DISEÑO DE MEZCLASEl concreto y sus derivados son resultados de diseños, trabajos reales de ingeniería, susceptibles de toda acción de ajuste, modificación y lo que es mas importante, de optimización. Ello no debe implicar que hacer un bien concreto sea difícil. La calidad de concreto estará determinada tanto cuando el concreto se encuentre en estado no endurecido (dependiendo al tipo y característica de la obra así como el proceso a emplearse para su colocado), en el estado ya endurecido (señaladas por el ingeniero estructural, las cuales se encuentran indicadas en los planos y/o especificaciones de obra) y por el costo de la unidad cubica del concreto.DEFINICIONLa selección de las proporciones de los materiales integrantes de la unidad cubica de concreto, es definida como el proceso que, en base a la aplicación técnica y practica de los conocimientos científicas sobre sus componentes y la interacción entre ellos, permite lograr un material que satisfaga de la manera mas eficiente y económico los requerimientos particulares del proyecto constructivo.

CONSIDERACIONES Y/O CRITERIOS PARA EL DISEÑO DE LAS MEZCLASDebemos enfocar el concepto del diseño de mezcla para producir un concreto, tan económicamente sea posible, que cumplan con los requisitos requeridos para el estado fresco como mezclado, transporte, colocación, compactado y acabado; y en el estado endurecido, resistencia, compresión y durabilidad.El diseño de mezcla consiste en la aplicación sistemática de ciertas tablas y proporciones ya establecidas que satisfacen prácticamente todas las situaciones normales en las obras.

Antes de proceder a dosificar una mezcla se debe tener conocimiento del siguiente conjunto de información: Los materiales, Del elemento a vaciar, tamaño y forma de las estructuras, Resistencia a la compresión requerida, Condiciones ambientales durante el vaciado, Condiciones a la que se estará expuesta la estructura.

PARAMETROS BASICOS EN EL COMPORTAMIENTO DEL CONCRETOa) La TrabajabilidadEs una propiedad del concreto fresco que se refiere a la facilidad con que este puede ser mezclado, manejado, transportado, colocado y terminado sin que pierda su homogeneidad (exude o se segregue). b) La Resistencia

La resistencia a la compresión simple es la característica mecánica mas importante de un concreto, pero otras como la durabilidad, la permeabilidad y la resistencia al desgaste son a menudo de similar importancia.c) DurabilidadEl concreto debe poder soportar aquellas exposiciones que pueden privarlo de sus capacidad de servicio tales congelación y deshielo, ciclos repetidos de mojado y secado, calentamiento y enfriamiento, sustancias químicas, ambiente marino y otros semejantes.

MATERIALES QUE INTERVIENEN EN UNA MEZCLA DE CONCRETOa) CementoEs por excelencia el pegante mas barato y mas versátil, y sus propiedades físicas y mecánicas son aprovechadas en multitud de usos.Es el principal componente del concreto, el cual ocupa entre el 7% y el 15% del volumen de la mezcla, presentando propiedades de adherencia y cohesión,b) AguaComponente del concreto en virtud del cual, el cemento experimenta reacciones químicas para producir una pasta eficientemente hidratada, que le otorgan la propiedad de fraguar y endurecer con el tiempo.c) AgregadoEste componente que ocupa entre 60% a 75% del volumen de la mezcla, son esencialmente materiales inertes, de forma granular, naturales o artificiales, las cuales han sido separadas en fracciones finas (arena) y gruesas (piedra) en general provienen de las rocas naturales.d) AireAire atrapado o natural, usualmente entre 1% a 3% del volumen de la mezcla, están en función a las características de los materiales que intervienen en la mezcla, especialmente de los agregados en donde el tamaño máximo y la granulometría son fuentes de su variabilidad, también depende del proceso de construcción aplicado durante su colocación y compactación.e) AditivosEl ACI la define como un material distinto del agua, agregados y cemento, que se usa como ingrediente de concretos y morteros y se añade a la mezcla inmediatamente antes o durante su mezclado.

PASOS BASICOS PARA DISEÑAR UNA MEZCLA DE CONCRETO1) Recaudar el Siguiente Conjunto de Información:2) Determinar la Resistencia Requerida:3) Seleccionar el tamaño máximo nominal del agregado grueso4) Selección del asentamiento5) Determinación del volumen de agua:La cantidad de agua (por volumen de concreto) que se requiere producir un asentamiento dado, depende del tamaño máximo de agregado, de la forma de las partículas y gradación de los agregados y de la cantidad de aire incluido. La tabla 01 proporciona estimaciones de la cantidad de agua requerida6) Determinación del contenido de aire:El ACI establece una tabla que proporciona aproximadamente el porcentaje de contenido de aire atrapado en una mezcla de concreto en función del tamaño máximo nominal del agregado grueso.6) Determinación del contenido de aire:En el caso del concreto de aire incorporado también presenta una tabla indicando valores aproximados en función además de las condiciones de exposición suave, moderada y severa,7) Seleccionar la relación agua/cemento:La relación agua/cemento requerida se determina no solo por los requisitos de resistencia, sino también por los factores como la durabilidad y propiedades para el acabado.08) Calculo del contenido de cemento:Se obtiene dividiendo los valores hallados en los pasos (5) / (7)09) Calculo de los pesos de los agregados:Esta función del método de diseño especifico a emplear o basado puntualmente en alguna teoría de combinación de agregados.10) Presentar el diseño de mezcla en condiciones secas11) Corrección por humedad del diseño de mezcla en estado seco:Hay que tener en cuenta la humedad de los agregados para pesarlos correctamente. Generalmente los agregados están húmedos y a su peso seco debe sumarse el peso del agua que contienen, tanto absorbida como superficial.

