UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

LABORATORÍO TECNOLOGÍA DEL CONCRETO

DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO

DOCENTE: ING. GUSTAVO CCORI SALAZAR

ALUMANA: YULIANA KAREN PUMA FLOREZ

I. MARCO CONCEPTUALSeleccionar las proporciones de los materiales que se usarán para el diseño de mezcla del concreto (unidad cúbica de concreto). Se define como un proceso que se basa en la aplicación técnica y practica de procedimientos científicos tanto sobre los componentes y la interacción entre ellos. El diseño de mezcla permite lograr un material que satisfaga los requerimientos del proyecto constructivo, en calidad y economía.

II. MÉTODO DE DISEÑO DE MEZCLA DE CONCRETO: ACI, NORMA 211.1-70

II.I CÁLCULOSPASO 1. Se determina la variabilidad de la resistencia del concreto, en base al nivel de control de calidad del proceso de mezclado en obra, para lo que se puede utilizar la siguiente tabla:

TIPO DE CONTROL DESVIACION ESTANDAR (  )

Muy bueno 0.07 fm

Bueno 0.14 fm

Regular 0.21 fm

Deficiente 0.28 fm

En el presente caso tendríamos la siguiente información:

f’c = 300 Kg/cm2 = 0.07 fm

F ´ c=fm−1.65σ300=fm−1.65 (0.07 fm )

300=0.8845 fm

3000.8845

=fm=339.174 kg/cm2

PASO 2: Se determina la cantidad de agua que se requiere por m3 de concreto, y el porcentaje de volumen de aire atrapado, en función del tamaño máximo del agregado (40 mm) y del asentamiento en el cono de Abrams (25 mm), mediante la siguiente tabla:

Cantidad aproximada de agua de mezclado para diferentes asentamientos y tamaños máximos de los agregados

Asentamiento Cantidad de agua

(Kg/m3 de concreto para agregados de tamaño máximo)

(mm) 10 mm

12.5 mm

20 mm

25 mm

40 mm

50 mm

70 mm 150 mm

30 a 50 205 200 185 180 160 155 145 125

80 a 100 225 215 200 195 175 170 160 140

150 a 180 240 230 210 205 185 180 170 ¾

Contenido de aire atrapado (porcentaje)

3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.3 0.2

Cantidad de agua por metro cúbico de concreto = 195 Kg

Porcentaje de volumen de aire atrapado = 1.5% PASO 3: La relación agua / cemento de la mezcla (medida al peso).

Peso de agua / peso de cemento = 0.50

PASO 4: El contenido de cemento será:

Peso de cemento = peso de agua / 0.50 = 195 Kg / 0.50 = 389.28 Kg

PASO 5: Se calcula el volumen aparente de agregado grueso mediante la siguiente tabla, en función del módulo de finura del agregado fino (3.20) y el tamaño máximo del agregado grueso (1”=25 mm).

Tamaño máximo del Volumen de agregado grueso compactado con varilla , por

agregado volumen de concreto para módulo de finura de la arena de:

(mm) 2.40 2.60 2.80 3.00

10 0.50 0.48 0.46 0.44

12.5 0.59 0.57 0.55 0.53

20 0.66 0.64 0.62 0.60

25 0.71 0.69 0.67 0.65

40 0.75 0.73 0.71 0.69

50 0.78 0.76 0.74 0.72

70 0.82 0.80 0.78 0.76

150 0.87 0.85 0.83 0.81

Volumen aparente del agregado grueso = 0.63 m3

PASO 6: El peso del agregado grueso se obtiene multiplicando su volumen aparente por su peso específico aparente.

Peso agregado grueso = 1364m3 x 2.68 Kg/m3 = 3656.51 Kg.

PASO 7: Se calculan los volúmenes efectivos de cemento, agua, agregado grueso y aire atrapado.

VolumenCemento= 389.28kg

3060kg /m3=0.127m3

Volumen Agua= 195kg

999.97kg /m3=0.195m3

Volumen AgregadoGrueso= 3656.51kg

2680.2kg /m3=1.364m3

Volumen Aire Atrapado=0.02m3

PASO 8: Se calcula el volumen de agregado fino.

Volumen agregado fino = 4647.90461/2707.1 = Volumen agregado fino = 1.7169 m3

PASO 9: Se calcula el peso de agregado fino.

Peso agregado fino = (1716.92m3) X (2.71Kg/ m3) = 4652.8532 Kg

MATERIAL VOL. m3 PESO kg 39

Cemento: 0.13 389.28 1.70

Agua: 0.20 195.00 0.85

AG: 1.36 3656.51 16.01

AF: 1.72 4647.90 20.35

Aire Atrapado: 0.02 19.35 0.08

8908.05 39 kg

II.CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES La resistencia media del concreto es mayor: 339.2kg /cm2>¿ 300kg /cm2

Algunos criterios básicos para corrección del diseño, en laboratorio, pueden ser los siguientes:

Si la mezcla resulta demasiado seca, debería incorporarse un aditivo plastificante. Si la mezcla presenta oquedades internas (hormigueros), debería incrementarse proporcionalmente la cantidad de arena, cemento y agua.

Si la mezcla presenta segregación, debería disminuirse proporcionalmente la cantidad de arena, cemento y agua.

Para poder definir una dosificación al volumen, que a pesar de no ser técnicamente apropiada es la más empleada en nuestro medio, sería necesario determinar adicionalmente, en laboratorio, la densidad aparente del agregado grueso y del cemento

VII. BIBLIOGRAFÍA DISEÑO DE MEZCLAS Y AGREGADOS, Juan Harman. MANUAL DEL INGENIERO CIVIL. Tomo I. Mac Graw Hill: México

VIII. ANEXOSCONTROL DE CALIDAD DEL CONCRETO EN OBRA

El concreto es el material más importante en la construcción con el cual los diseñadores, ingenieros y arquitectos especifican y construyen obras concebidas para el bienestar y el progreso humano. El concreto está constituido por diferentes materiales los cuales debidamente dosificados y mezclados se integran para formar elementos monolíticos, que proporcionan resistencia y durabilidad a las estructuras.

El control en obra del proceso de fabricación de los hormigones constituye un aspecto fundamental. Debe prestarse especial atención a los siguientes puntos:

Respetar las proporciones de los componentes del concreto obtenidos en laboratorio, a menos que se produzcan cambios en sus características, en cuyo caso deberán efectuarse ajustes al diseño. Controlar la humedad de los agregados, particularmente apilándolos en lugares protegidos contra la lluvia. En caso de no ser posible controlar los cambios de humedad se debe verificar periódicamente su contenido. No utilizar agregados que contengan sales o materiales orgánicos. No utilizar cemento que denote inicios de un proceso de fraguado. Controlar constantemente que el asentamiento del cono de Abrams se encuentre dentro de límites aceptables. El propio cono de Abrams puede ser utilizado para ajustar un diseño si los agregados se han humedecido por permanecer a la intemperie, en cuyo caso se deberá modificar fundamentalmente la cantidad de agua añadida. Si se usan aditivos, deben hacerse previamente mezclas de prueba para asegurarse de su buen comportamiento.

Se deberá tener especial cuidado con el transporte del concreto para no producir segregación.

Se deberá tomar un número suficiente de muestras cilíndricas para poder realizar ensayos a los 7, 14 y 28 días. Se deberán reservar muestras para poder ensayarlas ocasionalmente a los 56 días.