775/42,5= 8,254

8. Seleccin del peso de agregado grueso (tabla 4)B kg/m^3= 0.74 x 1677

B kg/m^3= 1240,98 kg

9. Clculo de la suma de lo valores de los volmenes absolutos de todos los

materiales sin considerar al Agregado fino.

Cemento = 350,775= 0,111

3,15 x 1000

Cemento = 0,111m^3

Agua = 181/1000= 0,181 m^3

Vol. Aire = 0,01 m^3

Vol. Grueso= 1240,98/2610= 0,475 m^3

Suma = 0,777 m^3

10.Calcula el vol. del Agregado fino.Vol. agregado fino= 10,777= 0,223 m^3

11.Calcular el peso del agregado fino.Paf= 0,223 x 2750= 613,25 kg

12.

Presentacin del diseo en estado seco: Cemento = 350,775 kg

Agregado fino = 613,25 kg

Agregado grueso = 1240,98 kg

Agua = 181 Lt.

13.Correccin por humedad de los agregados.


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Agregado fino = peso seco x ((%w/100)+1) =

= 613,25 x (2,5/100+1) = 628,581

Agregado grueso = peso seco x ((w/100)+1) =

= 1240,98 x (1,7/100+1) = 1262,077

14.Humedad superficial.(W % - % abs)

Humedad superficial para el: Agregado fino = (2,55,7) = -3,2

: Agregado grueso = (1,72,8) = -1,1

Suma = - 4,3

15.Aporte de agua a la mezcla.(% w - % abs) x A. seco/100

Agregado fino = - 3,2 x 613,25/100 = - 19,624

Agregado grueso = -1,1 x 1240,98/100 = -13,651

Suma = - 33,275

16.Agua efectiva.

d litros(- 33,275) =

181 + 33,275 = 241,275 Lt

17.Proporcionamiento del diseo.

CEMENTO AGREGADO FINO AGREGADO GRUESO AGUA

350,775 628,581 1262,077 214,275 Lt

350,775/350,775 : 628,581/350,775: 1262, 077/350,775 : 214,275/8,254

1 : 1, 80 : 3, 60 : 26 Lts

MTODO WALKER

1. f cr = 240 + 84 = 324 kg/m^2


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2. TMN = 1

3. Slump = 4

4. Contenido de agua (table 9)

185 Lt = >agua

5.

Contenido de aire (table 2)Aire = 1%

6. Relacin agua/cemento: a/c (tabla 5)

a/c = 0,516

7. Contenido de cemento

Cemento = 185/0,516 = 358,527 kg

f. cemento = 358,527/42,5

f. cemento = 8,436

8. Calcular el vol. pasta.

Cemento = 358,527/3150 = 0,114 m^3

Agua = 185/1000 = 0,185 m^3

Aire = 1% = 0,01 m^3

Suma de vol. = 0,309 m^3

9.

Calculo de volumen de los agregados10,309 = 0,691 m^3

10.

Calculo % agregado fino (tabla 8)

40 %

11.Calculo del volumen agregado fino y agregado grueso.

0,691 x 0,4 = 0,276 m^3 = Vol.Ag.fino

0,6910,276 = 0,415 m^3= Vol.Ag.grueso

12.Calculo de los pesos de los agregados.

o Peso seco A. fino = 0,276 x 2750 = 759 kg

o Peso seco A. grueso = 0,415 x 2610 = 1083,15 kg

13.Presentacin del diseo seco.


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Cemento = 358,527 kg

Agua = 185 Lt

A.fino = 759 kg

A. grueso = 1083,15 kg

14.

Correccin por humedad de los agregados.

o A.fino = 759 x ((2,5/100) + 1) = 777,975 kg

o A.grueso = 1083,15 ((1,7/100) + 1) = 1101,564 kg

15.Humedad superficial.

- A.fino = ( w % - % abs ) - A.grueso = (1,72,8)

- A.fino = (2,55,7) = -3,2 - A.grueso = -1,1

Suma = - 3,21,1 = - 4,3

16.

Aporte de agua a la mezcla.

o A.fino = - 3,2 x 759/100 = - 24,288

o A.grueso = - 1,1 x 1083,15/100 = - 11,915

Suma = - 36,203

17.Agua efectiva.

185(- 36,203) = 221,203 Lt

18.Proporcionamiento.

Cemento = 358,527 kg

A.fino = 777,975 kg

A.grueso = 1101,564 kg

Agua = 221,203 Lt.

19.Para obra.

CEMENTO AG.FINO AG. GRUESO AGUA358,527 : 777,975 : 1101,564 : 221,203358,527 358,527 358,527 8,436

1 : 2,17 : 3,07 : 26,22 Lt


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MTODO DEL MODULO DE FINEZA DE LA COMBINACIN DE AGREGADOS

1. f cr = 240 + 84 = 324 kg/m^2

2. TMN = 1

3.

Slump = 44. Contenido de agua (tabla 1)

Vol. H2O = 181 Lt.

5. Contenido de aire atrapado (tabla 2)

Vol. aire atrapado = 1%

6. Relacin a/c (tabla 5)

a/c = 0,516

7.

Contenido de cemento

C = 181/0,516 = 350,775 Factor cemento = 350,775/42,5

= 8,254

8. Calculo de volumen absoluto de la pasta.

o Cemento = 350,775/3150 = 0,111 m^3

o Agua = 181/1000 0 0,181 m^3

o Aire = 1% = 0,01 m^3

Suma = 0,302 m^3

9.

Determine el vol. de los agregados.

10,302 = 0,698 m^3

10.Calculo del modulo de fineza (MF) de la combinacin de los agregados (tabla 3).

Fc = 8,254

8 ------------ 5,71

8,254 -------- x

9 ------------ 5,79

x = 5,73

11.Calculo del % A. fino.

A.fino = 6,75,73/6,72,6 = 0,237 - % A.fino = 23,7%

- % A.grueso = 76,3%


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12.Calculo del volumen de A. fino y A. grueso.

o Vol. A.fino = 0,698 x 0,237 = 0,165 m^3

o Vol. A. grueso = 0,698 x 0,763 = 0,533 m^3

13.

Calculo de los pesos secos de los agregados.

o Peso seco A.fino = 0,165 x 2750 = 453,75 kg

o Peso seco A.grueso = 0,533 x 2610 = 1391,13 kg

14.Diseo seco.

o Cemento = 350,775 kg

o Agua = 181 Lt = kg

o Ag. Fino = 453,75 kg

o Ag. Grueso = 1391,13 kg

15.Correccin por humedad de los agregados.

o Ag. Fino = peso Ag.fino x ((% w/100)+1)

o Ag. Fino = 453,75 x ((2,5/100/+1) = 465,094 kg.

o Ag. Grueso = 1391,13 X ((1,7/100)+1) = 1414,78 Kg.

16.Humedad superficial.

o

Ag. Fino = (2,55,7) = - 3,2 %o Ag. Grueso = (1,72,8) = - 1,1 %/- 4,3%

17.Aporte de agua a la mezcla.

o Ag. Fino = - 3,2 x 453,75/100 = -14,52 .. (A)

o Ag. Grueso = - 1,1 x 1391,13/100 = - 15,30/- 29,82 ..(B)

Suman = (A) + (B)

18.Agua efectiva.

181 + 29,82 = 210,82 Lt

19.Proporcionamiento del diseo.

CEMENTO AG.FINO AG.GRUESO AGUA350,775 : 465,094 : 1414,78 : 210,82

350,775 350,775 350,775 8,254


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1 : 1,33 : 4,03 : 25,54 Lt

Tablas

Tablas de diseo


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