Peso agregado húmedo = Peso agregado seco x (1 + C.H. (%))C.H. (%): Contenido de humedad del agregado.Aporte de humedad de los agregados:- Por absorción: L1 = peso agregado seco x %absorción del agregado

- Por contenido de humedad: L2 = peso agregado seco x & C.H: del agregadoEntonces: Agua efectiva = Agua de diseño+L1+L2

12) Presentar el diseño de mezcla en condiciones húmedas13) Realizar los ajustes a las mezclas de pruebas:Para obtener las proporciones de la mezcla de concreto que cumpla con las características deseadas, con los materiales disponibles se prepara una primera mezcla de prueba con proporciones iniciales que se determinan siguiendo los pasos que a continuación se indican.

Como puede verse el procedimiento de dosificación de mezclas se basa en el método de ensayo y error que en este caso converge rápidamente con el sistema de ajuste y reajuste.

GRANULOMETRÍA GLOBALLas diferentes investigaciones desarrolladas para obtener una granulométrica de combinación ideal se basan en la capacidad de acomodamiento y compactación de las partículas en un volumen dado, para lograr una máxima densidad y por ende una máxima resistencia.No existe una granulometría global que sea la más adecuada para todas las condiciones de obra, la tendencia del concreto a segregar varia con las características de la mezcla.Cada método de diseño de mezcla, señala un procedimiento para la elección de los porcentajes respectivos pero en general o como regla general los porcentajes definitivos o finales deben basarse en pruebas bajo condiciones de obra.

METODO A.C.I.OBJETIVOS GENERALES:Realizar el diseño de mezclas por el Método A.C.I. de un concreto cuya resistencia sea de f’c = 240 kg/cm2 (A los 28 días) y de consistencia plástica.Conocer la realización práctica y teórica del diseño de mezclas.OBJETIVOS ESPECÍFICOS:Obtener un concreto que tengan las características requeridas (f’c = 240 kg/cm2, consistencia plástica con un control de calidad bueno)Realizar el diagrama esfuerzo - deformación unitaria del concreto a ensayar.Establecer el Módulo de Elasticidad del concreto.Verificar si lo que falla es la pasta o el agregado, para así poder determinar si es de buena o mala calidad.

Este procedimiento considera nueve pasos para el proporciona miento de mezclas de concreto normal, incluidos el ajuste por humedad de los agregados y la corrección a las mezclas de prueba.

PASOS DEL METODO ACI1. Se determina la resistencia promedio necesaria para el diseño; la cual está en función al f’c, la desviación estándar, el coeficiente de variación. 2º.- La elección del tamaño máximo del agregado, segundo paso del método, 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.3º.- Como tercer paso, el informe presenta una tabla con los contenidos de agua recomendables en función del slump requerido y el tamaño máximo del agregado, considerando concreto sin y con aire incluido.4º.- Como cuarto paso, el ACI proporciona una tabla con los valores de la relación agua/cemento de acuerdo con la resistencia a la compresión a los 28 días que se requiera5º.- El contenido de cemento se calcula con la cantidad de agua6º.- Para el sexto paso del procedimiento el ACI maneja una tabla con el volumen del agregado grueso por volumen unitario de concreto7º.- Hasta el paso anterior se tienen estimados todos los componentes del concreto, excepto el agregado fino, cuya cantidad se calcula por diferencia8º.- El octavo paso consiste en ajustar las mezclas por humedad de los agregados9º.- El último paso se refiere a los ajustes a las mezclas de prueba.

ELABORACION DE LA PROBETAEQUIPO:

• Probetas estándar• Cono de Abrams• Varilla Compactadora de acero de 5/8 de diámetro por 80 de longitud

• Carretilla• Aceite• Palana• Todos los elementos que intervienen para la mezcla previamente calculados.

PROCEDIMIENTO:Se extrajo material de la cantera La Victoria, en la cantidad aproximada.Se pesó el agregado fino, el agregado grueso y el cemento en las proporciones requeridasSe mezcló en el equipo el agregado fino, el agregado grueso, el cemento y el agua. Los tres primeros se mezclaron bien.Se procedió a añadir la mezcla en el cono de Abrams, chuzándolo con una varilla de acero, primero una tercera parte la cual fue compactada con 25 golpes, luego se agregó un poco más de mezcla hasta las 2/3 partes, compactándolo también con el mismo número de golpes y finalmente se llenó hasta el ras y compacto.Se enrazo ayudándonos con una varilla de acero, luego se procedió a desmoldarSe enrazo ayudándonos con una varilla de acero, luego se procedió a desmoldarFinalmente se midió el slump con ayuda de una regla.Se procedió a añadir la mezcla en el molde, la cual se realizó por capas en un número de tres, chuzándolo con una varilla de acero, en un número de 25 golpes, para evitar la segregación.se procedió a pesar, para obtener el peso especifico del concreto fresco.Luego se deja secar a las probetas por 24 horas, para luego ser sumergidas en agua(fraguar) durante 8 díasLuego de los 8 días se procederá a ensayar en la máquina de compresión para verificar si se llegó a la resistencia requerida.

Segregación El concreto elaborado tiene una segregación LEVE, casi NULA. Exudación

La exudación, en el concreto elaborado no se produjo. Slump

El Slump determinado con la prueba del Cono de Abrams es 3”.