Diseño de Mezcla - Metodo Modulo de Finura

3
GOBIERNO REGIONAL DE LAMBAYEQUE PROYECTO IRRIGACION OLMOS PROYECTO ESPECIAL OLMOS TINAJONES Canal de Conduccion principal JMP Campamento Palo Verde PASO 1: CEMENTO Portland Tipo I - Pacasmayo 3.17 gr/cm 3 PASO 2: AGUA Pozo La Noria PASO 3: AGREGADO FINO 2.64 kg/m 3 2.32 % 0.40 % 2.75 PASO 4: AGREGADO GRUESO Angular 3/4 " 1532 kg/m 3 2.60 kg/m 3 1.55 % 0.00 % 5.83 PASO 5: DETERMINACION DE LA RESISTENCIA PROMEDIO Conociendo que la resistencia en compresion de diseño especifico es de: 175 Kg/cm 2 a los 28 dias y que la desviacion estandar es de : 36.6 Kg/cm 2 Aplicamos las ecuaciones siguientes: Entonces la resistencia promedio a la compresion del concreto es: 225 Kg/cm 2 PASO 6: SELECCIÓN DEL TAMAÑO MAXIMO NOMINAL DEL AGREGADO De acuerdo a las especificaciones de obra, el agregado grueso tiene perfil angular y un tamaño maximo nominal de 3/4 " PASO 7: SELECCIÓN DEL ASENTAMIENTO Consistencia: Plástica A la que corresponde un asentamiento de: 3" a 4" 0" a 2" Poca 3" a 4" O.K. >= 5" Poca PASO 8: VOLUMEN UNITARIO DEL AGUA TMN: 3/4 " Plástica 205 lt/m 3 180 lt/m 3 3/8" 1/2" 3/4 1" 1 1/2" 2" 3" 6" 207 199 190 179 166 154 130 113 228 216 205 193 181 169 145 124 243 228 216 202 190 178 160 - 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0.3 0.2 181 175 168 160 150 142 122 107 202 193 184 175 165 157 133 119 216 205 197 184 174 166 154 - 8 7 6 5 4.5 4 3.5 3 Trabajabilidad De acuerdo a las especificaciones, las condiciones de colocacion requieren que la mezcla tenga una: Plástica Húmeda Seca Absorcion: Peso especifico de masa: Absorcion: Contenido de Humedad: Modulo de Fineza: Modulo de Fineza: Consistencia del concreto Asentamiento Tabla 1: Asentamiento por el tipo de consistencia del concreto Fecha de ensayo: Realizado por: Lugar del ensayo: Tipo: Peso especifico: Perfil: Tamaño Maximo Nominal: Peso seco compactado: Peso especifico de masa: DISEÑO DE MEZCLA DE CONCRETO USANDO EL METODO DE MODULO DE FINEZA DE LA COMBINACION DE AGREGADOS CONCRETOS SIN AIRE INCORPORADO El volumen unitario de agua, o agua de diseño, lo seleccionamos de la Tabla 2, en la que se determina que para un agregado grueso de tamaño maximo nominal de: Ajuste por uso de aditivo Diseño para: Contenido de humedad: 1" a 2" 3" a 4" 6" a 7" Contenido de Aire atrapado ( % ) En una mezcla de consistencia: Y sin aire incorporado, corresponde un volumen unitario de: ASENTAMIENTO AGUA EN L/M3 DE CONCRETO PARA LOS TAMAÑOS NOMINALES MÁXIMOS DEL AGREGADO GRUESO Y Tabla 2: Cantidades aproximadas de agua de mezclado y contenido de aire para diferentes valores de asentamiento y TMN del agregado. CONSISTENCIA INDICADA 1" a 2" 3" a 4" 6" a 7" Contenido total de Aire ( % ) CONCRETOS CON AIRE INCORPORADO f'cr = f'c + 1.34σ f'cr = f'c + 2.33σ− 35 Sikament 306: El uso de este producto permite la reduccion de hasta 30% de agua.

