Diseño De Mezcla Por Comité 211 Aci Ayala Roca.docx

El Método original del ACI data del año 1944, habiendo experimentado relativamente muy pocas variantes sustantivas. Está basado en que los agregados cumplan con los requisitos físicos y granulométricos establecidos por ASTM C-33, define el agua de mezcla empíricamente en función del Tamaño Máximo del agregado y del slump como medida de trabajabilidad, establece de manera empírica el volumen del agregado grueso compactado en seco en función del Tamaño Máximo en la piedra y el Modulo de Fineza de la arena exclusivamente, y correlaciona la relación Agua/Cemento en peso con la resistencia en compresión. Las principales deficiencia de este método residen en que no está concebido para agregados marginales ni condiciones constructivas especiales. Por otro lado, por motivos de simplificación no evalúa la granulometría integral de la mezcla de agregados, asumiendo que los valores empíricos de agregado grueso en función del Módulo de Fineza de la arena cubren todas las posibilidades, lo cual no es cierto en la práctica pues no se distingue entre agregados angulosos y redondeados ni entre zarandeados y chancados, ni entre densos y porosos. Adicionalmente, está comprobado que este método tiene a producir concretos pedregosos, ya que responde a la idea tradicional de la época en que se originó, de que estos son los diseños más económicos pues necesitan menos agua y consecuentemente menos cemento para obtener determinada resistencia. La única variante desde su aparición original ha sido admitir la posibilidad de modificar el contenido de piedra en ± 10% dependiendo de la mayor o menor trabajabilidad que se desee a criterio del que diseña.

Diseño de mezcla La proporción de mezclas de concreto, más comúnmente llamado DISEÑO DE MEZCLAS es un proceso que consiste de pasos dependientes entre si: o Selección de los ingredientes convenientes (cemento, agregados, agua y aditivos) o Determinación de sus cantidades relativas “proporción” para producir un, tan económico como sea posible, un concreto de trabajabilidad, resistencia a compresión y durabilidad apropiada. Estas proporciones dependerán de cada ingrediente en particular los cuales a su vez dependerán de la aplicación particular del concreto. También podrían ser considerados otros criterios, tales como minimizar la contracción y el asentamiento o ambientes químicos especiales.

Diseño de mezcla por el comité 211 ACI El comité 211 ACI ha desarrollado un procedimiento de diseño de mezclas bastante simple el cual, basándose en algunas tablas que se presentaran permite obtener valores de los diferente materiales que integran la unidad cubica de concreto. El procedimiento para la selección de proporciones que se presenta en este método es aplicable a concretos de peso normal y a las condiciones que para cada una de las tablas se indican en ellas. Información requerida para el diseño de mezclas        

Analisis granulométrico de los agregados Peso unitario compactado de los agregados fino y grueso Peso específico de los agregados fino y grueso Contenido de humedad y porcentaje de absorción de los agregados fino y grueso Perfil y textura de los agregados Tipo y marca de cemento Peso específico del cemento Relaciones entre resistencias y la relación agua/cemento, para combinación posible de cemento y agregados.

Pasos para el diseño de mezcla  Selección de la resistencia promedio a partir de la resistencia en compresión especificada y la desviación estándar de la compañía constructora (f 'cr)  Selección del tamaño máximo nominal (TMN) del agregado.  Selección del asentamiento (slump)  Selección del volumen unitario del agua de diseño (𝐿ൗ𝑀3 )  Selección del contenido de aire (%ൗ𝑀3 )  Selección de la relación agua/cemento (a/c) por resistencia y durabilidad. 𝐾𝑔  Determinación del factor cemento ( ൗ𝑀3 ) 𝐾𝑔  Determinación del contenido de agregado grueso ( ൗ𝑀3 ) 𝐾𝑔  Determinación del peso seco del agregado fino ( ൗ𝑀3 )  Determinación de los valores de diseño del cemento, agua, aire, agregado fino y agregado grueso.  Corrección de los valores de diseño por humedad del agregado  Determinación de la proporción en peso, de diseño y de obra (C:A:P / a/c)  Determinación de los pesos por tanda de un saco.  Ajustes a la mezcla de prueba

