Diseño de Mezcla

FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA

CIVIL

ASIGNATURA: TECNOLOGIA DEL CONCRETO

TEMA: PRACTICA DE DISEÑO DE MEZCLA Y

ELABORACION DE PROBETA

SEMESTRE ACADEMICO: 2014 - 01

CICLO: V

DOCENTE: Ing. ROXANA PALACIOS ALI

INTEGRANTES: ZELAYA OLIVARES JUAN AGUILAR GARCIA PAUL DEZA ANGELES CHRISTOPHER CASTILLO WONG PAUL BALCAZAR AZAÑEDO IRWIN ROBLES CASTRO CESAR ZAVALETA BENNY

TECNOLOGIA DEL CONCRETO ULADECH - CATÓLICA

INTRODUCCION

Proporcionar o diseñar una mezcla de concreto consiste en determinar las

cantidades relativas de materiales que hay que emplear en la mezcla para obtener

un concreto adecuado para un uso determinado. Consiste en proporcionar y hacer

masada de prueba, basadas en un control dela relación agua-cemento y tomando

en cuenta los factores que afectan al concreto resultante (cemento, graduación y

propiedades del agregado, etc.).Las propiedades del concreto se comprueban

prácticamente y pueden hacerse después de los ajustes necesarios para obtener

las mezclas de proporciones adecuadas que de la calidad deseada.

La resistencia y durabilidad (calidad) del concreto esta principalmente

relacionada con la relación agua-cemento de la pasta y con la

granulometría y tipo de partículas del agregado. Pero además del requisito

de trabajabilidad de un concreto afecta la relación agua-cemento y la

proporción relativa de agregados gruesos y finos a usarse.

Una vez determinada la resistencia y trabajabilidad requeridas, los datos de

relación agua-cemento (grado concentración) y la cantidad próxima de agua

para alcanzar la trabajabilidad requerida, se toman de la tabla, dependiendo

del tipo y tamaño del agregado.

Luego se calcula el cemento, los agregados (el % de arena s toma de la

tabla de acuerdo con su módulo de Finura y tamaño máximo del agregado)

Se calculan entonces por volumen absoluto o volumen de sólidos, las

cantidades de material necesarios.

El informe se ha realizado después de haber desarrollado los ensayos

correspondientes en los laboratorios de la ULADECH-CATOLICA. y haber seguido

todos los pasos correspondientes. Se ha tratado de ser lo más explícito posible

para dar a entender con claridad el desarrollo del trabajo realizado en las prácticas

de laboratorio. Realizar el trabajo de laboratorio es un complemento vital para

corresponder la magnitud y la importancia de la relación de cada componente del

agregado


FUNDAMENTO TEORICO

Diseño de mezclas:

Es un proceso que consiste en calcular las proporciones de los elementos que forman el concreto, con el fin de obtener los mejores resultados.

Agregado grueso:

Es el agregado retenido en el tamiz N° 4. Puede consistir de grava natural o triturada.

Agregado fino:

Es el proveniente de la desintegración natural o artificial de las rocas y que pasan el tamiz 3/8.

Asentamiento:

Proceso natural mediante el cual los componentes más pesados (cementos y agregados) tienden a descender en tanto que el agua tiende a subir.

Dosificación:

Especificación de las cantidades de cada uno de los elementos necesarios para producir un mortero.

El concreto u hormigón es una mezcla de cemento Portland, agregados (finos y

gruesos) y agua, también puede contener cierta cantidad de aire, ya sea atrapado

o incorporado por medio de un aditivo inclusor de aire. También se pueden

agregar otros tipos de aditivos con el fin de acelerar o retardar el fraguado, mejorar

la trabajabilidad, etc. Esta mezcla se mantiene en estado semilíquido

temporalmente, lo que permite colarlo y moldearlo de la forma en que sea

requerido. Posteriormente, esta mezcla se endurece hasta formar una masa

sólida, que se convierte finalmente en el material mecánicamente resistente que

es el concreto endurecido.

Dependiendo del tipo de agregado que se emplea en las mezclas, así será el peso

del concreto; el ACI comité 211, clasifica al concreto como de peso normal,

pesado, masivo y concreto estructural liviano.

Concreto ACI 211.1

Dentro de esta clasificación del ACI se encuentran los concretos que emplean

agregados de peso normal y pesado, también se incluye el concreto masivo. El

ACI 211.1 da las pautas a seguir para el proporciona miento de las mezclas para

estos tipos de concreto.


Objetivo General

Determinar la cantidad de materiales para la elaboración del diseño de mezcla de

un concreto que satisfaga los requerimientos de uso teniendo en cuenta economía

y que cumpla con las especificaciones exigidas en determinada obra.

Objetivos Específicos

Conocer y realizar un diseño de mezcla para la elaboración de un concreto.

