Date post: | 24-Jun-2015 |
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍAFACULTAD DE INGENIERÍA CIVI
DISEÑO DE MEZCLA
I. INTRODUCCIÓN
La demanda del concreto ha sido la base para la elaboración de los
diferentes Diseños de Mezcla, ya que estos métodos permiten a los
usuarios conocer no sólo las dosis precisas de los componentes del
concreto, sino también la forma mas apropiada para elaborar la mezcla..
Los Métodos de Diseño de mezcla están dirigidos a mejorar
calificativamente la resistencia, la calidad y la durabilidad de todos los usos
que pueda tener el concreto.
Es un proceso que consiste en calcular las proporciones de los elementos
que forman el concreto, con el fin de obtener los mejores resultados.
Existen diferentes métodos de Diseños de Mezcla; algunos pueden ser muy
complejos como consecuencia a la existencia de múltiples variables de las
que dependen los resultados de dichos métodos, aún así, se desconoce el
método que ofrezca resultados perfectos, sin embargo, existe la posibilidad
de seleccionar alguno según sea la ocasión.
En oportunidades no es necesario tener exactitud en cuanto a las
proporciones de los componentes del concreto, en estas situaciones se
frecuenta el uso de reglas generales, lo que permite establecer las dosis
correctas a través de recetas que permiten contar con un diseño de mezcla
apropiado para estos casos.
II. MÉTODO DEL AGREGADO GLOBAL
Este método consiste en optimizar sistemáticamente la proporción arena
piedra (A/P) como un solo material (Agregado Global), dirigido a:
Controlar la trabajabilidad de la mezcla del concreto.
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Obtener la máxima compacidad de la combinación de los
agregados mediante ensayos de laboratorio, para alcanzar en
el concreto una mayor resistencia.
Compatibilizar el MF de la arena con el MF de la piedra
III. PASOS A SEGUIR PARA HACER EL DISEÑO DE MEZCLA POR EL
METODO DEL AGREGADO GLOBAL
Para poder diseñar mediante el método del agregado global debemos de
tener la resistencia (f’c), slump, propiedades físicas de los agregados,
porcentaje de la arena y piedra (obtenidos de nuestro agregado global),
peso especifico del cemento y el tamaño máximo del agregado grueso.
Pero para diseñar se trabajara con el f’cr y este valor se calcula para
nuestro caso de la siguiente manera.
f’c f’cr
Menos de 210 f’c +70
210 a 350 f’c +84
Sobre 350 f’c +98
El porcentaje de aire atrapado y la cantidad de agua se sacan de las
siguientes tablas.
Slump
Tamaño máximo de agregado
3/8’’ ½’’ ¾’’ 1’’ 1 ½’’ 2’’ 3’’ 4’’
Concreto sin Aire incorporado
1’’ a 2’’ 20719
9190 179 166 154 130 113
3’’ a 4’’ 228 21 205 193 181 169 145 124
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6
6’’ a 7’’ 24322
8216 202 190 178 160 -
% Aire atrapado 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0.3 0.2
Otro dato que se necesita para hacer el diseño de la mezcla es la relación
agua/ cemento.
F’c
(Kg/cm2)
Relación Agua/ Cemento
Sin aire Incorporado
450 0.38
400 0.42
350 0.47
300 0.54
250 0.61
200 0.69
150 0.79
De esta manera con estos datos y los porcentajes de arena y piedra se
puede hacer nuestro diseño de mezcla haciendo la corrección por el
porcentaje de humedad y absorción de los agregados.
IV. DISEÑO DE MEZCLA
Haremos nuestro diseño de mezcla para un metro cubico de mezcla.