Selección de resistencia promedio a partir de la resistencia en compresión especificada y la desviación estándar Calcular la desviación estándar Ds: Método 1: Si se posee un registro de resultados de ensayos de obras anteriores deberá calcularse la desviación estándar. El registro deberá: a) Representar materiales, procedimientos de control de calidad y condiciones similares a a quellos que se espera en la obra que se va a iniciar. b) Representar a concreto preparados para alcanzar una resistencia de diseño f 'c que este dentro del rango ± 70 𝑘𝑔⁄𝑐𝑚2 de la especificada para el trabajo a iniciar. Si se posee un registro de 3 ensayos consecutivos la desviación estándar se calculara aplicando la siguiente formula: ∑(𝑥𝑖 − 𝑥)2 𝑠= ඨ (𝑛 − 1)

Donde: S = desviación estándar en 𝑘𝑔⁄𝑐𝑚2

𝑥𝑖 = resistencia de la probeta de concreto en 𝑘𝑔⁄𝑐𝑚2 𝑥 = resistencia promedio de “n” probetas, en 𝑘𝑔⁄𝑐𝑚2 n = número de ensayos consecutivos de resistencia c) De consistir de por lo menos 30 ensayos consecutivos o dos grupos de ensayos consecutivos que totalicen por lo menos 30 ensayos. Si se posee dos grupos de ensayos consecutivos que totalicen por lo menos un registro de 30 ensayos consecutivos, la desviación estándar promedio se calculara con la siguiente formula: (𝑛1 − 1)(𝑠1 )2 + (𝑛2 − 1)(𝑠2 )2 𝑦=ඨ (𝑛1 + 𝑛2 − 2)

Donde: S = Desviación estándar promedio de 𝑘𝑔⁄𝑐𝑚2 . 𝑆1 , 𝑆2 = Desviación estándar calculada para los grupos 1 y 2 respectivamente en 𝑘𝑔⁄𝑐𝑚2 𝑛1 , 𝑛2 = Numero de ensayos en cada grupo, respectivamente

Método 2: Si solo se posee un registro de 15 a 29 ensayos consecutivos, se calculara la desviación estándar “s” correspondiente a dichos ensayos y multiplicara por el factor de corrección indicado en la tabla 2.1. TABLA 2.1. Factores de corrección Muestras

Factor de corrección

Menos de 15 15 20 25 30 o mas

Usar tabla 2.2 1.16 1.08 1.03 1.00

Calculo de la resistencia promedio requerida

Esfuerzo a compresión especificado 𝒇′ 𝒄 ′ 𝑓 𝑐 ≤ 350 𝑘𝑔𝑓 ⁄𝑐𝑚2

Esfuerzo promedio requerido a compresión 𝒇′ 𝒄𝒓, 𝒌𝒈⁄𝒄𝒎𝟐 𝑓 ′ 𝑐𝑟 = 𝑓 ′ 𝑐 + 1.34𝑠 𝑓 ′ 𝑐𝑟 = 𝑓 ′ 𝑐 + 2.33𝑠 − 35 Usar el mayor valor que se obtiene ′ 2 𝑓 ′ 𝑐𝑟 = 𝑓 ′ 𝑐 + 1.34𝑠 𝑓 𝑐 > 350 𝑘𝑔𝑓⁄𝑐𝑚 𝑓 ′ 𝑐𝑟 = 0.90𝑓 ′ 𝑐 + 2.33𝑠 Usar el mayor valor que se obtenga Tabla 5.3.2.1: Esfuerzo promedio requerido a compresión cuando existen datos disponibles para establecer una desviación estándar Donde: S = Desviación estándar, en 𝑘𝑔⁄𝑐𝑚2

Si se desconoce el valor de la desviación estándar, se utiliza la Tabla 2.2 para la determinación de la resistencia promedio requerida Tabla 2.2. Resistencia a la compresión Resistencia especificada a la compresión, MPa 𝑓 ′ 𝑐 < 21 21 ≤ 𝑓 ′ 𝑐 ≤ 35 𝑓 ′ 𝑐 > 35

Resistencia promedio requerida a la compresión, MPa 𝑓 ′ 𝑐𝑟 = 𝑓 ′ 𝑐 + 7.0 𝑓 ′ 𝑐𝑟 = 𝑓 ′ 𝑐 + 8.5 𝑓 ′ 𝑐𝑟 = 1.1𝑓 ′ 𝑐 + 5.0

