diseño de diseño de mezclas

7/24/2019 Diseo de Diseo de Mezclas

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TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIONDISEO DE MEZCLAS DE CONCRETO

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA

FACULTAD DE INGENIERA

ESCUELA ACADMICO PROFESIONAL DEINGENIERA CIVIL

DESEO DE MEZCLAS

ASIGNATURA : TECNOLOGIA DE LOSMATRIALES DE CONSTRUCCION

DOCENTE : Mg. Ing. HECTOR PEREZLOAYZA

GRUPO : B

ALUMNO :

CHILON QUISPE MELVIN DAMIAN

CHALAN MACHUCA GERAL

CORTES DAVIDCUSQUISIBAN MOISES

PIZAN VERASTEGUI JARDI JOAO

SANCHEZ LLASHAC GERMANAUGUSTO

TAMAY DIAZ GEORGE

VARGAS NIQUIN LUCILA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCApg. 2


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I. INTRODUCCIN:

En el amplio campo de la Ingeniera civil el diseo de mezclas, es sin lugar a

dudas, una de las principales bases para elaborar todo tipo de estructuras de

Ingeniera, ya que la durabilidad y el desenvolvimiento efectivo de dicha obra se

debe casi en su totalidad al concreto con el cual se trabaja. Es as que la labor del

ingeniero es el de disear el concreto ms econmico, trabajable y resistente que

fuese posible, partiendo, desde luego, de las caractersticas fsicos de los agregados,

el cemento y el agua.

Es por ello que en la presente prctica se pretende elaborar un concreto que

re!na las caractersticas necesarias para ser utilizado en distintas obras de

Ingeniera.

"abe sealar que para disear una mezcla de concreto e#isten diferentes

m$todos, en esta prctica el m$todo que se utilizar es el m$todo %"I.

II. OBJETIVOS:

GENERAL: &isear y determinar la resistencia del concreto con y sin aditivo utilizando

el m$todo del %"I.

ESPECIFICO:

'ealizar el diseo de mezcla de concreto con los materiales estudiados

(estudio tecnolgico de los agregados) en la segunda prctica de laboratorio,

utilizando sus caractersticas de estos.

Elaborar una probeta para corroborar las propiedades del concreto fresco y

endurecido, tambi$n para comprobar las caractersticas dadas para dicho

diseo.

*ograr un diseo econmico y favorable partiendo de las propiedades de los

agregados estudiados y utilizados.

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCApg.


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III. MARCO TEORICO:

PROPIEDADES DE LA MEZCLA.

*as caractersticas que se desea en una mezcla de concreto estn en

funcin de la utilidad que prestar en obra. %s si se quiere utilizar en una

estructura, se tendr una resistencia acorde a las solicitaciones y adems

resistente al intemperismo, es decir que sea estable.

En depsitos estancados ya sean elevados, en superficie o enterrados,

deber ser impermeable.

+ara lograr estas cualidades se debe recurrir a procedimientos adecuados

de dosificacin y en algunos casos el uso de aditivos.

E#isten algunas propiedades que son comunes a todos los concretos y no

dependen de la utilidad especfica. Estas propiedades se pueden dividir en dos

grupos cuando el concreto est en estado fresco y endurecido.

PROPIEDADES DEL CONCRETO FRESCO.

1. Consistn!i" o #$i%&.

E! "# $%!&!'%n( )*% +p+n% %" (+n($%'+ # %,p%$&-%n'#$%/+$-#(&+n%!. D%p%n% % "# /+$-#0 g$##(&1n '#-#3+ -,&-+%" #g$%g#+ %n "# -%4("# %n "# -%4("#0 (#n' % #g*# %-%4("#+.

*a consistencia se mide mediante el ensayo de -slump con el -"ono de

%brams (%/01 "2345), para concretos hechos con agregado grueso cuyotamao m#imo es menor de 6.

En la actualidad se acepta una correlacin entre la norma alemana y los

criterios norteamericanos7 considerndose que

% las consistencias secas corresponde asentamiento de 8 a 6

% las consistencias plsticas corresponde asentamiento de 5 a 4

% las consistencias fluidicas corresponde asentamientos de ms de 9

'. T(")"*")i+i%"%.



