diseÑo mezclas de concreto

DISEÑO DE MEZCLAS DE

CONCRETO POR EL MÉTODO ACI

POR QUE Y PARA QUE DISEÑAR?

CUANTIFICAR LAS CANTIDADES DE:

• Cemento

• Agua

• Agregado fino

• Agregado grueso

• Aditivos

CUMPLIR CON REQUISITOS DE:

• Durabilidad

• Resistencia

• Trabajabilidad

• Economía

INFORMACIÓN REQUERIDA PARA EL DISEÑO DE MEZCLAS

- Análisis granulométrico de los agregados

- Peso unitario compactado de lo agregados

(fino y grueso)

- Peso específico de los agregados (fino y grueso)

- Contenido de humedad y porcentaje de

absorción de los agregados (fino y grueso)

- Tipo y marca del cemento

- Peso específico del cemento

1. PASOS PARA EL DISEÑO DE LA MEZCLA

1. Elección de la resistencia promedio F ‘c.

2. Elección del Asentamiento (Slump)

3. Selección del tamaño máximo del agregado grueso.

4. Estimación del agua de mezclado y contenido de aire.

5. Selección de la relación agua/cemento (a/c).

6. Cálculo del contenido de cemento.

7. Estimación del contenido de agregado grueso y

agregado fino.

8. Ajustes por humedad y absorción.

9. Cálculo de proporciones en peso.

10. Cálculo de proporciones en volumen.

DISEÑAR UNA MEZCLA CON LAS SIGUIENTES

CARACTERÍSTICAS.

F’c=250 kg/cm2 (a los 28 días)

Consistencia fluida

Peso específico del cemento: 3.15 g/cm3

AGREGADO FINO:

Peso específico de masa: 2.62 g/cm3

% de Abs. = 3.09 %

W% = 8.30 %

Módulo de finura: 2.863

AGREGADO GRUESO:

TMN=1’’

Peso seco compactado: 1533.96 Kg/m3

Peso específico de masa: 2.43 g/cm3

% de Abs. = 1.05%

W%=1.34 %

Se determina la resistencia promedio necesaria para el diseño;

la cual está en función al f’c, la desviación estándar, el

coeficiente de variación. Los cuales son indicadores estadísticos

que permiten tener una información cercana de la experiencia

del constructor. f’cr=f’c+1.34s…………..I

f’cr=f’c+2.33s-35………II

De I y II se asume la de mayor valor.

Donde s es la desviación estándar, que viene a ser un

parámetro estadístico que demuestra la capacidad del

constructor para elaborar concretos de diferente calidad.

PASO 1. ELECCIÓN DE LA RESISTENCIA PROMEDIO F 'C

b) Cuando no se tiene registro de resistencia de probetas

correspondientes a obras y proyectos anteriores.

Para continuar con la dosificación de la mezcla se toma la

resistencia requerida para el elemento .

PASO 2. ELECCIÓN DEL ASENTAMIENTO (SLUMP)

Si las especificaciones técnicas de obra requieren que el concreto

tenga una determinada consistencia, el asentamiento puede ser

elegido de la siguiente tabla:

Si las especificaciones de obra no indican la consistencia, ni asentamiento requeridos para la mezcla a ser diseñada, determinado

trabajo que se va a realizar. Se deberán usar las mezclas de la

consistencia más densa que puedan ser colocadas eficientemente

Tabla 1. Asentamientos Recomendados Para Diferentes Estructuras

PASO 3. SELECCIÓN DEL TAMAÑO MÁXIMO DEL AGREGADO GRUESO.

Se debe considerar la separación de los

costados de la cimbra, el espesor de la losa y el

espacio libre entre varillas individuales o

paquetes de ellas.

Cuando se incrementa el tamaño máximo del

agregado, se reducen los requerimientos del

agua de mezcla, incrementándose la

resistencia del concreto.

