Comparacion de 4 metodos diseño de mezclas

UNIVERSIDAD PERUANA UNION
FACULTAD INGENIERIA Y ARQUITECTURA
E.A.P. Ingeniería civil
INFORME DE INVESTIGACION
Informe presentado en cumplimiento parcial de tecnología de concreto
Autor
Alumnos:
Jhonatan German Choquechambi Mamani
Kenedy Hanes Cutisaca Bellido
Juan Carlos Quispe Galindo
Docente
Ing: Juana Beatriz Aquise Pari
Juliaca, Noviembre del 2013
TRABAJO DE INVESTIGACION JHONATAN, KENEDY, JUAN

AGRADECIMIENTO
AGRADECIMINETOS
A Dios:
Por sus bendiciones que nos da cada día.
A los docentes, por quienes me exigen y permiten que yo sea formado de la mejor
manera.
A nuestros padres Porque es ellos nos permiten continuar con nuestros estudios
superiores.
ÍNDICE GENERAL
IDENTIFICACION DEL PROBLEMA.............................................................................................................5
PLANTEAMIENTO DE LA INVESTIGACION.................................................................................................5
Capitulo I: Introducción............................................................................................................................6
OBJETIVOS ................................................................................................................................................6
General.............................................................................................................................................6
Específicos ........................................................................................................................................6
JUSTIFICACION .........................................................................................................................................6
Capítulo II : Marco teórico........................................................................................................................7
1. DISEÑO DE MEZCLA......................................................................................................................7
a) informacion necesaria para un diseño de mezcla....................................................................7
b) Secuencia necesaria para un diseño de mezclas......................................................................7
1.1.1. METODO ACI ....................................................................................................................8
1.1.2. METODO DE FULLER.........................................................................................................8
1.1.3. METODO DE WALKER.......................................................................................................9
1.1.4. METODO DE MODULO DE FINEZA ...................................................................................9

1.1.5. CONCRETO........................................................................................................................9
1.1.6. AGREGADOs .................................................................................................................. 10
1.1.7. AGREGADO FINO ........................................................................................................... 10
1.1.8. AGREGADO GRUESO ..................................................................................................... 10
1.1.9. CEMENTO ...................................................................................................................... 10
2. ENSAYOS PARA LOS AGREGADOS ............................................................................................. 11
1.1.1. ENSAYO DE PUC Y PUS DE LOS AGREGADOS ................................................................ 11
MATERIALES Y HERRAMIENTAS .................................................................................................... 11
PROCEDIMIENTO Y METODOLOGIA.............................................................................................. 11
1.1.2. ENSAYO DE GRANULOMETRIA DE LOS AGREGADOS .................................................... 12
Determinación de la granulometría del agregado grueso ............................................................ 13
Determinación de granulometría del agregado fino..................................................................... 13
1.1.3. PESO ESPECÍFICO DE LOS AGREGADOS ......................................................................... 14
1.1.4. PORCENTAJE DE absorción y contenido de humedad de los agregados ...................... 15
absorcion....................................................................................................................................... 15
ABSORCION. .................................................................................................................................. 15
Capítulo III : Materiales y métodos (metodología) ............................................................................... 16
1. Materiales ................................................................................................................................. 16
2. herramientas ............................................................................................................................. 16
Capítulo IV : Resultados y discusión...................................................................................................... 18
1. Resultados obtenidos de los ensayos ....................................................................................... 18
2. calculo y comparacion de los metodos de diseño .................................................................... 18

CUADRO COMPARATIVO DE LOS METODOS DE DISEÑO ...................................................................... 18
3. RESULTADOS obtenidos de los ensayos.................................................................................... 22
RESULTADOS OBTENIDOS EN EL DISEÑO DE MEZCLA.......................................................................... 22
............................................................................................................................................................... 27
4. op............................................................................................................................................... 29
5. op............................................................................................................................................... 29
Capítulo V : ............................................................................................................................................ 30
1. Conclusiones.............................................................................................................................. 30
2. Recomendaciones ..................................................................................................................... 30
3. Referencias................................................................................................................................ 30
4. Anexos....................................................................................................................................... 30
ÍNDICE DE FIGURAS
ÍNDICE DE TABLAS
ÍNDICE DE ANEXOS
SÍMBOLOS USADOS
A/C: Relación agua cemento.
f’c: Resistencia especificada.
F’cr :Resistencia promedio requerida.
PUC: Peso unitario compactado o varillado.
PUS: Peso Unitario Suelto.
MACI:metodo de diseño de mezclas de ACI.
MFULR: Método de fuller
MMF: Método del módulo de fineza.
MWK: Método de Walter
AGR: Volumen absoluto de Agregados
Vabs AF: Volumen absoluto de agregado fino

