Dieños de Mezclaa

7/22/2019 Dieos de Mezclaa

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T E C N O L O G I A D E L C O N C R E T O P g i n a 2

INFORME N03

INFORME N03:

DISEO DEMEZCLA DELCONCRETOPARA UN MUROPANTALLA


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INFORME N03

TABLA DE CONTENIDO

ABSTRACT(Resumen)...................................................................................


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INFORME N03

I. ABSTRACT(Resumen)

En el INFORME N03 se detalla la forma de determinar la dosificacin correcta

que se realizar en obra, este objetivo lo lograremos hallando la relacin W/C

ptima.

Para hallar la relacin W/C ptima hemos probado con tres dosificaciones, las

cuales se han hallado segn las caractersticas de los agregados finos y gruesos y

tambin segn la finalidad, la cual es elaborar CONCRETO TREMIE.

A las dosificaciones respectivas hemos aadido aditivo Sikament, el cual imparte

una consistencia superfluida de alta trabajabilidad, alta reduccin de agua en el

concreto, obtenindose altas resistencias a edades tempranas


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INFORME N03

II. RECURSOS USADOS


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INFORME N03

III. METODOLOGIA EMPLEADA

DISEO DE MEZCLA METODO DEL COMIT 211 DEL ACI

El Instituto Americano del Hormign (ACI) present, como resultado de extensas

investigaciones y fundamentndose en los trabajos experimentales de Abrams,

Richard y Talbot, Goldbeck y Gray, un mtodo con resultados aceptables para

concretos normales. La forma ms simple de trabajar este mtodo se indica en el

siguiente diagrama de flujo:


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INFORME N03

El diseo de mezclas es un proceso que consiste de pasos dependientes entre s:

a) Seleccin de los ingredientes convenientes (cemento, agregados, agua y

aditivos).

b) Determinacin de sus cantidades relativas proporcionamiento para producir

un, tan econmico como sea posible, un concreto de trabajabilidad, resistencia a

compresin y durabilidad apropiada.

Estas proporciones dependern de cada ingrediente en particular los cuales a su

vez dependern de la aplicacin particular del concreto.

CONSIDERACIONES BASICAS:

Economa:

El costo del concreto es la suma del costo de los materiales, de la mano de

obra empleada y el equipamiento. Sin embargo excepto para algunos

concretos especiales, el costo de la mano de obra y el equipamiento son muy

independientes del tipo y calidad del concreto producido. Por lo tanto los

costos de los materiales son los ms importantes y los que se deben tomar

en cuenta para comparar mezclas diferentes. Debido a que el cemento es

ms costoso que los agregados, es claro que minimizar el contenido del

cemento en el concreto es el factor ms importante para reducir el costo

del concreto.

En general, esto puede ser puesto en prctica del siguiente modo:

Utilizando el menor slump que permita una adecuada colocacin.

Utilizando el mayor tamao mximo del agregado (respetando las

limitaciones indicadas en el captulo anterior).

Utilizando una relacin ptima del agregado grueso al agregado fino.

Y cuando sea necesario utilizando un aditivo conveniente.


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INFORME N03

Trabajabilidad:

Claramente un concreto apropiadamente diseado debe permitir ser

colocado y compactado apropiadamente con el equipamiento disponible. El

acabado que permite el concreto debe ser el requerido y la segregacin y

sangrado deben ser minimizados. Como regla general el concreto debe ser

suministrado con la trabajabilidad mnima que permita una adecuada

colocacin. La cantidad de agua requerida por trabajabilidad depender

principalmente de las caractersticas de los agregados en lugar de las

caractersticas del cemento.Cuando la trabajabilidad debe ser mejorada, el rediseo de la mezcla debe

consistir en incrementar la cantidad de mortero en lugar de incrementar

simplemente el agua y los finos (cemento). Debido a esto es esencial una

cooperacin entre el diseador y el constructor para asegurar una buena

mezcla de concreto. En algunos casos una menos mezcla econmica podra

ser la mejor solucin.

