DISEÑO MEZCLAS
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DISEÑO DE MEZCLAS(Método del ACI)
PASO 1: RESISTENCIA PROMEDIO
Dónde:
F´c: resistencia de compresión de diseño
F´cr: resistencia de compresión promedio
s: desviación estándar
F’cr = F’C + 1.34S
F’cr = F’C + 2.33S - 35
Caso 1 : S =
Donde:
S : Desviación estándar
N : Número de ensayos de la serie
x1, x2…xn : Resultados de resistencia de
muestras de ensayo individuales
X : Promedio de todos los ensayos
individuales de una serie
División estándar
Caso 2: S*=
Donde:
S* : promedio estadístico de las desviaciones estándar cuando se utilizar los registros de ensayo para calcular la desviación estándar, en ,
s1, s2 : desviación estándar calculada para los grupos 1
y 2 respectivamente, en
n1, n2 : numero de ensayos en cada grupo, respectivamente.
Si la compañía constructora no cuenta con un registro de resultados de muestras de ensayo que cumpla con los requisitos, pero si se tiene un registro de resultados de ensayo basado en 15 a 29 pruebas consecutivas, se deberá determinar las deviación estándar de estas y luego multiplicarla por el factor de corrección indicado en la siguiente tabla, obteniéndose así la desviación estándar a ser utilizada en el cálculo de la resistencia promedio.
Cuando no se cuente con un registro de resultados de ensayos que posibilite el cálculo de desviación estándar de acuerdo a lo indicado en los acápites 3.2 o 3.6, la resistencia promedio requerida deberá ser determinada empleando los valores de la tabla (3.7).
F´c ( ) F´cr ( )
Menos de 210 F´c + 70
210 a 350 F´c + 84
Sobre 350 F´c + 98
TIPOS DE CONSTRUCION
Asentamientos en centímetros :
MAXIMO
Asentamientos en centímetros :
MINIMO
Muros y zapatas de cimentación
reforzada
7.5 2.5
Zapatas, cajones y muros de
subestructura
7.5 2.5
Losas, vigas y muros reforzados
10.0 2.5
Columnas y placas
10.0 2.5
pavimentos 7.5 2.5
Construcción pesada en
concreto en masa
5.0 2.5
PASO 2: ELECCIÓN DEL ASENTAMIENTO
EJERCICIO
Diseñar una mezcla de concreto que va a ser empleada en el llenado de zapatas y vigas de cimentación de una obra que se encuentra en la zona de Lima y se deben de cumplir con los siguientes requisitos:
1. La resistencia a la comprensión especificada por el proyectista es de
f’c = 210 kg/cm2
2. La resistencia a la comprensión promedio debe ser el valor mayor de las dos expresiones siguientes:
f’cr = f’c + 1, 34 S
f’cr = f’c +2, 33 S – 35
Donde S = 36 kg/ cm2
3. El contenido de cemento mínimo debe ser de 300 kg/m3.
4. La consciencia de la mezcla debe ser plástica.
5. El contenido de sulfato en el terreno es de 0,09%.
PASO 3: ELECCIÓN DEL TAMAÑO MÁXIMO DEL AGREGADO
TAMIZADO
TABLA DE GRANULOMETRÍA
Granulometría del agregado grueso
Malla % retenido
1 ½” 0.0
1” 0.0
¾” 56.0
½” 28.0
3/8” 11.0
N0 4 5.0
fondo 0.0
DATOS DEL PROBLEMA
REQUISITOS APROXIMADOS PARA AGUA DE MEZCLADO Y CONTENIDO DE AIRE PARA DIFERENTES ASENTAMIENTOS Y TAMAÑO MAXIMO NOMINALES DE AGREGADO GRUESO
BURBUJAS DE AIRE ATRAPADO EN LA MEZCAL DE CONCRETO
Recuperado de https://www.google.com.pe/search?q=BURBUJAS+DE+AIRE+EN+LA+MEZCLA&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=mxyzU5joG5XNsATijYCwCA&ved=0CAYQ_AUoAQ&biw=1440&bih=799#q=BURBUJAS+DE+AIRE+EN+LA+MEZCLA+de+cocreto
AGUA, en kg/m3 de concreto, para los tamaños máximos nominales de agregado grueso y asentamiento indicados
ASENTAMIENTO(centímetros)
9.5 mm.3/8”
12.7 mm.1/2“
19.0 mm.3/4”
25.4 mm.1”
38.0 mm.1 ½”
50.8 mm.2”
76.0 mm.3”
152.0 mm.6”
CONCRETO SIN AIRE2.5 a 5.0 205 200 185 180 160 155 145 125
7.5 a 10.0 225 215 200 195 175 170 160 14015.0 a 17.5 240 230 210 205 185 180 170 ---
Cantidad aproximada de aire atrapado en concreto sin aire en porcentaje (%)
3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.3 0.2
CONCRETO SIN AIRE INCORPORADO2.5 a 5.0 180 175 165 160 145 140 135 1207.5 a 10.0 200 190 180 175 160 155 150 13515.0 a 17.5 215 205 190 185 170 165 160 ---Promedio recomendado de contenido total de aire, porciento (%)