Vabs AG Agregado grueso
AFh: Agregado fino húmedo
AGh: Agregado grueso húmedo
RESUMEN
Es muy importante conocer más acerca de los diferentes métodos de diseño de mezcla de concreto
que existen, del cual necesitamos saber su eficiencia y su costo de cada uno de ellos, en el presente
informe se hará una comparación de cuatro métodos de diseño y determinar cuál es más adecuado,
para realizar esta investigación se realizaran los respectivos ensayos que se requieren de acuerdo a
normas establecidas, en esta ocasión se trabajara con materiales extraídos de la cantera Unocolla
ubicados a unos 4km al oeste de la cuidad de Juliaca, además de esto se determinara la resistencia a
la que llega el material de esta cantera haciendo un diseño de mezcla sin usar aditivos para una
resistencia de 300kg/cm2 en donde se harán tres muestras por cada método de diseño.
IDENTIFICACION DEL PROBLEMA
En nuestro país no contamos con un método de diseño que este dirigido a nuestra zona con los
requerimientos, razón por la cual se recurre a los sistemas de diseño de mezcla de otras
organizaciones o países internacionales.
Existen varios métodos de diseños de mezcla en las cuales hay notables cantidades de diferencia en
lo que es respecto a la cantidad que se requiere de cada material en el diseño de mezcla, siendo más
específicos nos referimos a la cantidad de cemento, cantidad de agregado grueso, cantidad de
agregado fino y la cantidad de agua que se requieren para un metro cubico de concreto, que muchas
veces tiene que ver con el costo y la resistencia con la que se quiere diseñar el concreto lo cual debe
ser adecuado a las necesidades de la sociedad que a su vez esté al alcance de sus bolsillos.
Es necesario saber que método usar según las exigencias de la sociedad sin poner en riesgo su
seguridad ni su situación económica.
PLANTEAMIENTO DE LA INVESTIGACION
La presente investigación tiene la finalidad de hacer una evaluación comparativa en cuanto a
resistencia y costo de los cuatro métodos de diseño de mezcla las cuales son; MODULO DE FINEZA,
METODO DE FULLER, METODO DE WALKER Y ACI, con la finalidad de poder determinar cual resulta
ser resistente y económicamente viable a razón de 1M3 de concreto.
Parea esta finalidad se utilizará agregado global de la cantera denominada Unocolla para determinar
no solo la diferencias que en los métodos de diseño de mezclas sino que también determinaremos a
cuanta resistencia llega con cada uno de los métodos, con cual trabaja mejor y el costo con cual es
más cómodo.

En este caso se preparan tres briquetas para cada una de los métodos de diseño de mezclas, todos
estos para una resistencia de 300kg/cm2. Los resultados obtenidos se presentaran en una tabla
comparativa.
CAPITULO I: INTRODUCCIÓN
Los concretos en zonas frías como a 3800 m.s.n.m. necesitan un trato especial de
temperatura, la creciente innovación y descubrimientos en cuanto el concreto a nivel
mundial anima a el estudio e investigación de concretos más eficientes cada vez y más
económicos, por lo cual en este proyecto se centrará en el diseño de mezclas por los cuatro
métodos: Método del comité 211 de ACI, Método de fuller, Método del módulo de finura y el
método de Walker, cuyos métodos serán comparados en cuanto a su resistencia y
eficiencia se refiere para lograr así de esta manera una investigación que aporte más a el
diseño de concretos a nivel mundial.
OBJETIVOS
GENERAL
 Obtener el rendimiento para un metro cubico de concreto y comparar los resultados
entre los siguientes métodos de diseño de mezcla; ACI, módulo de finura, Fuller y
Walter.
ESPECÍFICOS
 Evaluar la eficiencia de cada método de diseño según su requerimiento y costo.
 Observar cuál de los métodos se somete más a las normas y está dentro de las
especificaciones.
 Determinar el comportamiento del material de cantera diseñado para una resistencia
de 300kg/cm2.
JUSTIFICACION
Con la siguiente investigación se quiere conocer cuál es el método que su ajusta a la exigencias de las
normas, cuanto de material se requiere y con qué costo se puede lograr, lo cual será de gran ayuda
para nosotros como estudiantes tener referencia para lo posterior saber que método elegir para
realizar un diseño de mezcla de concreto.
Además se desea conocer el comportamiento del material de la cantera de Unocolla y así determinar
la calidad del material que tiene esta cantera.