REQUERIMIENTOS DE DISEÑO
f'c Kg/cm2 175slump 3" - 4"
Tamaño Max.(grueso) 1"P(esp.) cemento 3.15
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PROPIEDADES FISICAS DE LOS AGREGADOS
ARENA PIEDRAPeso especifico seco
kg/m32380.00 2690.00
Modulo de Fineza 2.49 6.75Peso Unit. Compac.
kg/m31677.45 1451.44
Peso Unit. Suelto kg/m3
1553.85 1341.96
Tamaño Maximo - 1"% Humedad 0.900% 0.300%% Absorcion 0.600% 0.500%
DATOS OBTENIDOS POR TABLAS
Volumen de agua (litros) 195f'cr Kg/cm2 245
Relacion Agua /Cemento 0.63%Volumen de aire 1.5%
DISEÑO
VOLUMEN m3 PESO KgCEMENTO 0.098 309.524
AGUA 0.195 195.000PIEDRA 0.242 651.272ARENA 0.450 1070.119
AIRE 0.015 -
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Corrección del diseño por humedad y absorción de los agregados
PESOS CxHUMCEMENTO 309.524
AGUA 193.092PIEDRA 653.226ARENA 1079.750
AIRE -
Para el laboratorio trabajaremos con tandas de 54Kg.
CEMENTO 7.476AGUA 4.664
PIEDRA 15.778ARENA 26.081
AIRE -
Ya con nuestro diseño de mezcla procedemos a elaborar nuestro concreto
en el LEM.
Ya debidamente pesados llevamos nuestros materiales al cuarto de
mezclado de concreto.
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Luego procedemos a llenar nuestro trompito
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Ya debidamente mezclado pasamos a llenarlo en la carretilla para
comprobar el slump requerido por medio del cono de abrams.
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Como vemos en las imágenes nuestra primera mezcla nos salió con un slump
casi cero esto implica que tenemos que agregarle mas agua a nuestro diseño
de mezcla
Diseño para la tanta pero con el agua corregida.
Vagua Añadido (Lt)
PRIMERA
1.5 TANDA CORREGIDA
CEMENTO 7.476 10.184AGUA 4.664 6.368
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PIEDRA 15.778 14.107ARENA 26.081 23.340
AIRE - -
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contentos por nuestro concreto
Ya con el slump requerido procedemos a llenar nuestras probetas
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Pasado los días lo desencoframos y lo llevamos a la poza de curado.
Pasado los 7 días ensayaremos 2 de nuestras probetas.
Probeta 1:
Primero medimos el diámetro de la probeta
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Seguidamente le empezamos a incrementar peso a la probeta hasta
que falle
Para la primera probeta tenemos como datos:
Diámetro: 14.8cm2
Área: 172cm2
Carga:36000Kg
Entonces el f’c que nos da al ensayar nuestra primera probeta a los 7
días es de 209.3 Kg/cm2.
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Probeta 2:
Para la segunda probeta tenemos como datos:
Diámetro: 14.85cm2
Área: 173cm2
Carga:35000Kg
Entonces el f’c que nos da al ensayar nuestra primera probeta a los 7
días es de 202.3 Kg/cm2.
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CONCLUSIONES
El F’c para que este concreto sea aceptado a los 7 días de fragua era el 70% de la
resistencia requerida, en nuestro caso nos dio como resistencias los valores de
209.3 Kg/cm2 y 202.3 Kg/cm2 con estos resultados damos como concluida y
aceptada nuestro diseño de mezcla.
DISEÑO DE MEZCLA DE 175 Kg/cm2
REQUERIMIENTOS DE DISEÑO
f'c Kg/cm2 175slump 3" - 4"
Tamaño Max.(grueso) 1"
PROPIEDADES FISICAS DE LOS AGREGADOS
ARENA PIEDRAPeso especifico seco
kg/m32380.00 2690.00
Modulo de Fineza 2.49 6.75Peso Unit. Compac.
kg/m31677.45 1451.44
Peso Unit. Suelto kg/m3
1553.85 1341.96
Tamaño Maximo - 1"% Humedad 0.900% 0.300%% Absorcion 0.600% 0.500%
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DISEÑO DE CONCRETO
DISEÑO SECO DISEÑO EN
OBRA
TANDAS 54
KgVOLUMEN KILOGRAMO
S
CEMENTO 0.098 309.524 309.524 10.184
AGUA 0.195 195.00 193.092 6.368
PIEDRA 0.242 651.272 653.226 14.107
ARENA 0.450 1070.119 1079.750 23.340
AIRE 0.015 - - -
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