Selección del tamaño máximo nominal La norma técnica de edificación E.060 prescribe que el agregado grueso no deberá ser mayor de: a) 1/5 de la menor dimensión entre las caras de encofrados; o b) 1/3 del peralte de la losa; o c) ¾ del espacio libre mínimo entre barras individuales de refuerzo, paquetes de barras, tendones o ductos de pre esfuerzo El tamaño máximo nominal determinado aquí, será usado también como tamaño máximo simplemente. Se considera que, cuando se incrementa el tamaño máximo del agregado, se reducen los requerimientos del agua de mezcla, incrementándose la resistencia del concreto. En general este principio es válido con agregados hasta 40mm (1 ½”). En tamaños mayores, solo es aplicable a concretos con bajo contenido de cemento. Selección de asentamiento Si la especificaciones técnicas de obra requieren que el concreto tenga una determinada consistencia, el asentamiento puede ser elegido de la siguiente tabla: Tabla 3.1. Consistencia y asentamientos Consistencia Seca Plástica fluida

Asentamiento 0”(0mm) a 2”(50mm) 3”(75mm) a 4”(100mm) ≥5”(125mm)

Si las especificaciones de obra no indican la consistencia, ni asentamiento requeridos para la mezcla a ser diseñada, utilizando la tabla 3.2 podemos seleccionar un valor adecuado para un determinado trabajo que se va a realizar. Se deberán usar las mezclas de la consistencia más densa que puede ser colocada eficientemente. Se seleccionara el valor más conveniente empleando la tabla 3.2, preparada por el comité 211 del ACI, los rangos dela tabla corresponden a concretos consolidados por vibración. Tabla 3.2. Asentamientos recomendados para varios tipos de construcción

TIPOS DE CONSTRUCCION -

Zapatas y muros de cimentación reforzados Zapatas simples, cajones y muros de subestructura Vigas y muros reforzados Columnas Pavimentos y losas Concreto ciclópeo y masivo

REVESTIMIENTO (cm) MAXIMO MINIMO 8 2 8

2

10 10 8 5

2 2 2 2

Selección del volumen unitario del agua de diseño Criterios de selección: La tabla de volumen unitario de agua a sido preparada en base a las recomendaciones del Comité 211 del ACI. Permite seleccionar y el volumen unitario del agua para agregados al estado seco, en concretos preparados con y sin aire incorporado, teniendo como factores a ser considerados la consistencia y el TMN.

Selección del contenido de aire Las burbujas de aire pueden estar presentes en la pasta como resultado de las operaciones propias del proceso de puesta en obra, cuyo caso se cómo “aire atrapado” o pueden ser intencionalmente incorporadas “aire incorporado”. La tabla, da el porcentaje aproximado de aire atrapdo, en mezclas sin aire incorporado, para diferente TMN adecuadamente graduados dentro de los requisitos de la Norma ASTM C33.

Tamaño máximo nominal del Agregado Grueso 3/8” ½” ¾” 1” 1 ½” 2” 3” 4”

Aire atrapado 3.0% 2.5% 2.0% 1.5% 1.0% 0.5% 0.3% 0.2%

Condiciones de exposición 





Suave: Cuando se desea la inclusión de aire por otros efectos benéficos que no sean la durabilidad, por ejemplo para mejorar la cohesión o la trabajabilidad, o para incrementar la resistencia del concreto con un bajo factor de cemento, pueden emplearse contenidos de aire inferiores a lo necesario para la durabilidad. Esta exposición incluye servicio interior o exterior en climas en los que el concreto no estará expuesto a agentes de congelación o deshielo. Moderada: Implica servicio en climas donde es probable la congelación, pero en los que el concreto no estará expuesto continuamente a la humedad o a agua corriente durante largos periodos antes de la congelación, ni a agentes descongelantes u otros productos químicos agresivos. Como ejemplos pueden señalarse: vigas exteriores, columnas, muros, trabes o losas que no estén en contacto con el terreno húmedo y que estén ubicadas de manera que no reciban aplicaciones directas de sales descongelantes. Severa: Cuando el concreto estará expuesto a productos químicos descongelantes u otros agentes agresivos, o bien, cuando el concreto pueda resultar altamente saturado por el contacto continuo con humedad o agua corriente antes de la congelación.