CAPÍTULO II : MARCO TEÓRICO
1. DISEÑO DE MEZCLA
La selección de las proporciones de los materiales integrantes de la unidad cúbica de concreto, es
definida como el proceso que, en base a la aplicación técnica y práctica de los conocimientos
científicos sobre sus componentes y la interacción entre ellos, permite lograr un material que
satisfaga de la manera más eficiente y económico los requerimientos particulares del proyecto
constructivo.
El concreto es un material heterogéneo, el cual está compuesto por material aglutinante (como el
cemento Portland), material de relleno (agregados naturales o artificiales), agua, aire naturalmente
atrapado o intencionalmente incorporado y eventualmente aditivos o adiciones, presentando cada
uno de estos componentes propiedades y características que tienen que ser evaluadas así como
aquellas que pueden aparecer cuando se combinan desde el momento del mezclado.
A) INFORMACION NECESARIA PARA UN DISEÑO DE MEZCLA
 Análisis granulométrico de los agregados
 Precio unitario comportado de los agregados (fino y grueso)
 Peso específico de los agregados (fino ingreso)
 Contenido de humedad y porcentaje de absorción de los agregados (fino y grueso)
 Perfil y textura de los agregados
 Tipo y marca del cemento
 Peso específico del cemento
 Relaciones entre resistencia y la relación agua/cemento, para combinaciones posibles de
cemento y agregados.
B) SECUENCIA NECESARIA PARA UN DISEÑO DE MEZCLAS
Los siguientes pasos se consideran fundamentales en el proceso de selección de proporciones de
mezcla para alcanzar propiedades deseadas del concreto
Paso 1.Estudio detallado de los planos y especificaciones.
Paso 2 Selección de la resistencia promedio. Requerida
Paso 3 Selección del tamaño máximo nominal
Paso 4 Elegir la consistencia de la mezcla en función al asentamiento
Paso 5 Determinar el volumen de agua de mezclado
Paso 6 Determinar porcentaje de aire atrapado
Paso 7 Seleccionar la relación agua cemento por resistencia deseada en el elemento estructural.
Paso 8 Selección de relación agua cemento requerida en función de durabilidad.
Paso9 Seleccionar la menor de las relaciones agua/cemento elegidas por resistencia y durabilidad.

Paso 10 Determinar factor cemento por unidad cúbica de concreto
Paso 11 Determinar proporciones relativas de los agregados fino y grueso.
Paso 12 Determinar empleando el método de diseño seleccionado, las proporciones de mezcla
considerando el agregado está en estado seco.
Paso 13 Corregir dichas proporciones en función del porcentaje de absorción y contenido de
humedad.
Paso 14 Ajustar las proporcione seleccionadas de acuerdo a los resultados de ensayo de la mezcla
realizados.
Paso 15 Ajustar las proporciones finales de acuerdo a los resultados realizados bajo condiciones de
obra.
1.1.1. METODO ACI
 Selección de la f´cr a partir de la f’c y la desviación estándar.
 Selección del tamaño máximo nominal del agregado grueso.
 Selección del volumen unitario de agua de diseño.
 Selección del contenido de aire
 Selección contenido aire
 Selección de la relación agua cemento
 Determinación del factor cemento
 Determinación de contenido de agregado grueso
 Determinación de la suma de volúmenes absolutos de cemento, agua de diseño, aire y
agregado grueso.
 Determinación del volumen absoluto del agregado fino
 Determinación de los valores de diseño del cemento, agua, aire y agregado grueso,
 Corrección de los valores de diseño por humedad del agregado
 Determinación de peso de diseño y de obra.
 Determinación de pesos por tanda de una bolsa.
1.1.2. METODO DE FULLER
 Determinación de la resistencia promedio requerida
 Selección del asentamiento
 Determinación del contenido de agua
 Elección de contenido de aire
 Calculo de contenido agua cemento (c/w)=z
 Elección de contenido de agregados
 Calculo de contenido de agregado fino
 Calculo de contenido de agregado grueso