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/e entiende por 0rabajabilidad a aquella propiedad del concreto en estado fresco

la cual determina su capacidad para ser manipulado, transportado, colocado y

consolidado adecuadamente con un mnimo de trabajo y un m#imo de

homogeneidad7 as como para ser acabado sin que se presente segregacin.Esta definicin involucra conceptos tales como capacidad de moldeo, cohesividad

y capacidad de compactacin. Igualmente, la 0rabajabilidad involucra el concepto

de fluidez, con $nfasis en la plasticidad y uniformidad dado que ambas tienen

marcada influencia en el comportamiento y apariencia final de la estructura.

,. -oo/ni%"%:

/e refiere a que los componentes del concreto se encuentren en la misma

proporcin en cualquier parte de la masa. "onsiderando que el concreto es una

mezcla cuyos componentes tienen diferente peso especfico, estos tendern asegregarse. *a homogeneidad depende del tipo y tiempo de mezclado, del

transporte, de la compactacin, etc.

0. E$%"!i2n:

*a e#udacin o sangrado es una forma de segregacin en la cual una parte del

agua de la mezcla tiende a elevarse a la superficie de un concreto reci$n colocado. Este

fenmeno se debe a que los constituyentes slidos no pueden retener toda el agua

cuando se sedimentan.

En el proceso de la e#udacin se presentan dos factores importantes, los mismos

que no necesariamente estn relacionados, pero que es preciso distinguirlos

2 *a velocidad de e#udacin, que viene a ser la rapidez con la que el agua se acumula

en la superficie del concreto.

2 *a capacidad de e#udacin, que est definida por el volumen total de agua que

aparece en la superficie del concreto.

*a e#udacin del concreto no cesa hasta que la pasta de cemento se ha

endurecido lo suficientemente, como para poner fin al proceso de sedimentacin.

PROPIEDADES DEL CONCRETO ENDURECIDO.

3. E+"sti!i%"%.

El concreto no es un material completamente elstico y la relacin esfuerzo

deformacin para una carga en constante incremento, adopta generalmente la forma de

una curva. :eneralmente se conoce como mdulo de elasticidad a la relacin del

esfuerzo a la deformacin medida en el punto donde la lnea se aparta de la recta y

comienza a ser curva.

+ara el diseo estructural se supone un mdulo de elasticidad constante en funcinde la resistencia a la compresin del concreto. En la prctica, el mdulo de elasticidad



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del concreto es una magnitud variable cuyo valor promedio es mayor que aquel

obtenido a partir de una frmula.

En el diseo de mezclas se debe tener en cuenta que el mdulo de elasticidad del

concreto depende, entre otros de los siguientes factores

*a resistencia a la compresin del concreto y, por lo tanto de todos aquellos

factores que lo afectan.

% igualdad de resistencia, de la naturaleza petrogrfica de los agregados.

&e la tensin del trabajo

&e la forma y tiempo de curado del concreto

&el grado de humedad del concreto.

El mdulo de elasticidad del concreto aumenta al incrementarse la resistencia en

compresin y, para un mismo concreto, disminuye al aumentar la tensin de trabajo.

4. Rsistn!i" " +" !o5(si2n:

/e considera generalmente que la resistencia del concreto, constituye la propiedad ms

valiosa, aunque $sta no debe ser el !nico criterio de diseo, ya que en algunos casos

pueden resultar ms importantes caractersticas como la durabilidad, impermeabilidad,

etc. /in embargo la resistencia nos da una idea general de la calidad del concreto.

IV. DISEO DE MEZCLA SIN ADITIVO

A. Se disear un concreto de las siguientes condiciones:

7 f;c < 698 =g>cm6

7 "onsistencia plstica , entonces slump < 5247 ?o se e#pondr a agentes degradantes7 ?o tendr aire incorporado7 ?o se usa aditivo

B. Datos:

"antera -el gaviln

+eso especfico del cemento : 3.15 g/cm3

PROPIEDADES A. FINO A. GRUESOTAMAO M67IMO 7 8 892PESO ESPEC8FICO DE MASA9GRCM,;

2.;8; 2.5;;

PESO ESPECIFICO APARENTE9GRCM,;

2.? 2.6525

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCApg. m5

. Contenido de aire atrapado

Cont. De aire atrapado (%)

Tamao Mximo

Nominal

Aire Atrapado

3/8 3

1/2 2.

3/!" 2

1 1.

1# 1

2 $.