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GOBIERNO REGIONAL DE LAMBAYEQUE PROYECTO IRRIGACION OLMOS PROYECTO ESPECIAL OLMOS TINAJONES

Canal de Conduccion principal

JMP

Campamento Palo Verde

PASO 1: CEMENTO

Portland Tipo I - Pacasmayo

3.17 gr/cm3

PASO 2: AGUA

Pozo La Noria

PASO 3: AGREGADO FINO

2.64 kg/m3

2.32 %

0.40 %

2.75

PASO 4: AGREGADO GRUESO

Angular

3/4 "

1532 kg/m3

2.60 kg/m3

1.55 %

0.00 %

5.83

PASO 5: DETERMINACION DE LA RESISTENCIA PROMEDIO

Conociendo que la resistencia en compresion de diseño especifico es de: 175 Kg/cm2

a los 28 dias y que la desviacion estandar es de : 36.6 Kg/cm2

Aplicamos las ecuaciones siguientes:

Entonces la resistencia promedio a la compresion del concreto es: 225 Kg/cm2

PASO 6: SELECCIÓN DEL TAMAÑO MAXIMO NOMINAL DEL AGREGADO

De acuerdo a las especificaciones de obra, el agregado grueso tiene perfil angular y un tamaño maximo nominal de 3/4 "

PASO 7: SELECCIÓN DEL ASENTAMIENTO

Consistencia: Plástica

A la que corresponde un asentamiento de: 3" a 4"

0" a 2" Poca

3" a 4" O.K.

>= 5" Poca

PASO 8: VOLUMEN UNITARIO DEL AGUA

TMN: 3/4 "

Plástica

205 lt/m3 180 lt/m3

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

207 199 190 179 166 154 130 113

228 216 205 193 181 169 145 124

243 228 216 202 190 178 160 -

3 2.5 2 1.5 1 0.5 0.3 0.2

181 175 168 160 150 142 122 107

202 193 184 175 165 157 133 119

216 205 197 184 174 166 154 -

8 7 6 5 4.5 4 3.5 3

Trabajabilidad

De acuerdo a las especificaciones, las condiciones de colocacion requieren que la mezcla tenga una:

Plástica

Húmeda

Seca

Absorcion:

Peso especifico de masa:

Absorcion:

Contenido de Humedad:

Modulo de Fineza:

Modulo de Fineza:

Consistencia del concreto Asentamiento

Tabla 1: Asentamiento por el tipo de consistencia del concreto

Fecha de ensayo:

Realizado por:

Lugar del ensayo:

Tipo:

Peso especifico:

Perfil:

Tamaño Maximo Nominal:

Peso seco compactado:

Peso especifico de masa:

DISEÑO DE MEZCLA DE CONCRETO USANDO EL METODO DE MODULO DE FINEZA DE LA COMBINACION DE

AGREGADOS

CONCRETOS SIN AIRE INCORPORADO

El volumen unitario de agua, o agua de diseño, lo seleccionamos de la Tabla 2, en la que se determina que para un agregado grueso de tamaño maximo

nominal de:

Ajuste por uso de aditivo

Diseño para:

Contenido de humedad:

1" a 2"

3" a 4"

6" a 7"

Contenido de Aire atrapado ( % )

En una mezcla de consistencia:

Y sin aire incorporado, corresponde un volumen unitario de:

ASENTAMIENTO

AGUA EN L/M3 DE CONCRETO PARA LOS TAMAÑOS NOMINALES MÁXIMOS DEL AGREGADO GRUESO Y

Tabla 2: Cantidades aproximadas de agua de mezclado y contenido de aire para diferentes valores de asentamiento y TMN del agregado.

