F175-IDISEO DE MEZCLA PARA CONCRETO F' c = 175 Kg/cm2, CEMENTO TIPO IPg. 1Las proporciones de los materiales integrantes de la mezcla de concreto que se emplearn para formular el Expediente" ESTUDIO DEFINITIVO DE RIESGO Y CONTROL, PUCACACA-PICOTA", San Martn, se presentan a continuacin;adems, las especificaciones para la Obra indican lo siguiente:- En el diseo de la mezcla no existe limitaciones en cuanto a procesos de congelacin, presencia de in cloruro o ataquespor sulfato- La resistencia en compresin especificada es de 175 Kg/cm2 a los 28 das- Las condiciones de colocacin del concreto exigen el empleo de mezclas de consistencia plstica- El tamao mximo nominal del agregado grueso es de 3/4"MaterialesA.- CementoPara nuestro caso consideramos al suelo como arcilloso expansivos sin problemas para el concreto y deber emplearseen la mezcla cemento tipo I de la clasificacin ASTM C 150- Portland ASTM tipo I "Pacasmayo"- Peso especfico de cemento:3110Kg/m3B.- AguaSe emplear el agua del ro HuallagaPropiedades de los AgregadosCanteraC.- Agregado Fino (Arena gruesa)Humedad Natural0.80%Absorcin0.60%Mdulo de Fineza3.00Peso especfico de masa2567Kg/m3Peso Unitario Suelto1780Kg/m3Peso Unitario Varillado (compactado)1592Kg/m3D.- Agregado Grueso (Piedra Chancada)Humedad Natural0.95%Absorcin0.72%Tamao Mximo del Agregado Nominal3/4"Peso especfico de masa2478Kg/m3Peso Unitario Suelto1620Kg/m3Peso Unitario Varillado (compactado)1576Kg/m31.- Determinacin de la Resistencia PromedioCuando no se cuenta con un registro de resultados de ensayos que posibilite los clculos, para determinar la resistenciarequerida deber ser determinada empleando los valores de tablas como:Tabla N 1 Resistencia a la Compresin Promediof 'c (Kg/cm2)f 'cr (Kg/cm2)Menos de 210f ' c + 70210 a 350f ' c + 84Sobre 350f ' c + 98Resistencia del Concreto: f ' c =175Kg/cm2tomaremos: f ' cr = f ' c + 70 =245Kg/cm2Asimismo, considerando valores que relacionan el grado de control de calidad con el coeficiente de variacin "V" que estdado por la tabla N 2Pg. 2Tabla N 2 Coeficientes de Variacin y Grados de ControlGrados de ControlCoefic. de Variacin "V"Obtenible unicamente en Lab.5%Excelente en Obra10 a 12 %Bueno15%Regular18%Inferior20%Malo25%Tabla N 3 Resistencia Promedio: Porcentaje de la Resistencia Especificada" V "Para una Muestra de Ensayo en Diez por Debajo del PorcentajePara una Muestra de Ensayo en Cien por Debajo delde la Resistencia de Diseo EspecificadaPorcentaje de la Resistencia de Diseo Especificada1009080701009080705107---113102--10115103--130117104-12118106--139125111-15124111100-15413912310818130117104-17315513812120135121108-18816915013125147133118103241216192168Si observamos la Tabla N 2 que el coeficiente de variacin " V " = 10 % es un concreto excelente en obra y deseando queno ms de una muestra de cada diez est por debajo del 100 % de la resistencia especificada, el coeficiente por el cualse deber multiplicar la resistencia de diseo para obtener la resistencia promedio ser de acuerdo a la Tabla N 3f ' cr = f ' cr *115 / 100282Kg/cm22. Seleccin del Tamao Mximo Nominal del Agregado GruesoDe acuerdo a la granulometra de agregado grueso, el tamao mximo nominal es de 3/4 "3. Seleccin del Asentamiento del ConcretoDe acuerdo a las especificaciones, las condiciones de colocacin requieren una mezcla de consistencia plstica a la quecorresponde un asentamiento de 2 " a 3 "4. Volumen Unitario de AguaSe determina mediante la Tabla N 4 confeccionada por el Comit 211 del ACI:Tabla N 4 Volumen Unitario de AguaAsentamientoAgua en lt/m3, para los Tamaos Mximos Nominales de Agregado Grueso y Consistencia indicados(Slump)3/8"1/2"3/4"1"1 1/2 "2 "3 "6 "Concreto Sin Aire Incorporado1 " a 2 "2071991901791661541301133 " a 4 "2282162051931811691451246 " a 7 "243228216202190178160-Concreto Con Aire Incorporado1 " a 2 "1811751681601501421221073 " a 4 "2021931841751651571331196 " a 7 "216205197184174166154-Para un asentamiento de 2" a 3 " en una mezcla sin aire incorporado cuyo agregado grueso tiene un tamao mximonominal de :3/4" es de:198lt / m35. Contenido de Aire AtrapadoDesde que la estructura no va a estar sometida a congelacin y deshielo, no ser necesario incorporar aire a la mezcla,de acuerdo a la Tabla N 5, a un concreto con agregado cuyo tamao mximo nominal de 3/4" le corresponde 2.0 % de aireatrapadoPg. 