Resistencia y durabilidad:

En general las especificaciones del concreto requerirn una resistencia

mnima a compresin. Estas especificaciones tambin podran imponer

limitaciones en la mxima relacin agua/cemento (a/c) y el contenido mnimo

de cemento. Es importante asegurar que estos requisitos no seanmutuamente incompatibles. No necesariamente la resistencia a compresin a

28 das ser la ms importante, debido a esto la resistencia a otras edades

podra controlar el diseo.

Las especificaciones tambin podran requerir que el concreto cumpla

ciertos requisitos de durabilidad, tales como resistencia al congelamiento y

deshielo ataque qumico. Estas consideraciones podran establecer


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INFORME N03

limitaciones adicionales en la relacin agua cemento (a/c), el contenido de

cemento y en adicin podra requerir el uso de aditivos.

Entonces, EL PROCESO DE DISEO DE MEZCLA, envuelve cumplir con

todos los requisitos antes vistos. Asimismo debido a que no todos los

requerimientos pueden ser optimizados simultneamente, es necesario

compensar unos con otros; (por ejemplo puede ser mejor emplear una

dosificacin que para determinada cantidad de cemento no tiene la mayor

resistencia a compresin pero que tiene una mayor trabajabilidad).

Finalmente debe ser recordado que incluso la mezcla perfecta no producir

un concreto apropiado si no se lleva a cabo procedimientos apropiados de

colocacin, acabado y curado.

INFORMACION REQUERIDA PARA EL DISEO DE MEZCLAS

- Anlisis granulomtrico de los agregados

- Peso unitario compactado de los agregados (fino y grueso)

- Peso especfico de los agregados (fino y grueso)

- Contenido de humedad y porcentaje de absorcin de los agregados (fino y grueso)

- Perfil y textura de los agregados

- Tipo y marca del cemento

- Peso especfico del cemento

- Relaciones entre resistencia y la relacin agua/cemento, para combinaciones

posibles de cemento y agregados.

PASOS PARA EL DISEO DE MEZCLA:

DIVIDIDA EN TRES PARTES:


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INFORME N03

DATOS DE ENTRADA (REQUERIMIENTOS):

1. Estudio detallado de las caractersticas y especificaciones tcnicas del

concreto a utilizarse en obra.

2. Eleccin de la resistencia promedio fcr.

3. Eleccin del Asentamiento (Slump)

4. Seleccin del tamao mximo del agregado grueso.

5. Estimacin del agua de mezclado y contenido de aire.

VALORES DE DISEO (DOSIFICACION):

6. Seleccin de la relacin agua/cemento (a/c).

7. Clculo del contenido de cemento.

VALORES CORREGIDOS :

8. Estimacin del contenido de agregado grueso y agregado fino.

9. Ajustes por humedad y absorcin.

10. Clculo de proporciones en peso.

11. Clculo de proporciones en volumen.

12. Clculo de cantidades por tanda.

A. Requerimientos:

Antes de disear una mezcla de concreto debemos tener en mente, primero, el

revisar los planos y las especificaciones tcnicas de obra, donde podremos

encontrar todos los requisitos que fij el ingeniero proyectista para que la obra

pueda cumplir ciertos requisitos durante su vida til.