CONSISTENCIA INDICADA

1" a 2"

3" a 4"

6" a 7"

Contenido total de Aire ( % )

CONCRETOS CON AIRE INCORPORADO

f'cr =f'c + 1.34σ

f'cr =f'c + 2.33σ − 35

Sikament 306: El uso de este

producto permite la reduccion de

hasta 30% de agua.

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GOBIERNO REGIONAL DE LAMBAYEQUE PROYECTO IRRIGACION OLMOS PROYECTO ESPECIAL OLMOS TINAJONES

PASO 9: SELECCIÓN DEL CONTENIDO DE AIRE

TMN: 3/4 " 2 %

PASO 10: RELACION AGUA - CEMENTO

Seleccion de la relacion agua - cemento por resistencia. (Tabla 3)

Para una resistencia promedio de: 225 Kg/cm2

En un concreto sin aire incorporado, se muestra una relacion agua - cemento de: 0.67

PASO 11: FACTOR CEMENTO

El factor cemento de la mezcla sera: 180/ 0.60 = 300.00 kg/m3

7.00 Bolsas/m3

PASO 12: CALCULO DEL VOLUMEN ABSOLUTO DE LA PASTA

La suma de los volumenes absolutos de los elementos integrantes de la pasta sera:

PESOS PESOS ESPEC. VOLUMEN

m3gr/cm3 ABSOLUTO (m3)

Cemento Pacasmayo 300 3.17 0.095

Agua Potable 180 1.00 0.180

%de Aire 2.00 100 0.020

Sikament 306 Sika 4.54 5.4 1.19 0.005 1.8 %

Sika Fiber Sika 0.60 0 0.91 0.001 . %

0.300

PASO 13: VOLUMEN ABSOLUTO DEL AGREGADO

El volumen absoluto del agregado es igual a la unidad menos el volumen absoluto de la pasta:

Volumen absoluto del agregado: 1 - 0.300 = 0.700 m3

PASO 14: CALCULO DEL MODULO DE FINEZA DE LA COMBINACION DE AGREGADOS

Entrando a la Tabla 4 con un contenido de cemento de: 7.00 Bolsas/m3

Y un tamaño maximo nominal del agregado: 3/4 "

Se encuentra un valor del modulo de fineza de la combienacion de agregados igual a: 5.04

6.00 7.00 8.00 9.00

3.96 4.04 4.11 4.19

4.46 5.54 4.61 4.89

4.96 5.04 5.11 5.19

5.26 5.34 5.41 5.49

5.56 5.64 5.71 5.79

5.86 5.94 6.01 6.09

6.16 6.24 6.31 6.39

PASO 15: CALCULO DEL AGREGADO FINO EN RELACION AL VOLUMEN ABSOLUTO TOTAL DEL AGREGADO

5.83 - 5.04

5.83 - 2.75

pg = 74.35 %

PASO 16: CALCULO DE LOS VOLUMENES ABSOLUTOS DEL AGREGADO

Volumen absoluto del agregado fino = 0.700 * 25.65 % = 0.180 m3

Volumen absoluto del agregado grueso = 0.700 * 74.35 % = 0.521 m3

PASO 17: PESOS SECOS DE LOS AGREGADOS

Peso seco del agregado fino = 0.180 * 2.64 *1000 = 475 kg/m3

Peso seco del agregado grueso = 0.521 * 2.60 *1000 = 1354 kg/m3

PORCENTAJE

Tabla 4: Modulo de fineza de la combinacion de agregados

3 "

MÓDULO DE FINURA DE LA COMBINACIÓN DE AGREGADOS,EL CUAL DA LAS MEJORES CONDICIONES DE

TRABAJABILIDAD PARA LOS CONTENIDOS DE CEMENTO EN SACO / M3 INDICADOS.