Obtenidos los valores de cantidad de agua y de aire atrapado para un metro cubico de concreto procedemos a calcular el volumen que ocupan dentro de la unidad de volumen de concreto:

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎 (𝑚3 ) =

𝐶𝑜𝑛𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑑𝑒 𝑚𝑒𝑧𝑐𝑙𝑎𝑑𝑜 (𝑙𝑡𝑠⁄𝑚3 ) 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐𝑖𝑓𝑖𝑐𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎 (1000 𝑘𝑔⁄𝑚3 )

Selección de la relación agua – cemento por resistencia y por durabilidad Existen dos criterios (por resistencia, y por durabilidad) para la selección de la relación a/c, de los cuales se elegirá el menor de los valores, con el cual se garantiza el cumplimiento de los requisitos de las especificaciones. Es importante que la relación a/c seleccionada con base en la resistencia satisfaga también los requerimientos de durabilidad. Por resistencia: Para concretos preparados con cemento Portland tipo 1 o cementos comunes, puede tomarse la relación a/c de la tabla 6.1

Tabla 6.1. Relación agua/cemento y resistencia a la compresión del concreto RESISTENCIA A LA COMPRESION A LOS 28 DIAS (𝒇′ 𝒄𝒓)(𝒌𝒈⁄𝒄𝒎𝟐 ) 450 400 350 300 250 200 150

RELACION AGUA/CEMENTO DE DISEÑO EN PESO CONCRETO SIN AIRE CONCRETO CON AIRE INCORPORADO INCORPORADO 0.38 --0.43 --0.48 0.40 0.55 0.46 0.62 0.53 0.70 0.61 0.80 0.71

Por durabilidad: La Norma Técnica de edificación E.60 prescribe que si se desea un concreto de baja permeabilidad, o el concreto ha de estar sometido a procesos de congelación y deshielo en condición húmeda. Se deberá cumplir con los requisitos indicados en la tabla 6.2 Tabla 6.2. Máxima relación agua/cemento permisible para concretos sometida a condiciones especiales de exposición

(*) La resistencia 𝑓 ′ 𝑐 no deberá ser menos a 245 𝑘𝑔⁄𝑐𝑚2 por razones de durabilidad.

Cuando el concreto va a estar expuesto a soluciones o suelos que contienen sulfatos, deberá cumplir con los requisitos indicados; ser preparado con un cemento que proporcione resistencia de sulfatos. Requisitos para concreto expuesto a soluciones de sulfato

Exposición a sulfatos

Sulfato soluble en agua (𝑆𝑂4 ) presente en el suelo porcentaje en peso

Sulfato (𝑆𝑂4) en el agua, ppm

Tipo de cemento

Insignificante

0 ≤ 𝑆𝑂4 ≤ 0.1

0 ≤ 𝑆𝑂4 < 150

II, IP(MS), IS(MS), P(MS),I(PM) (MS), I(SM)(MS)

Moderada**

0.1 ≤ 𝑆𝑂4 < 0.2

150 ≤ 𝑆𝑂4 < 1500

Severa

0.2 ≤ 𝑆𝑂4 < 2.0

1500 ≤ 𝑆𝑂4 < 10000

Relación máxima aguamaterial cementante (en peso) para concretos de peso normal* -

𝑓 ′𝑐 mínimo (MPa) para concretos de peso normal y ligero

0.50

-

28

V 0.45 31 Tipo V más Muy severa 0.45 31 10000 < 𝑆𝑂4 2.0 < 𝑆𝑂4 puzolana*** *Cuando se utilicen las Tablas 4.2 y 4.4 simultáneo se debe utilizar la menos relación máxima agua-material cementante aplicable y el mayor 𝑓 ′ 𝑐 mínimo **Se considera el caso del agua de mar como exposición moderada ***Puzolana que se ha comprobado por medio de ensayos o por experiencia que mejora la resistencia a sulfatos cuando se usa en concretos que contienen cemento tipo V

Determinación de factor cemento Una vez que la cantidad de agua y la relación a/c han sido estimadas, cantidad de cemento por unidad de volumen del concreto es determinada dividiendo la cantidad de agua por la relación a/c. Sin embargo es posible que las especificaciones del proyecto establezcan una cantidad de cemento mínima. Tales requerimientos podrían ser especificados para asegura un acabado satisfactorio, determinada calidad de la superficie vertical de los elementos o trabajabilidad. 𝐶𝑜𝑛𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑑𝑒 𝑚𝑒𝑧𝑐𝑙𝑎𝑑𝑜 (𝑙𝑡𝑠⁄𝑚3 𝑐𝑜𝑛𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 (𝑘𝑔൘𝑚 ) = 𝑎 𝑅𝑒𝑙𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑐 (𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑓 ′ 𝑐𝑟) 3

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 (𝑚3 ) =

𝑐𝑜𝑛𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 (𝑘𝑔) 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐𝑖𝑓𝑖𝑐𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 (𝑘𝑔⁄𝑚3 )