3Tabla N 5 Contenido de Aire AtrapadoTamaoAire AtrapadoMximoNominal3/8 "3.0%1/2 "2.5%3/4 "2.0%1 "1.5%1 1/2 "1.0%2 "0.5%3 "0.3%6 "0.2%Contenido de Aire Atrapado es : 2.0 % =0.020m35. Relacin Agua - Cemento por ResistenciaPara una resistencia del concreto promedio:282Kg/cm2, en un concreto sin aire incorporado, en la Tabla N 6,se encuentra una relacin de agua - cemento mxima en pesoTabla N 6 Relacin Agua - Cemento por Resistenciaf ' crRelacin agua-cemento de diseo en pesoConcretoConcreto con AireSin AireIncorporado(28 das)Incorporado1500.800.712000.700.612500.620.533000.550.463500.480.404000.43-4500.38-Relacin agua - cemento mxima en peso, para una resistencia de :282Kg/cm2, es:0.586. Relacin Agua - Cemento por DurabilidadNo presentndose problemas por intemperismo ni de ataques por sulfato, u otros tipos de acciones que pudieran daar alconcreto, se seleccionar la relacin agua - cemento nicamente por resistencia :0.58Se debe tener presente que esta relacin - cemento permite alcanzar una resistencia en compresin bastante mayor que175 Kg/cm2, requeridos por resistencia; este hecho no autoriza a disminuir el contenido de cemento y deber ser tenida enconsideracin por la Supervisin al efectuar el control de calidad del concreto7. Factor CementoEl factor cemento ser: agua / (relacin agua-cemento) =341Kg/m3 =8.00bolsas/m38. Contenido de Agregado GruesoEl contenido de agregado grueso po unidad de volumen del concreto se determina empleando la Tabla N 7, Peso delAgregado Grueso por Unidad de Volumen del Concreto, con un mdulo de fineza del agregado fino de 3.00 y un tamaomximo nominal del agregado grueso de 3/4 ", se encuentra un valor de b / bc igual a: 0.600 m3 de agregado grueso secovarillado o compactado por unidad de volumen del concreto.Pg. 4Tabla N 7 Peso del Agregado Grueso por Unidad de Volumen del ConcretoTamao MximoVolumen de Agregado grueso, Seco y Varillado oNominal delCompactado, Por Unidad de Volumen del Concreto,Agregado Gruesopara Diversos Mdulos de Fineza del Fino2.402.602.803.003/8 "0.500.480.460.441/2 "0.590.570.550.533/4 "0.660.640.620.601 "0.710.690.670.651 1/2 "0.760.740.720.702 "0.780.760.740.723 "0.810.790.770.756 "0.870.850.830.81Interpolando se encuentra la relacin:b / bc =0.600m3Peso del agregado grueso: (b / bc) * (peso unitario varillado o compactado) =946Kg9. Clculo de los Volmenes AbsolutosVolumen Absoluto de:Cemento : (Factor cemento) / (peso especfico del cemento) =0.110m3Agua : (volumen unitario de agua)/(peso especfico del agua) =0.198m3Aire : (Contenido de aire atrapado) * (1m3)0.020m3Agregado Grueso : (peso del agregado grueso) / (peso especifico de masa) =0.382m3Suma de los Volmenes conocidos :0.710m310. Contenido de Agregado FinoVolumen Absoluto de agregado fino: (1 - Suma de Volmenes conocidos) =0.290m3Peso del Agregado Fino Seco: (vol. Abs. de agregado fino) * (peso especfico de masa) =744Kg11. Valores de DiseoLas cantidades de materiales a ser empleados como valores de diseo sern:Cemento :341Kg/m3Agua :198lt/m3Agregado Fino (Arena Gruesa) Seco :744Kg/m3Agregado Grueso (Piedra Chancada) Seco :946Kg/m312. Correccin por Humedad del AgregadoSe corregir por humedad de los agregado con la finalidad de obtener los valores a ser utilizados en Obra;Peso Hmedo de agregado fino : (Peso del agregado fino seco) * (humedad natural) =1500Kg/m3Peso Hmedo de agregado grueso : (peso del agregado grueso seco) * (humedad natural) =1671Kg/m3Pg. 5Humedad Superficial del Agregado:Agregado Fino (arena gruesa) : (humedad natural) - (absorcin) =0.20%Agregado Grueso (piedra chancada) : (humedad natural) - (absorcin) =0.23%Aporte de Humedad de los AgregadosAgregado Fino (arena gruesa) : (peso agregado fino seco) * (humedad superficial) =1lt/m3Agregado Grueso (piedra chancada) : (peso de agregado grueso seco)*(humedad superficial) =2lt/m3Aporte de humedad por los agregado es:3lt/m3Agua Efectiva : (Volumen Unitario de Agua) + (Aporte de Humedad de los Agregado) =201lt/m313. Peso de los Materiales Corregidos por HumedadCemento :340Kg/m3Agua :201lt/m3Agregado Fino (Arena Gruesa) :1500Kg/m3Agregado Grueso (Piedra Chancada) :1671Kg/m314. Proporcin en Peso por bolsa de cementoCemento : (Factor Cemento ) / (Factor Cemento) =1.00Agua : (Volumen Unitario de Agua)/ ( Factor Cemento / 42.5) =25.10lt/bolsaAgregado Fino (Arena Gruesa) : (Peso de Agregado Fino) / (Factor Cemento) =4.40Agregado Grueso (Piedra Chancada) : (Peso de Agregado Grueso) / (Factor Cemento) =4.9015. Peso por Tanda de una Bolsa de cementoCemento : (Proporcin Cemento) * (peso de una bolsa de cemento) =42.5Kg/bolsaAgua : (proporcin de agua) * (1) =25.1lt/bolsaAgregado Fino : (proporcin agregado fino) * (peso de una bilsa de cemento) =187.0Kg/bolsaAgregado Grueso : (proporcin de agregado grueso) * (peso de una bolsa de cemento) =208.3Kg/bolsa16. Resumen : Dosificacin por m3 de ConcretoCemento :8.00Arena Gruesa :0.58m3Piedra Chancada :0.67m3Agua :201lt