Resistencia Especificada 280Kg/cm2

Uso Muro pantalla

Cemento II

Asentamiento 6 - 7"


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INFORME N03

B. Caractersticas de los Agregados:

CARACTERSTICAS AGREGADOFINO

AGREGADOGRUESO

Humedad Natural 0.24 % 0.04%

Absorcin 2.041% 0.813 %

Peso Especfico de Masa Peso Unitario Suelto Seco 1.49gr/cm3 1.51gr/cm3

Peso Unitario Varillado 1.74 gr/cm3 1.74 gr/cm3

Mdulo de Fineza 2.863 -----

Tamao Mximo Nominal ----- 3/4

C. Dosificacin:

1. La determinacin de la resistencia promedio requerida.

Se utilizar la Tabla 2.2 para la determinacin de la resistencia

promedio requerida.

fc fcr

Menos de 210 fc + 70

210 a 350 fc + 84

Sobre 350 fc + 98

2. Eleccin de la relacin agua/cemento (a/c)

Existen dos criterios (por resistencia, y por durabilidad) para la seleccin

de la relacin a/c, de los cuales se elegir el menor de los valores, con lo

cual se garantiza el cumplimiento de los requisitos de las

especificaciones. Es importante que la relacin a/c seleccionada con base

en la resistencia satisfaga tambin los requerimientos de durabilidad.


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INFORME N03

a) Por resistencia

Para concretos preparados con cemento Portland tipo II, puede tomarse

la relacin a/c de la tabla.

RELACIN AGUA - CEMENTO POR RESISTENCIAFc (28 das) Relacin aguacemento de diseo en peso

Concreto sin aire

incorporado

Concreto con aire

incorporado

150 0.8 0.71

200 0.7 0.61

250 0.62 0.53

300 0.55 0.46

350 0.48 0.4

400 0.43

450 0.38

Debido a que en nuestro proyecto no se necesita aire incorporado, y

contamos con Fc = 364 Kg/cm2, procedemos a interpolar los datos

sombreados:

Fc (28 das) Concreto sin aire incorporado

350 0.48

364 X

400 0.43

b) Por durabi l idad:

Debido a que el concreto a emplearse, cuyo trabajo se realizar en la

localidad de Pimentel, y cuya zona estar expuesta al ataque sulfatos

en exposicin moderada, la relacin ser de 0.50.

Entonces usaremos la relacin de agua y cemento ms baja, que es

de 0.466


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INFORME N03

3. Eleccin del asentamiento (Slump):Para la eleccin del asentamiento, como se trata de la fabricacin de

concreto Tremie y cuya caracterstica es que posee una consistencia

fluida para su fcil colocacin; tiene que presentar un asentamiento entre

6 a 7.

4. Estimacin del agua de mezclado y contenido de aire:

La siguiente tabla, preparada en base a las recomendaciones del Comit 211del ACI, nos proporciona una primera estimacin del agua de mezclado para

concretos hechos con diferentes tamaos mximos de agregado con o sin

aire incorporado.

VOLUMEN UNITARIO DE AGUA

Asentamiento

(pulg)

Agua, en l/m3, para los tmaos max nominales de agregado

grueso y consistencia indicados.

3/8 1/2 3/4 1 1 1/2" 2 3 6

Concreto sin aire incorporado

1 a 2 207 199 190 179 166 154 130 113

3 a 4 220 216 205 193 181 169 145 124

6 a 7 243 228 216 202 190 178 160

Concreto con aire incorporado

1 a 2 181 175 168 160 150 142 122 107

3 a 4 202 193 184 175 165 157 133 119

6 a 7 216 205 197 184 174 166 154


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INFORME N03

PESO DEL AGREGADO GRUESO POR UNIDAD DE VOLUMEN DEL CONCRETO

Tamao Max. Nominal

del Agregado Grueso

Volumen de agregado grueso, seco y compactado, por

unidad de volumen del concreto para diversos mdulos

de fineza el fino.2.4 2.6 2.8 3.0

3/8 0.50 0.48 0.46 0.44

1/2 0.59 0.57 0.55 0.53

3/4 0.66 0.64 0.62 0.60

1 0.71 0.69 0.67 0.65

1 1/2 0.76 0.74 0.72 0.70

2 0.78 0.76 0.74 0.72

3 0.81 0.79 0.77 0.75

6 0.87 0.85 0.83 0.81

Es necesario extrapolar debido a que nuestro mdulo de fineza es de 2.863,

entonces:

Procedemos a calcular la cantidad de agregado grueso necesario para un metro

cbico de concreto, de la siguiente manera:

La estimacin del agregado fino la hallaremos de la siguiente manera:

Volumen de agua = 0.216 m3

Volumen slido de cemento = 463.52 / 3170 = 0.146 m3

Volumen slido de agregado grueso = 1067.838/ 2610= 0.409m3

Volumen de aire = 0.02 m3

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

0.791 m3

Volumen de slido de arena requerida: 1 - 0.791 = 0.209 m3


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INFORME N03

7. Ajustes por humedad y absorcin

El contenido de agua aadida para formar la pasta ser afectada por el

contenido de humedad de los agregados. Si ellos estn secos al aire

absorbern agua y disminuirn la relacin a/c y la trabajabilidad. Por otro

lado si ellos tienen humedad libre en su superficie (agregados mojados)

aportarn algo de esta agua a la pasta aumentando la relacin a/c, la

trabajabilidad y disminuyendo la resistencia a compresin. Por lo tanto:

Pesos de agregados hmedos:

( )

( )

Agua Efectiva:

( )

( )


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INFORME N03

8. Clculo de las proporciones en peso Resumen:

Cemento = 463.519 Kg

Agregado Fino (hmedo) = 487.94Kg

Agregado Grueso (hmedo) = 1068.265KgAgua Efectiva (total de mezclado) = 233.021litros

Dosificacin en peso:

Relacin AguaCemento de Diseo = 216 / 463.519 = 0.466Relacin AguaCemento Efectiva = 233.021 / 463.519 = 0.502

No tuvimos problemas con la obtencin del asentamiento de 8 debido a

que se utiliz aditivo.D. Relacin Agua-Cemento (0.45 - 0.05 = 0.40)

1. Seleccin de la relacin AguaCemento (A/C):

La relacin Agua- Cemento de diseo es: 0.40


Para un asentamiento de: 6 a7 = 216 litros/m3 Aire: 2.0%

3. Contenido de cemento:

216 / 0.40 = 540.00 Kg. Aproximadamente: 12.71 bolsas / m3

4. Estimacin del contenido de agregado grueso:0.614 m3 * 1740 kg/m3 = 1068.36 kg

5. Estimacin del contenido de agregado fino:


Volumen slido de cemento 540.00 / 3170 = 0.1703m3

Volumen slido de agregado grueso 1068.36 / 2610 = 0.4093m3

Volumen de aire = 0.02m3-------------------0.8156 m3

Volumen de slido de arena requerida: 1 - 0.8156= 0.1844 m3Peso de arena seca requerida : 0.1844 * 2333 = 430.21 Kg.


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INFORME N03

6. Resumen de materiales por metro cbico:

Agua (neta de mezclado) = 216litros

Cemento = 540.00 Kg

Agregado Grueso = 1068.36 Kg

Agregado Fino = 430.21 Kg

7. Ajuste por humedad del agregado:

Por humedad total (pesos ajustados)

Agregado grueso: 1068.36 * (1+ 0.04/ 100) = 1068.79 Kg.Agregado fino : 430.21 * (1+0.24 / 100) = 431.24 Kg.

Agua para ser aadida por correccin por absorcin

Agregado grueso: 1068.36 * (0.040.813) / 100 = - 8.26

Agregado fino : 430.21 * (0.242.041) / 100 = - 7.75------------ 16.01

216 - (- 16.01) = 232.01 litros

8. Resumen:

Cemento = 540Kg

Agregado Fino (hmedo) = 431.24 Kg

Agregado Grueso (hmedo) = 1068.79Kg

Agua Efectiva (total de mezclado) = 232.01 litros

Dosif icacin en Peso:

Relacin AGUACEMENTO de diseo = 216 / 540 = 0.40Relacin AGUA - CEMENTO efectiva = 232.01 / 540 = 0.4296