Determinación del contenido del agregado grueso y agregado fino Se determina el contenido de agregado grueso mediante la tabla 7.1, elaborada por el comité 211 del ACI, en función del tamaño máximo nominal del agregado grueso y del modulo de fineza del agregado fino. La tabla 7.1 permite obtener un coeficiente 𝑏⁄𝑏0 resultante de la división del peso seco del agregado grueso entre el peso unitario seco y compactado del agregado grueso expresado en 𝑘𝑔⁄𝑚3 . Tabla 7.1. Volumen del agregado grueso por unidad de volumen de concreto

𝐶𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑎𝑔. 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜(𝑘𝑔) = ൬ -

𝑃𝑈𝐶 𝑠𝑒𝑐𝑜 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 ൰ 3 )൰ 𝑥 ൬ 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑔. 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜 (𝑘𝑔⁄𝑚3 ) 𝑎𝑔. 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜(𝑚

Conociendo los pesos del cemento, agua, agregado grueso, así como el volumen del aire, se procede a calcular la suma de los volúmenes absolutos de cada compuesto: 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑎𝑏𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 =

-

𝑝𝑒𝑠𝑜 (𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐𝑖𝑓𝑖𝑐𝑜)𝑥1000

Entonces el volumen del agregado fino será

𝑉𝑜𝑙. 𝑎𝑔. 𝑓𝑖𝑛𝑜 (𝑚3 ) = 1 − (𝑉𝑜𝑙. 𝑎𝑔𝑢𝑎 + 𝑉𝑜𝑙. 𝑎𝑖𝑟𝑒 + 𝑉𝑜𝑙. 𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 + 𝑉𝑜𝑙. 𝑎𝑔. 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜)

-

Por consiguiente el peso seco del agregado fino será:

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑔. 𝑓𝑖𝑛𝑜(𝑚3 ) = 𝑉𝑜𝑙. 𝑎𝑏𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 𝑎𝑔. 𝑓𝑖𝑛𝑜(𝑚3 )𝑥(𝑃. 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐𝑖𝑓𝑖𝑐𝑜𝑥1000)

-

Ajustes por humedad y absorción

El contenido de agua dañada para formar la pasta será afecta por el contenido de humedad de los agregados. Si ellos están secos al aire absorberán agua y disminuirán la relación a/c y la trabajabilidad. Por otro lado si ellos tienen humedad libre en su superficie (agregados mojados) aportaran algo de esta agua a la pasta aumentando la relación a/c, la trabajabilidad y disminuyendo la resistencia a compresión. Por lo tanto estos efectos deben ser tomados estimados y la mezcla debe ser ajustada tomándolos en cuenta.

Por lo tanto: Si: 𝐴𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜 ൜

𝐻𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑 = %𝑊𝑔 % 𝑎𝑏𝑠𝑜𝑟𝑐𝑖𝑜𝑛 = %𝑎𝑔

𝐻𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑 = %𝑊𝑓 𝐴𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜 𝑓𝑖𝑛𝑜 ൜ % 𝑎𝑏𝑠𝑜𝑟𝑐𝑖𝑜𝑛 = %𝑎𝑓

Pesos de agregados húmedos:

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝐴. 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜 ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑜 (𝑘𝑔) = (𝑃𝑠𝑜 𝐴. 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜). (1 + 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐴. 𝑓𝑖𝑛𝑜 ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑜(𝑘𝑔) = (𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐴. 𝑓𝑖𝑛𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜). (1 +

%𝑊𝑔 ) 100

%𝑊𝑓 ) 100

Agua efectiva: %𝑊𝑔 − %𝑎𝑔 𝐴𝑔𝑢𝑎 𝑒𝑛 𝑎𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜 = (𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐴. 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜). ൬ ൰=𝑋 100 𝐴𝑔𝑢𝑎 𝑒𝑛 𝑎𝑔𝑟𝑒𝑔𝑎𝑑𝑜 𝑓𝑖𝑛𝑜 = (𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐴. 𝑓𝑖𝑛𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜). ൬

%𝑊𝑓 − %𝑎𝑓 ൰=𝑌 100

Agua efectiva = Agua de diseño –(X+Y)

Calculo de las proporciones en peso Cemento: agregado fino : agregado grueso /Agua -

En obra: 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐴. 𝑓𝑖𝑛𝑜 ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑜 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐴. 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜 ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑜 𝐴𝑔𝑢𝑎 𝑒𝑓𝑒𝑐𝑡𝑖𝑣𝑎 : : / 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜

-

En diseño: 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐴. 𝑓𝑖𝑛𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐴. 𝑔𝑟𝑢𝑒𝑠𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜 𝐴𝑔𝑢𝑎 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑠𝑒ñ𝑜 : : / 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑐𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜

-

Determinación de los pesos por tanda de un saco

Para conocer la cantidad de materiales que se necesitan en una tanda de una bolsa, es necesario multiplicar la proporción en peso ya corregida por humedad del agregado, por el de una bolsa de cemento.    