PASO 4. ESTIMACIÓN DEL AGUA DE MEZCLADO Y CONTENIDO DE AIRE

En la Tabla 2. se presentan los requisitos aproximados de

agua de mezclado y contenido de aire para diferentes

revenimientos y tamaños máximos nominales de

agregado.

PASO 5. SELECCIÓN DE LA RELACIÓN AGUA/CEMENTO (A/C).

Existen dos criterios (por resistencia, y por

durabilidad) para la selección de la relación

a/c, de los cuales se elegirá el menor de los

valores, con lo cual se garantiza el cumplimiento

de los requisitos de las especificaciones. Es

importante que la relación a/c seleccionada

con base en la resistencia satisfaga también los

requerimientos de durabilidad.

Tabla 3. Correspondencia entre la relación agua / cemento y la resistencia a la

compresión del concreto.

Tabla 3a. Correspondencia entre la relación agua / cemento y la durabilidad del

concreto.

PASO 6. CÁLCULO DEL CONTENIDO DE CEMENTO.

Con la cantidad de agua y la relación a/c el

contenido de cemento por unidad de volumen

del concreto es determinada dividiendo la

cantidad de agua por la relación a/c.

PASO 7. ESTIMACIÓN DEL CONTENIDO DE AGREGADO GRUESO Y AGREGADO FINO.

De la tabla 4 se obtiene un coeficiente b/bo

resultante de la división del peso seco del

agregado grueso entre el peso unitario seco y

compactado del agregado grueso expresado

en kg /m3 .

Donde b= Peso del agregado grueso suelto seco

bo= Peso del agregado grueso seco

compactado

Obtenido b/bo procedemos a calcular la

cantidad de agregado grueso necesario para

un metro cúbico de concreto, de la siguiente

manera:

Tabla 4. Volumen de agregado grueso por volumen unitario de concreto

Tabla 5. Volumen de agregado grueso por volumen unitario de concreto

PASO 8. AJUSTES POR HUMEDAD Y ABSORCIÓN.

El contenido de agua añadida para formar la

pasta será afectada por el contenido de

humedad de los agregados. Si ellos están secos

al aire absorberán agua y disminuirán la relación

a/c y la trabajabilidad. Por otro lado si ellos

tienen humedad libre en su superficie

(agregados mojados) aportarán algo de esta

agua a la pasta aumentando la relación a/c, la

trabajabilidad y disminuyendo la resistencia a

compresión. Por lo tanto estos efectos deben ser

tomados estimados y la mezcla debe ser

ajustada tomándolos en cuenta.

PASO 9. CÁLCULO DE PROPORCIONES EN PESO.

PASO 10. CÁLCULO DE PROPORCIONES EN VOLUMEN.

DATOS NECESARIOS

- Peso unitario suelto del cemento

- Pesos unitarios sueltos de los agregados fino y

grueso (en condición de humedad a la que se ha

determinado la dosificación en peso).

VOLÚMENES EN ESTADO SUELTO

Peso cemento Kg

Peso unitario suelto cemento Kg/m3

Peso Ag. F humedo Kg

Peso unitario Ag.F humedo Kg/m3

Peso Ag.G humedo Kg

Peso unitario Ag.G humedo Kg/m3

Vol. Cemento

(m3)=

Vol. Agregado Fino

(m3)=

Vol. Agregado Grueso

(m3)=

- En el caso del agua, éste se calculará en litros por

bolsa de cemento ( Lts/ Bls ),

PROPORCIONES EN VOLUMEN

Tabla 5. Cálculo tentativo del peso del concreto fresco

CUADRO RESUMEN

PROPIEDAD VALORES

Valores Corregidos de Diseño CEMENTO = 325.8Kg

AGREGADO FINO = 778.96Kg

AGREGADO GRUESO= 1025.38Kg

AGUA EFECTIVA= 158 lts

Dosificación 𝟏:𝟐.𝟑𝟗:𝟑.𝟏𝟓/𝟐𝟎.𝟕𝟗 lts./bls