E. Relacin Agua-Cemento (0.45 + 0.05 = 0.50)

1. Seleccin de la relacin AguaCemento (A/C):

La relacin Agua- Cemento de diseo es: 0.50


Para un asentamiento de: 6 a7 = 216 litros/m3 Aire: 2.0%

3. Contenido de cemento:

216 / 0.50 = 432.00 Kg. Aproximadamente: 10.1647 bolsas / m34. Estimacin del contenido de agregado grueso:


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INFORME N03

0.614 m3 * 1740 kg/m3 = 1068.36 kg

5. Estimacin del contenido de agregado fino:


Volumen slido de cemento 432.00 / 3170 = 0.1363 m3

Volumen slido de agregado grueso 1068.36 / 2610 = 0.4093 m3

Volumen de aire = 0.02 m3-----------------

0.7816 m3

Volumen de slido de arena requerida: 1 - 0.7816 = 0.2184 m3

Peso de arena seca requerida: 0.2184 * 2333 = 509.53 Kg

6. Resumen de materiales por metro cbico:

Agua (neta de mezclado) = 216litros

Cemento = 432 KgAgregado Grueso = 1068.36 Kg

Agregado Fino = 509.53 Kg

9. Ajuste por humedad del agregado:

Por humedad total (pesos ajustados)

Agregado grueso: 1068.36 * (1+ 0.04/ 100) = 1068.79 Kg.Agregado fino : 509.53 * (1+0.24 / 100) = 510.75 Kg.

Agua para ser aadida por correccin por absorcin

Agregado grueso: 1068.36 * (0.04

0.813) / 100 = - 8.26Agregado fino : 510.75 * (0.242.041) / 100 = - 9.20------------ 17.46

216 - (- 17.46) = 233.46 litros

10. Resumen:

Cemento = 432 Kg

Agregado Fino (hmedo) = 510.75 Kg

Agregado Grueso (hmedo) = 1068.79 Kg

Agua Efectiva (total de mezclado) = 233.46 litros

Dosif icacin en Peso:

Relacin AGUACEMENTO de diseo = 216 / 432 = 0.50Relacin AGUA - CEMENTO efectiva = 233.46 / 432 = 0.5404


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INFORME N03

PREPARACIN DE MEZCLAS DE PRUEBA

Una vez hecho el diseo del concreto, que se empleara en la construccin del

pilar del puente; se elaboraron mezclas de prueba de concreto, que fueron

sometidas a ensayos de laboratorio.

Estas mezclas de prueba de concreto, se hacen con la finalidad de verificar que

el concreto cumpla con las especificaciones tcnicas hechas por el proyectista;

o de ser necesario para realizarle ajustes, ya que hay caractersticas que no

guardan relacin con el diseo.

La mezclas de prueba en este caso fueron 3, que se lograron haciendo variar

+/- 0.05 la relacin Agua/Cemento del diseo original. Estas mezclas fueron

sometidas a los ensayos de consistencia del concreto (concreto fresco) yresistencia a la compresin (concreto endurecido).


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INFORME N03

Se realiza el diseo de mezcla para las 3 relaciones Agua/Cemento,

dosificndolas por tanda, como se muestra en la siguiente tabla.

Materiales Relacin Agua/Cemento0.466 0.40 0.50

Agr egado Grueso (Kg.) 14.208 kg 12.968 kg 12.968 kgAgregadoFi no (Kg.) 6.490kg 7.572 kg 8.375 kgCemento (Kg.) 6.165kg 7.182 kg 6.165 kgAgua (Lts.) 3.099lts 2.979 lts 2.9802lts


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INFORME N03

IV. RESULTADOS


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INFORME N03

V. DISCUSION


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INFORME N03

VI. CONCLUSIONES


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INFORME N03

VII. ANEXOS


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INFORME N03

VIII. REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS

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