Cemento………………………………….. 1x42.5kg/bolsa Agua efectiva…………………………….. Agua efectiva Agregado fino húmedo…………………… A. fino húmedo x 42.5 kg/bolsa Agregado grueso húmedo……………….... A. grueso húmedo x 42.5/bolsa

Problema Considerando el diseño de mezclas por el ACI para un concreto a emplearse en cisternas que estarán expuestas a procesos congelamiento y deshielo, para una resistencia especificada de 245 𝑘𝑔⁄𝑐𝑚2, con una 𝐷𝑠 = 27.014 𝑘𝑔⁄𝑐𝑚2 de 27 ensayos y teniendo en cuenta que para disminuir su asentamiento se disminuye el contenido de agua en un 2.5%, sin sacrificar la f´cr; además disminuir la a/c en 0.055 para prevenir la corrosión de los elementos ahogados en el concreto, se empleara agua potable Componentes

p.e. p.v.s. (Agsss)

p.v.c. (cantera)

%W

%Abs

Cemento tipo V

3.18

--------------

---------------

-----

------

Cemento tipo IPM

2.95

--------------

---------------

-----

------

Agregado fino

2.57

1624.090 𝑘𝑔⁄𝑚3

1786.00 𝑘𝑔⁄𝑚3

0.92

1.56

Agregado grueso

2.67

1536,916 𝑘𝑔⁄𝑚3

1688.70 𝑘𝑔⁄𝑚3

0.76

0.98

Tamiz

n° 4

%q. pasa 98.0

n° 8 n°10 n°16 n°20

n°30 n°50 n°80

89.8 84.8 66.8 54.10 46.1 31.7

Malla

¾”

½”

3/8”

Peso ret(g)

4183.75 3821.25 3208.75

24.7

¼”

n° 4

955.00

290.00

n°100 n°200 fondo 10.2

01.6

00.0

n° 8 41.25 Determinar:

a) Cantidad de componentes 1 𝑚3 de concreto: diseño con Agsss, obra y tanda 2.5 bolsas y proporciones de volumen (1) F´cr = 281.85033 𝑘𝑔⁄𝑐𝑚2 (2) F´cr = 274.07558 𝑘𝑔⁄𝑐𝑚2 ; Se elige: F´cr = 281.85033 𝑘𝑔⁄𝑐𝑚2 Slump = 10 – 2 cm

T.M.N. = 20 mm

Agua de diseño/𝑀3 = 165 lt. A/c resistencia = 0.485

Agua de diseño/𝑀3 (sugerida) = 160.875 lt. A/c durabilidad = 0.50

Aire total = 6 %

A/c sugerida = 0.43

Factor cemento/𝑀3 = 374.127907 kg = 8.8030 Bolsas Tipo de cemento = IPM; Mf = 2.574 Mg = 7.2285

Cantidad de agregado grueso Volumen de ag. Grueso = 0.6426 𝑚3 ⁄𝑀3

P.U. = 1675.9627 𝑘𝑔⁄𝑚3

Cantidad de agregado grueso = 1076.9736 𝑘𝑔⁄𝑀3 Cantidad de agregado fino Volumen de componentes conocidos = 0.751058 𝑚3

Volumen de ag. Fino = 0.2489 𝑚3

Cantidad de agregado fino = 639.673 𝑘𝑔⁄𝑀3 Componentes: 1 𝑚3 concreto (diseño)

1 𝑚3 concreto (Ag.sss)

1 𝑚3 concreto (obra)

1 tanda de 2.5 bolsas

Cemento:

374.127907 kg

374.127907

kg

374.127907

kg

2.5

Agua:

160.875

lt

160.875

lt

167.3382

lt

47.52306

lt

Ag. Fino:

637.673

kg

649.6520

kg

645.5580

kg

4.0134

𝑝𝑖𝑒 3

kg

1087.5279

kg

1085.1586

kg

7.0957

𝑝𝑖𝑒 3

Ag. Grueso: A/C:

1076.9736 0.43

0.43

0.447

b) Proporciones en volumen C Obra:

1

:

A

:

1.605

P 2.8383

/

a/c 19.009

bolsas