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