8.0 7.0 6.0 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0
PASO 4: DETERMINACION DEL AGUA DE MEZCLADO Y CONTENIDO DE AIRE
PASO 4: DETERMINACIÓN DEL AGUA DE MEZCLADOY EL CONTENIDO DE AIRE
BURBUJAS DE AIRE ATRAPADO EN LA MEZCLA DE CONCRETO
Recuperado de https://www.google.com.pe/search?q=BURBUJAS+DE+AIRE+EN+LA+MEZCLA&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=mxyzU5joG5XNsATijYCwCA&ved=0CAYQ_AUoAQ&biw=1440&bih=799#q=BURBUJAS+DE+AIRE+EN+LA+MEZCLA+de+cocreto
REQUISITOS APROXIMADOS PARA AGUA DE MEZCLADO Y CONTENIDO DE AIRE PARA DIFERENTES ASENTAMIENTOS Y TAMAÑO MAXIMO NOMINALES DE AGREGADO GRUESO
AGUA, en kg/m3 de concreto, para los tamaños máximos nominales de agregado grueso y asentamiento indicados
ASENTAMIENTO(centímetros)
9.5 mm.3/8”
12.7 mm.1/2“
19.0 mm.3/4”
25.4 mm.1”
38.0 mm.1 ½”
50.8 mm.2”
76.0 mm.3”
152.0 mm.6”
CONCRETO SIN AIRE2.5 a 5.0 205 200 185 180 160 155 145 1257.5 a 10.0 225 215 200 195 175 170 160 140
15.0 a 17.5 240 230 210 205 185 180 170 ---Cantidad aprox. de aire atrapado en concreto sin inclusor de aire en porcentaje
3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.3 0.2
CONCRETO SIN AIRE INCORPORADO2.5 a 5.0 180 175 165 160 145 140 135 1207.5 a 10.0 200 190 180 175 160 155 150 13515.0 a 17.5 215 205 190 185 170 165 160 ---Promedio recomendado de contenido total de aire, porciento (%)
8.0 7.0 6.0 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0
PASO 5: RELACIÓN AGUA / CEMENTO
Resistencia a la compresión probable a
los 28 días en Kg/cm2 (F´cr)
Relación agua-cemento en peso
Concreto sin aire
incorporado
Concreto con
aire incorporado
450
400
350
300
250
200
150
0,38
0,43
0,48
0.55
0.62
0,70
0,80
-----------
-----------
0,40
0,46
0,53
0,61
0,71
RELACION AGUA / CEMENTO POR CONSISTENCIA
RELACIÓN AGUA / CEMENTO POR DURABILIDAD
CONDICIONES DE EXPOSICIÓN RELACIÓN A/C Máxima
Concreto de baja permeabilidad:
A) Expuesto a agua dulce
B) Expuesto a agua de mar o aguas salobres.
C) Expuesto a la acción de aguas cloacales(*)
0,50
0,45
0,45
Concreto expuesto a procesos de congelación y deshielo
en condición húmeda.
a) Sardineles, cunetas secciones delgadas
b) Otros elementos
045,
0.50
Protección contra la corrosión de concreto
Expuesto a la acción de agua de mar, aguas
salobres, neblinas o rocío de estas aguas.
Si el descubrimiento mínimo se incrementa en
15mm.
0,40
0,40
Relación agua cemento x exposición a sulfatos Exposición a sulfatos
Sulfato soluble en agua presente en el suelo como SO4*% en peso
Sulfato en agua p.p.m
Cemento tipo
Relación agua/cemento máxima
Despreciable Moderado** severo muy severo
0,00 – 0,10 0,10 – 0,20 0,20 – 2,00 Sobre 2,00
0 – 150 150 – 1500 1500 – 10000 Sobre 10000
****** II V V mas puzolana***
****** 0,50 0,45 0,45
Paso 6: calculo del contenido del cemento
PASO 7: ESTIMACION DEL CONTENIDO DE AGREGADO GRUESO
Malla % Retenido
3/8” 0
N° 4 4
N° 8 13
N° 16 16
N° 30 23
N° 50 20
N° 100 19
+=
+=
Calculamos el módulo de finura del agregado fino
56
76
95
% Acumulado
4
17
33
Determinación de la cantidad de agregado grueso
Tamaño MáximoNominal del
AgregadoGrueso
Volumen de agregado grueso, seco y compactado por unidad de volumen de concreto (b/b0), para diferentes módulos de fineza del agregado fino
mm. Pulg. 2,40 2,60 2,80 3,00
9,5 3/8” 0.5 0.48 0.46 0.44
12,7 1/2” 0.59 0.57 0.55 0.53
19 3/4” 0.66 0.64 0.62 0.6
25,4 1” 0.71 0.69 0.67 0.65
38 1 ½’’ 0.76 0.74 0.72 0.7
50,8 2” 0.78 0.76 0.74 0.72
76 3” 0.81 0.79 0.77 0.75
152 6” 0.87 0.85 0.83 0.81
Finalmente, calculamos el peso del agregado grueso
¿PASO 8: ESTIMACION DEL CONTENIDO DE AGREGADO FINO
Calculamos el volumen absoluto del agregado fino
Luego, calculamos el peso del agregado fino
¿
PASO 9: CANTIDAD ret/m3 DE CONCRETO
Cemento = 329,49 Kg.
A. Fino (h) = 763,97 (1 + ) = 782,31kg
A. Grueso (h) = 996,59
AguaEfectiva= 200 – () 763,97 – () 996,59 = 196,11 L
PROPORCIÓN EN PESO
: : /
PROPORCIÓN EN VOLUMEN (Aparente)
Cemento = Kg. = 7,75 bolsas/m3≈ 7,75 ps3
Agregado Fino = x 35,315 = 16,25
Agregado Grueso = x 35,315 = 34,36
PROPORCIÓN EN VOLUMEN
: : /