TAMAÑO DEL

AGREGADO GRUESO

( MÁXIMO )

3 / 8 "

3 / 4 "

1 "

1 1/2 "

2 "

1 / 2 "

PROPORCION

Volumen absoluto de la pasta:

PESOSPROCEDENCIA

Factor cemento:

150 0.80 0.71

250 0.62 0.53

200 0.70 0.61

350 0.48 0.40

300 0.55 0.46

450 0.38 -

400 0.43 -

28 dias ( kg / cm2 ) CONCRETO SIN AIRE CONCRETO CON AIRE

f´cr INCORPORADO INCORPORADO

Donde se trata de un concreto sin aire incorporado, de la Tabla 2 se determina que el contenido de aire atrapado para el agregado grueso de:

Contenido de aire:

Resistencia a la compresión a los RELACIÓN AGUA / CEMENTO DE DISEÑO EN PESO

Tabla 3: Relacion agua - cemento por resistencia

0.60

Ajuste por expediente

pf = * 100 = 25.65 %

m =p� ∗ m� +p� ∗ m�

p�= ����

�����* 100

Revisar hoja tecnica del

producto.

Revisar hoja tecnica del

producto.

Sika Fiber:

Se debe de usar 600 gr. Por m3

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PASO 18: VALORES DE DISEÑO

Las cantidades de materiales a ser empleadas como valores de diseño son:

Cantidades Unidades

300 kg/m3

180 lt/m3

475 kg/m3

1354 kg/m3

4.54 lt/m3

0.60 kg/m3

PASO 19: CORRECCION POR HUMEDAD DEL AGREGADO

Peso humedo del:

475 * 1.004 = 477 kg/m3

1354 * 1.000 = 1354 kg/m3

A continuacion se determinara la humedad superficial del agregado:

Humedad superficial:

0.40 - 2.3 = -1.9 %

0.00 - 1.6 = -1.6 %

Aporte de humedad del:

475 * -0.019 = -9 lt/m3

1354 * -0.016 = -21 lt/m3

Aporte de humedad del agregado = -30 lt/m3

180 - -30 210 lt/m3

Tanda

Cantidades Unidades 0.042

300 kg/m3 12.600

210 lt/m3 8.820

477 kg/m3 20.034

1354 kg/m3 56.868

4.54 lt/m3 0.191

0.60 kg/m3 0.025

2346

PASO 20: PROPORCION EN PESO

La proporcion en peso de los materiales sin corregir y ya corregidas por humedad de agregado seran:

300 : 475 : 1354 = 1 : 1.58 : 4.51 / 25.5 lt/saco

300 300 300

300 : 477 : 1354 = 1 : 1.59 : 4.51 / 29.8 lt/saco

300 300 300

PASO 21: PESOS POR TANDA DE UN SACO

Relacion de agua - cemento de diseño = 180 / 300 = 0.60

Relacion de agua - cemento efectiva = 210 / 300 = 0.70

Y las cantidades de los materiales por tanda de un saco seran:

Cantidades Tanda Totales Unidades

1 42.5 42.5 kg/saco

29.8 29.8 lt/saco

1.59 42.5 67.6 kg/saco

4.51 42.5 191.8 kg/saco

0.64 0.64 lt/saco

0.09 0.09 lt/saco

Materiales

Cemento

Agua de diseño

Agregado fino seco

Agregado grueso seco

Sikament 306

Sika Fiber

Agregado fino:

Agregado grueso:

Agregado fino:

Agregado grueso:

Agregado fino:

Agregado grueso:

Agua efectiva:

Y los pesos de los materiales integrantes de la unidad cubica de concreto, ya corregidos por humedad del agregado, a ser empleados en las mezclas de prueba

seran:

Materiales

Cemento

Agua efectiva

Agregado fino humedo

Agregado grueso humedo

Sikament 306

Sikament 306

Sika Fiber

Sika Fiber

Materiales

Cemento

Agua efectiva

Agregado fino seco

Agregado grueso seco

Peso Unitario de la mezcla:

Ingresar volumen de tanda a

criterio del diseñador.