Clase Diseño de Mezclas

7/21/2019 Clase Diseño de Mezclas

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UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

CURSO: MECANICA DE SUELOS I

DOCENTE: ING. EDGAR CASAS AGUILAR

e-mail: [email protected]



DISEÑO DE MEZCLAS



Métodos de dosificación de concreto hidráulico.

Existe una gran cantidad de métodos empíricos de

diseño de mezclas para obtener concretos concaracterísticas específicas, sin embargo todos estosmétodos deben ser tomados solamente comoreferenciales pues siempre requieren de pruebas delaboratorio para su afinamiento.A continuación se presenta el método propuesto por elACI, en la norma 211.1-70 [4], el mismo que se ilustra

con un ejemplo:



CONSIDERACIONES PREVIAS

1.-Primeramente debemos conocer que los

componentes del concreto principalmente estáncompuestos de los siguientes materiales:Cemento: Agregado fino: Agregado Grueso: Agua.Excepcionalmente, o en algunos casos según losrequiera el tipo de obra, se deberá considerar tambiénaditivos, tales como acelerantes; retardadores,plastificantes, etc, y además también puede

considerarse aire incorporado.




2.-Se estima también que los agregados forman partedel concreto desde 65 hasta un 75 por ciento, el

restante es cementos, agua y aditivos si fuera el caso.3.-Para realizar un diseño de mezclas debemosconocer primeramente las características físicas yquímicas de los materiales que conforman el concreto,tales como del Agregado fino, Agregado Grueso,Cemento y Agua.Estas características son: Peso Específico, Contenido de

Humedad, Porcentaje de absorción, Peso VolumétricoCompactado Seco, Peso Volumétrico CompactadoHúmedo, Modulo de Finura, revenimiento del concretoen si, y otras propiedades que el caso lo amerite.




4.-Se indica también que se utilizara algunas tablas deacuerdo a la norma técnica peruana o las propuestas

por el ACI, los cuales iremos mencionando a medidaque se avanza en el ejemplo de la presente clase.



Se requiere determinar el peso de una mezcla de concretopara una cimentación de una estructura que se construirá

bajo condiciones normales. Las condiciones estructuralesexigen que la f’c = 280 kg/cm2.Se empleará cemento Pórtland ordinario (tipo I).El tamaño máximo del agregado grueso es 40 mm y su

peso varillado seco compactado es 1600 kg/m3. Elagregado fino tiene un módulo de finura de 2.60 (sumade porcentajes totales retenidos en cada tamiz desde elmas fino hasta el diámetro máximo del agregado fino,

dividido entre cien).%w Ag. Fino : 2.%w Ag. Grueso : 6.%Abs. Ag. Fino : 0.5

%Abs. Ag. Grueso : 0.7



SOLUCIÓN



Procedimiento:

Primero determine el revenimiento, cuando no se tieneuna especificación del revenimiento a ocupar puede

recurrir a la siguiente tabla:



Para muros de cimentación el revenimiento será el máximoe igual a 7.5.Luego, calculamos la cantidad de agua que se requiere para

la mezcla de acuerdo a la siguiente tabla:

La cantidad de agua por metro cúbico de concreto para unrevenimiento de 7.5 a 10 mm será de 181 Kg/m3 y su

porcentaje de volumen de aire atrapado será del 1%.



Enseguida estime la relación agua / cemento de la mezcla(medida al peso) con la siguiente tabla:

Para una resistencia de 280 kg/cm2, la relación aguacemento (Rel. (a/c)) Será de 0.57.

Con estos datos el peso de cemento se calculará de la

siguiente forma:





Calculamos el volumen aparente de agregado gruesomediante la siguiente tabla, en función del módulo de finuradel agregado fino (2.60) y el tamaño máximo del agregado

grueso (40 mm).



Volumen aparente del agregado grueso = 0.73 m3.El peso del agregado grueso se obtiene multiplicando suvolumen aparente por su peso específico aparente.



Después, calcule la primera estimación de peso de concretofresco de acuerdo a la siguiente tabla:



El peso estimativo de concreto fresco, de acuerdo altamaño de nuestro agregado será de 2410 kg/m3.Recopilando los datos, tenemos los pesos por metro cúbico:Agua = 181 kg/m3.Cemento = 317.54kg/m3.Agregado grueso = 1168 kg/m3.

Sume estos tres pesos y obtendrá 1666.54 kg/m3 de mezclasin agregado fino.Ahora calcule el peso de agregado fino de acuerdo anuestro peso estimativo de la siguiente forma:



Esta será la cantidad de agregado fino de acuerdo a nuestraprimera estimación.Proceda a obtener una segunda estimación de la misma

mezcla por volumen o volúmenes absolutos:Se calculan los volúmenes efectivos de cemento, agua,agregado grueso y aire atrapado en un metro cúbico:



Procedemos a calcular el volumen de agregado fino:Volumen de agregado fino =1m3 -0.1008 m3 - 0.181m3 -0.442 m3 - 0.01 m3 = 0.2662 m3

Calcule el peso de agregado fino:

Peso de agregado fino = 0.2662 m3 x 2580 kg/m3 = 686.80kg.



A continuación haga la corrección por humedad:Agregado grueso(2%de humedad)=1.02x1168 kg =1191.36 kg.Agregado fino(6%de humedad) =1.06 x686.80 kg =728.01 kg.

Como el agua absorbida no forma parte del agua demezclado, deberá quedar excluida del ajuste:

2%- 0.5%de absorción =1.5%6%- 0.7%de absorción = 5.3%

Reste el ajuste al peso de agua estimado:181 kg - (1168 kg ´0.015) - (686.80 kg X 0.053) =127.08 kg.La siguiente tabla muestra los pesos ya con la corrección porhumedad.





ITEM MATERIAL CANTIDAD UNITARIA1 CEMENTO 1

2 AGREGADO FINO 2.293

3 AGREGADO GRUESO 3.753

4 AGUA ---------------------

5 AIRE ATRAPADO ---------------------

PROPORCIÓN : 1:2.29:3.75

PROPORCIÓN AJUSTADA : 1:2.5:3.5; Ó 1:2:4; Ó 1:3:3AGUA: 16 LITROS



Este diseño sirve de base para iniciar pruebas decomprobación en laboratorio que permitirán su ajuste.Algunos criterios básicos para corrección del diseño, en

laboratorio, pueden ser los siguientes:Si la mezcla resulta demasiado seca, debería incorporarse unaditivo plastificante.Si la mezcla presenta oquedades internas, debería

incrementarse proporcionalmente la cantidad de arena,cemento y agua.Si la mezcla presenta segregación, debería disminuirseproporcionalmente la cantidad de arena, cemento y agua.

Para poder definir una dosificación al volumen, que a pesarde no ser técnicamente apropiada es la más empleada ennuestro medio, sería necesario determinar adicionalmente,en laboratorio, la densidad aparente del agregado grueso ydel cemento.



GRACIAS

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