1.1.3. METODO DE WALKER
 Selección de la resistencia promedio a partir de la resistencia a la compresión especificada y
la desviación estándar de la compañía constructora.
 Selección del tamaño máximo nominal del agregado grueso
 Selección del volumen unitario de agua de diseño
 Selección de la relación agua cemento por resistencia y por durabilidad
 Determinación del factor cemento
 Determinación de la suma de volúmenes absolutos cemento, agua y aire.
 Determinación del volumen de agregado total.
 Determinación del porcentaje de agregado fino en relación al volumen absoluto total del
agregado.
 Determinación del volumen absoluto de agregado grueso.
 Determinación de los pesos secos de los agregados fino y grueso
 Corrección de los valores de diseño por humedad de agregado
 Determinación de la proporción en peso de diseño y de obra
 Determinación de pesos por una tanda de una bolsa.
1.1.4. METODO DE MODULO DE FINEZA
 Determinación de la resistencia promedio
 Selección del tamaño máximo nominal del agregado grueso
 Volumen unitario de agua
 Relación agua cemento
 Factor cemento
 Volúmenes absolutos del cemento agua y contenido De aire.
 Volumen total de agregados
 Proporciones relativas de agregado fino y grueso
 Las proporciones de diseño en seco
 Corregir proporciones en función de humedad y absorción
1.1.5. CONCRETO
El concreto es básicamente una mezcla de dos componentes: agregados y pasta. La pasta, compuesto
de cemento Portland y agua, une a los agregados (arena y grava o piedra triturada), para formar una
masa semejante a una roca ya que la pasta endurece debido a la reacción química entre el cemento y
el agua.
Antes de iniciar este capítulo de diseño de mezclas es necesario conocer los materiales utilizados
para la elaboración de las probetas de concreto y los parámetros hallados en la dosificación de
mezclas.

Todos estos parámetros están normados por el ASTM así como por las NTP (Normas
Técnicas Peruanas).
1.1.6. AGREGADOS
Generalmente se entiende por "agregado" a la mezcla de arena y piedra de granulometría variable. El
concreto es un material compuesto básicamente por agregados y pasta cementicia, elementos de
comportamientos bien diferenciados:
Se define como agregado al conjunto de partículas inorgánicas de origen natural o artificial cuyas
dimensiones están comprendidas entre los límites fijados en la NTP 400.011.
Los agregados son la fase discontinua del concreto y son materiales que están embebidos en la pasta
y que ocupan aproximadamente el 75% del volumen de la unidad cúbica de concreto.
Los agregados son materiales inorgánicos naturales o artificiales que están embebidos en los
aglomerados (cemento, cal y con el agua forman los concretos y morteros).
Los agregados generalmente se dividen en dos grupos: finos y gruesos. Los agregados finos consisten
en arenas naturales o manufacturadas con tamaños de partícula que pueden llegar hasta 10mm; los
agregados gruesos son aquellos cuyas partículas se retienen en la malla No. 16 y pueden variar hasta
152 mm. El tamaño máximo de agregado que se emplea comúnmente es el de 19 mm o el de 25 mm.
Los agregados conforman el esqueleto granular del concreto y son el elemento mayoritario ya que
representan el 80-90% del peso total de concreto, por lo que son responsables de gran parte de las
características del mismo. Los agregados son generalmente inertes y estables en sus dimensiones.
La pasta cementicia (mezcla de cemento y agua) es el material activo dentro de la masa de concreto
y como tal es en gran medida responsable de la resistencia, variaciones volumétricas y durabilidad
del concreto. Es la matriz que une los elementos del esqueleto granular entre sí.
Cada elemento tiene su rol dentro de la masa de concreto y su proporción en la mezcla es clave para
lograr las propiedades deseadas, esto es: trabajabilidad, resistencia, durabilidad y economía.
1.1.7. AGREGADO FINO
Se define como aquel que pasa el tamiz 3/8" y queda retenido en la malla N° 200, el más usual es la
arena producto resultante de la desintegración de las rocas.
1.1.8. AGREGADO GRUESO
Se define como aquel que pasa el tamiz 3/8" y queda retenido en la malla N° 200, el más usual es la
arena producto resultante de la desintegración de las rocas.
1.1.9. CEMENTO
Los cementos portland son cementos hidráulicos compuestos principalmente de silicatos hidráulicos
de calcio.
Los cementos hidráulicos fraguan y endurecen por la reacción química con el agua.
Hidratación: cemento + agua = pasta.