3 $.3

$.2

&e la tabla obtenemos

0Aire atrapado: 10

. Relaci+n a/c para 2cr $ 33* g/cm!

Fcr

(28 das)

Relacin agua-cemento de diseo en peso

C&NC'T& *N A*'

*NC&'+&'AD&

CONCREO CON !"RE

"NCOR#OR!$O

%&'

2''

2&'

''

&'

''

&'

'*8'

'*+'

'*,2

'*&&

'*8

'*

'*8

'*+%

'*,%

'*&

'*,

'*'

'*&

'*%

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCApg. ;


9/29


4nterpolaci+n:

598CCCC.. 8.4B

554CCCC.. D

6B8CCCC.. 8.9

350300

350334=

0.480.55

0.48x

x=0.5024

a

c=0.5

". Calculo del actor cemento

Fc=volumende agua de mezcla

a

c

Fc=181kg /m

3

0.5

Fc=362kg /m3

0raduciendo a bolsas>m5ser

Fc= 362kg /m3

42.5 kg/bolsa=8.518bolsas/m3

. Cantidad de agregado grueso

%amao

'&imodel

-olumen de agregado grueso compactado en

seco para distintos m+dulos de inura de laarena

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCApg. ?


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agregado!.* !. !." 3

3/") 8.9 8.4B 8.4F 8.44

1/!) 8.9G 8.9 8.99 8.95

3/*) 8.FF 8.F4 8.F6 8.F1) 8.3 8.FG 8.F 8.F9

11/!) 8.9 8.5 8.3 8.FG

!) 8.B 8.F 8.4 8.6

3) 8.B6 8.G 8.B 8.9

) 8.B 8.B9 8.B5 8.B3

4nterpolaci+n:

6.F8CCCC.. 8.5

6.69CCCC.. D

6.B8CCCC.. 8.3

2.802.602.802.725

=0.710.730.71x

x=0.7175

*uego obtenemos la relacinb

b0

=0.7175

&nde b8 < peso seco del agregado grueso compactado

b < peso suelto seco agregado grueso

b < 8.39@3F8B =g>m5

6 $ 1153.* g/m3

P+$ "+ '#n'+0 P%!+ !*%"'+ !%(+ AG 886.=5 g9-

1. C"nti%"% % "/(/"%o no

+or el m$todo de vol!menes absolutos

"emento 362

kg /m3

3150 kg /m3=0.1149m

3

%gregado grueso 1153.74kg /m3

2.48621000kg/m3=0.4641m3

%gua 181kg /m3

1000 kg /m3=0.181m3

%ire

M


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volum .absoluto=0.77

Entonces el volumen de %.

10.77=0.23

+eso del agregado fino

% < 8.65@ (6B3B =g>m5)

A7$ *".1 g/m3

11. V"+o(s % %iso % +")o("to(io

,emento 32 -/m3

aa 181 0i/m3

A. 113.! -/m3

A. !8.1 -/m3

1'. !o((!!i2n 5o( $%"% % +os "/(/"%os.

";. Pso H%o % +os "/(/"%os %gregado fino

+e h!medo < peso seco@ (3 J K (H))

648.1[ 3.71100 +1]=672.1 kg /m3

%gregado grueso


1153.74

[

1.23

100+1

]=1167.93 kg/m3

);. $%"% s$5(!i"+

Lumedad superf. < M (H) 2 H %N/

% 5.3H 23.5GGH < 6.533H

%: 3.65H 28.BBG H < 8.543 H

!;. "5o(ts % "/$" % &!+" 5o( $%"% % +os"/(/"%os

(Lsi@peso seco agregado)>388



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%gregado fino

2.311648.1

100=14.98 lts /m

3

%gregado grueso

0.3411153.74

100=3.934 lts/m

3

%porte de agua 1".1 lts/m3

1,. A/$" !ti"

Enton!s: 3B3 lts>m5O 3B.G3 lts>m5< 1! lts/m3

10. P(o5o(!ion"into % &!+"

CEMENTO


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A.G 1167 .93 Fg9-

>.>>6

>; 8.2?.>>;

6.== Fg9'#n#

V. E7PRESION DE RESULTADOS DE LA MEZCLA SINADITIVO EN EL LABORATORIO

8aso 1:Elaboracin de la 1ezcla de "oncreto resco:

L*%g+ %" &!%3+ $%#"&4#+ !% p$+(%&1 # $%#"&4#$ "# p$+%'# p#$#*n# (#n' % p$*%# % 8 p$+%'#!. E! (+-+ !&g*%.