Diseñar una mezcla con el fin de que a los 28 días, el concreto presente una

resistencia mayor de la especificada .Aplicar y cumplir con las especificaciones

dadas en las Normas Técnicas Peruanas para la elaboración de un diseño de

mezcla de concreto.

MATERIAL Y EQUIPO UTILIZADO PARA EL DISEÑO DE MEZCLA

Materiales :

Hoja para elaborar el calculo

Conocimientos adquirido

Equipos :

Calculadora

Tablas de Valores


EQUIPOS UTILIZADOS PARA LA ELABORACIÓN DE PROBETA

Materiales :

Cemento

Agregado fino (arena)

Agregado grueso(piedra chancada de ¾´´)

Agua

Conchias de mar molida

Equipos :

Molde cilíndrico

Varilla de 5/8

Plancha de albañilería

Carretilla

Balanza electrónica

cucharon


PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

PASOS PARA LA ELABORACION DEL DISEÑO DE MEZCLA

Los pasos a seguir y los cálculos obtenidos son los siguientes:

Pasos para la elaboración de concreto 1.Cemento:

Portland ASTM C 150 Tipo V – “PACASMAYO” Peso Especifico 3.15

2.Agua:

Potable. Tomada de la red publica de la Ciudad de Chimbote Peso Especifico 1

3.Agregado Fino:

Peso Especifico de masa 2.2 Absorción 5.7% Contenido de humedad 1.05% Modulo de finesa 2.80

4.Agregado Grueso:

Tamaño máximo nominal 3/4” Tamaño máximo 1” Peso seco compactado 1697.3kg/m3 Peso especifico de la masa 2.41 Absorción 4.1% Contenido de humedad 0.85%

Paso 1 : Determinación de la resistencia promedio

Conociendo que la resistencia en compresión de diseño especifico a los 28 días es de:

210 Kg/cm2 Se toma su resistencia promedio de la tabla del ACI donde nos sugieren

que:

210+84=294 Kg/cm2

Nuestra resistencia promedio será de 294 Kg/cm


Paso 2 : Selección del tamaño máximo nominal del agregado

De acuerdo a la granulometría del agregado grueso, el tamaño máximo nominal de:

3/4 ”

Paso 3: Selección del asentamiento

De acuerdo a las especificaciones, las condiciones de colocación requieren

que la mezcla de consistencia plástica a la que corresponde un

asentamiento:

Consistencia: PLASTICA

ASENTAMIENTO DE 3” a 4”

Paso 4: Volumen unitario del agua

El volumen unitario de agua, o agua de diseño, lo seleccionamos de la Tabla 4, en

la que se determina que para un agregado grueso de tamaño máximo nominal:

TMN: ¾”

Mezcla de consistencia: PLASTICA

Asentamiento: 3” a 4”

Y sin aire incorporado, corresponde un volumen unitario de:

205 Lt/m3


Paso 5: Selección del contenido de aire

Desde que la estructura no va a estar sometida a congelación y deshielo, no será

necesario incorporar aire a la mezcla. De acuerdo a la tabla 5 calculamos el % de

aire:

2 %


Paso 6: Relación Agua – Cemento

Selección de la relación agua - cemento por RESISTENCIA ver Tabla 6

Para una resistencia promedio de:

294 Kg/cm2

En un concreto sin aire incorporado, se muestra una relación agua - cemento de por resistencia de:

A/C=0.564

Donde:

𝑦˳= 0.62

𝑦₁= 0.55 y=0.564

x˳= 250

X₁= 300

X = 290

Seleccionamos la relación A/C según la siguiente tabla de durabilidad:


Según la tabla anterior al tratarde de un cemnto tipo V la relación A/C =0.45

Escojemos la menor de la relaciones quedándonos con la resistencia

obtenida atravez de la durabilidad . A/C=0.45

Paso 7: Factor cemento:

El factor se obtiene dividiendo el volumen unitario de agua entre la relación

agua/cemento:

Factor cemento : 10.72 bolsas/m3

Paso 8: Contenido del agregado grueso

Usando la Tabla 7:

Modulo de fineza del AF: 2.802

TMN: 3/4”

Metro cubico de agregado grueso seco compactado por unidad de volumen

del concreto.

b : Peso del A.G. seco suelto

bo : Peso del A.G. seco compactado

Paso 9: Contenido del agregado grueso

Peso del agregado grueso seco : b=0.619*1697.3

b=1050.63


Paso 10: Calculo de volúmenes absolutos del concreto

Paso 11: Contenido de agregado fino

Volumen absoluto del agregado fino será igual a la diferencia entre la unidad y la

suma de los volúmenes absolutos multiplicado por su peso solido:

Volumen absoluto del agregado fino

1 – 0,806 =0.194

Peso del agregado fino seco:

0,194 x 2,802 x 1000 =543.588

Paso 11: Resumen de valores de diseño

Cemento: 455.56 kg/cm3

Agua de diseño: 205 lt/m3

Agregado fino seco: 543.588 kg/m3

Agregado grueso seco: 1050.63 kg/m3

Paso 12: Corrección por humedad del agregado

Peso húmedo del Agregado fino

543.588 x 1.0105 =549.30 kg/ m3

Agregado grueso

1050.63 x 1.0085 =1059.56 kg/ m3

A continuación se determinara la humedad superficial del agregado:

Humedad superficial:

DESCRIPCION PROCEDENCIA PESOS (m3)

Peso especifico (gr/cm3)

Volumen absoluto (m3)

Cemento PACASMAYO 455.56 3.15 0.145

Agua POTABLE 205 1 0.205

% de aire 2.00% --- --- 0.02

A. Grueso 3/4” 1050.63 2.41 0.436

Volumen absoluto (m3) =

0.806


Agregado fino 1.05-5.70=-4.65

Agregado grueso 0.85-4.10=-3.25

Corrección por humedad del agregado:

Aporte de humedad del

Agregado fino 543.588 x (-0.0465) = -25.28 lt/m3

Agregado grueso 1050.63x (-0.0325) = -34.15 lt/m3

Aporte de humedad del agregado = -59.43 lt/m3

Agua efectiva: 205-(-59.43)=264.43 lt/m3

Valores de diseños modificados

Cemento: 455.56 kg/cm3

Agua de diseño: 264.43 lt/m3

Agregado fino seco: 549.30 Kg/m3

Agregado grueso seco: 1059.56 kg/m3

Paso 14: Proporción en peso

La proporción en peso de los materiales sin corregir y ya corregidas por humedad

de agregado serán:

= ; 24.67 lt/bolsa

Relación agua/cemento efectiva:


PASOS PARA EL MOLDEADO DE PROBETA

Hallamos las proporciones a usar en el diseño para una probeta:

cemento 1m3 455.56 kg x=2.46 Kg

0.0054m3 x

Agregado Fino 1m3 549.30 kg x=2.97 Kg

0.0054m3 x

Agregado Grueso

1m3 455.56 kg x=5.72 Kg

0.0054m3 x

Agua 1m3 264.43 lt x=1.43 lt

0.0054m3 x

La elaboración de la probeta debe comenzar no más tarde de diez minutos

después del muestreo y en una zona libre de vibraciones.

Pesamos los agregados, se pesa el cemento para el total de la mezcla 2.46

Kg, a su vez el agregado grueso 5.72Kg y 2.97 Kg de agregado fino y 1.43

lt, debe recalcarse que el cálculo mencionado es solo para una probeta .

Se colocan en la mezcladora los agregados, se hecha una pequeña

cantidad de agua.

Se vierte la mezcla en el molde, compactando por capas dándole 25 golpes

en cada capa.

Se enrasa la superficie.

Se adiciona a la mezcla la conchita de mar molida


CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Una vez expuestos los resultados del estudio, con los cuales se logran los

objetivos de esta investigación, se llega a las siguientes

Por las características propias del agregado, puede ser clasificado como

agregado de peso normal o agregado de peso liviano.

Las pruebas realizadas a la piedra y a la arena demuestran que son aptos

para su empleo como agregados en mezclas de concreto.

Al Comparar la relación A/C, hallado por resistencia y por el tipo de

cemento, hemos concluido deberíamos usar el de menor cantidad siendo

este el obtenido por durabilidad.

Se observa que al corregir los agregados por humedad estos ganan más

agua.

La relación A/C efectiva es mayor a la relación A/C considerada al principio

del diseño, esto se debe a la corrección por humedad y absorcion


REGISTRO FOTOGRAFICO:

FOTO N°01.-Agregado grueso usado

para el trabajo de práctica de laboratorio.

FOTO N°02.-Pesando el agregado fino en la

balanza.

FOTO N°03.-mezclando los

materiales usados

FOTO N°04.-se puede apreciar como se

mezcla homogéneamente la mezcla


FOTO N°05.-Se adiciona las conchitas

de mar molidas para las probetas

restantes

FOTO N°06.-Formacion de la probeta, se

aprecia que ha sido enrasada.


BIBLIOGRAFIA

TECNOLOGIA DEL CONCRETO - Ing. Flavio Abanto Castillo

MANUAL DE PRACTICAS DE LA UNIVERSIDAD ULADECH-

CATOLICA. Ing Flor Bada

TECNOLOGÍA Y PROPIEDADES. Colección Básica del Concreto

DISEÑO DE MEZCLAS : Rivva López, Enrique

TECNOLOGIA DEL CONCRETO :Rivva López, Enrique

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Nilson, A. 1994. DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO.

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Muñoz, F. 1998. COMPONESTES PRINCIPALES DE LAS

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Ramírez C., A. 1994. CARACTERÍSTICAS DE LOS AGREGADOS

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