8rocedimiento:

0eniendo los pesos que vamos a utilizar para la tanda de prueba proseguimos a

realizar los pasos necesarios de manera progresiva

Agregado grueso: /e tamiza el agregado grueso para separarlo del agregado fino

por los tamiz 5>B. +esamos G.5455 =g

Agregado ino: 0odo el pasante de la malla 5>B se

define como agregado fino. +esamos 9.5 =g

Cemento: El tipo de cemento utilizado 0I+P I

+%"%/1%QP, del cual pesamos 6.BGF =g que nos

servir para preparar la mezcla equivalente a 3 A

probeta estndar.

Agua:El agua utilizada es agua potable la ms recomendable para el diseo de

mezclas del cual pesamos tambi$n 3.6GF =g

&espu$s de pesar los ingredientes para el diseo de mezclas se proceden a

colocarlos en el trompo donde se hace la pasta, en el orden siguiente



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+rimero se limpia bien la mquina mezcladora.

0rompo

*uego se coloca el agregado grueso y el agregado

fino, se mezcla durante 3 minutos para conseguir un

mezclado aceptable. /eguidamente se vaca el

cemento , se mezcla estos elementos por 3 minutos

ms y finalmente el agua buscando que la pasta tenga

en este caso una consistencia plstica tal como fue

diseado, por otro minuto ms.

%gregado fino J agregado grueso

%adiendo el cemento y el agua (fig. derecha)



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Rna vez obtenida la mezcla se determina el /*R1+ utilizando el cono de %braham

"ontinuando se pesa el molde de la probeta y tras ser aceitado (para evitar la

adherencia de la mezcla), y nombrado el molde se coloca dentro de esta la mezcla entres capas cada una de estas compactada con 69 golpes realizados con el empleo de una

varilla compactadora.

8R984DADS -A;


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'. APARIENCIA:L# #p#$&%n( )*% p$%!%n'# "# p#!'# %! !+$% g$#K+!# %! %(&$ #

!&-p"% K&!'# !% +!%$K# -#+$ p$%!%n( % #g$%g#+ g$*%!+

,. Pso Unit"(io % Con!(to F(s!o:

%erminado de la pro6eta

8rocedimiento:

%hora al tener compactada la probeta se procede a analizar el peso unitario del

concreto fresco del siguiendo los pasos

+rimeramente se registra el peso del molde al vaco. *uego se procede a

colocar la mezcla de concreto en el molde metlico para finalmente registrar su

peso en conjunto. El volumen del molde se obtuvo a partir de sus dimensiones

+esamos la muestra en estado fresco, y la dejamos que se seque durante 64 horas.

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCApg. 8 CONSISTENCIA INDICADOS9; 892 95@ 8 8 2 4?

CONCRETO SIN AIRE INCORPORADO1? " '?,? " 0?4? " @?

2>=22;25

8??282>6282

8

8658


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/upongamos que el uso del reduce en un 69 H del volumen de agua

Entonces

volum agua de mezcla=75

(181

)

volum aguade mezcla=135.8 ;/m3

. Contenido de aire atrapado

Cont. De aire atrapado (%)

Tamao Mximo

Nominal

Aire Atrapado

3/8 3

1/2 2.

3/!" 2

1 1.

1# 1

2 $.

3 $.3

$.2

&e la tabla obtenemos

0Aire atrapado: 10

. Relaci+n a/c para 2cr $ 33* g/cm!

Fcr

(28 das)

Relacin agua-cemento de diseo en peso

C&NC'T& *N A*'

*NC&'+&'AD&

CONCREO CON !"RE

"NCOR#OR!$O

%&'

2''

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&'

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'*,2

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'*8

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'*+%

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'*'

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4nterpolaci+n:

598CCCC.. 8.4B



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554CCCC.. D

6B8CCCC.. 8.9

350300350334

=0.480.550.48x

x=0.5024

a

c=0.5

". Calculo del actor cemento

Fc=volumende agua de mezcla

a

c

Fc=135.8 kg /m

3

0.5

Fc=271.6 kg/m3

0raduciendo a bolsas>m5ser

Fc= 271.6 kg/m

3

42.5 kg/bolsa=6.391bolsas /m

3

. Cantidad de agregado grueso

%amao

'&imodel

agregado

-olumen de agregado grueso compactado en

seco para distintos m+dulos de inura de laarena

!.* !. !." 3

3/") 8.9 8.4B 8.4F 8.44

1/!) 8.9G 8.9 8.99 8.95

3/*) 8.FF 8.F4 8.F6 8.F

1) 8.3 8.FG 8.F 8.F9

11/!) 8.9 8.5 8.3 8.FG

!) 8.B 8.F 8.4 8.6

3) 8.B6 8.G 8.B 8.9

) 8.B 8.B9 8.B5 8.B3

4nterpolaci+n:


M


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6.F8CCCC.. 8.5

6.69CCCC.. D

6.B8CCCC.. 8.3

2.802.602.802.725

=0.710.730.71x

x=0.7175

*uego obtenemos la relacinb

b0

=0.7175

&nde b8 < peso seco del agregado grueso compactado

b < peso suelto seco agregado grueso

b < 8.39@3F8B =g>m5

6 $ 1153.* g/m3

P+$ "+ '#n'+0 P%!+ !*%"'+ !%(+ AG 886.=5 g9-

1. C"nti%"% % "/(/"%o no

+or el m$todo de vol!menes absolutos

"emento

271.6kg/m3

3150kg/m3=0.0862

m

3

%gregado grueso 1153.74kg /m3

2.48621000kg/m3=0.4641m3

%gua 135.8 kg /m3

1000 kg /m3=0.1358m3

%ire m5

, 5.69G>3G88 < 8.883 m5

volum .absoluto=0.6978

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCApg. 2m5)

A7$ "51. g/m3

11. V"+o(s % %iso % +")o("to(io

,emento 21. -/m3

aa 13.8 0i/m3

A. 113.! -/m3

A. 81. -/m3

aditi4o 3.25 -/m3

1'. !o((!!i2n 5o( $%"% % +os "/(/"%os.

";. Pso H%o % +os "/(/"%os

%gregado fino+e h!medo < peso seco@ (3 J K (H))

851.6[ 3.71100 +1]=883.2kg/m3

%gregado grueso


1153.74[ 1.23100 +1]=1167.93 kg/m3

);. $%"% s$5(!i"+

Lumedad superf. < M (H) 2 H %N/

% 5.3H 23.5GGH < 6.533H

%: 3.65H 28.BBG H < 8.543 H

!;. "5o(ts % "/$" % &!+" 5o( $%"% % +os"/(/"%os

(Lsi@peso seco agregado)>388

%gregado fino

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCApg. 2=


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2.311851.6

100=19.68lts /m

3

%gregado grueso

0.3411153.74

100=3.934 lts/m

3

%porte de agua !3.1 lts/m3

1,. A/$" !ti"

Enton!s: 359.B lts>m5O 65.F3 lts>m5< 11!.! lts/m3

10. P(o5o(!ion"into % &!+"

,emento 21. -/m3

aa 112.2 0i/m3

A. 11.53 -/m3

A. 883.2 -/m3

aditi4o 3.25 lt/m3

271.6

271.6;1167.93

271.6;883.2

271.2

112.2

6.391

3.259

FC

1 ;4.3 ;1.86 ;3.25

17.56 lts

bolsa,0.51L/bosa

13. !"nti%"% % &!+" % 5($)"

P"(" 1 5(o)t" 9.3, ,;CEMENTO 2=8.< Fg9- 8.5?Fg9'#n#

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCApg. 2;


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>.>>6AGUA 882.2 L&9-

>.>>6>.6?5= L&9'#n#

A.G 1167.93 Fg9-

>.>>6

.>>6 >.>8= L&9'#n#

VII. CONCLUSIONES

/e logr disear y determinar la resistencia del concreto con y sin aditivo

utilizando el m$todo del %"I, el aditivo redujo un buen porcentaje de

volumen de agua y tambi$n disminuyo la cantidad de cemento

/e elabor una probeta para corroborar las propiedades del concreto fresco y

endurecido, tambi$n para comprobar las caractersticas dadas para dicho

diseo.

*ograr un diseo econmico y favorable partiendo de las propiedades de los

agregados estudiados y utilizados.

diseño de diseño de mezclas

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