Conglomeración: Pasta + agregados = concreto.
2. ENSAYOS PARA LOS AGREGADOS
1.1.1. ENSAYO DE PUC Y PUS DE LOS AGREGADOS
La masa volumétrica de un agregado es la más el peso del agregado necesario para llenar un
recipiente con un volumen unitario especificado. El volumen a que se refiere aquí es aquel ocupado
por los agregados y por los vacíos entre las partículas de agregado. La masa volumétrica aproximada
del agregado comúnmente usado en el concreto de peso normal varía de 1200 a 1750 kg/m3.
La cantidad de vacíos entre las partículas afecta la demanda de pasta en el diseño de la mezcla.
La cantidad de vacíos varia de cerca del 30% a 45% para el agregado grueso y de cerca del 40% a 50%
para el agregado fino. La insularidad aumenta la cantidad de vacíos, mientras que los tamaños
mayores de un agregado bien graduado y la mejoría de la granulometría disminuyen el contenido el
contenido de vacíos.
MATERIALES Y HERRAMIENTAS
 Balanza digital
 Recipiente de medida (testigos).
 Barra compactadora.
 Pala de mano.
 Balde
 Cinta métrica.
 Agua.
PROCEDIMIENTO Y METODOLOGIA
SUELTO
 Se pesó el recipiente que se utilizó para para el ensayo.
 Se seleccionó el agregado de la cual se determinara su P U V.
 Una vez ya separadas se llenó el recipiente dejando caer el agregado desde una altura no
mayor de 5cm
 Eliminar el exceso del agregado con la varilla compactadora
 Determinar el peso de la muestra más el recipiente.
 Se determinó el peso de la muestra y luego el cálculo.

COMPACTADO
 Se pesó el recipiente el cual se va a utilizar.
 Se hizo una selección del agregado del cual se va a utilizar.
 Se llenó el recipiente hasta la tercera parte dejando caer de una altura no mayor de 5cm
 Se compacto con la barra compactadora 25 golpes distribuidos uniformemente.
 Se llenó hasta 2/3 partes del recipiente y también se compacto con 25 golpes.
 Luego se llenó hasta rebosar, y golpear 25 veces uniformemente.
 Hacer los cálculos respectivos.
1.1.2. ENSAYO DE GRANULOMETRIA DE LOS AGREGADOS
Este método consiste en la determinación por tamices de la distribución del tamaño de las
partículas de agregados finos y gruesos. Para una gradación optima, los agregados se
separan mediante el tamizado, en dos o tres grupos de diferentes tamaños para las arenas,
y en varios grupos de diferentes tamaños para los gruesos.

13
 Agregados.
 Juego de Tamices normados.
 Bandejas.
 Pala de mano.
 Balanza digital
 Brocha.
 Baldes.
 Se tomó una cantidad de muestra para ambos ensayos la cantidad de 12.089, la cual se
obtuvo por medio del cuarteo.
 Se hizo el tamizado en la malla 3/8 para obtener el agregado grueso y fino.
DETERMINACIÓN DE LA GRANULOMETRÍA DEL AGREGADO GRUESO
 Después de haber obtenido el agregado grueso se procedió a pesar en la balanza.
 Una vez obtenida el peso se procedió a Pasar por todas los tamices 1 ½ , 1, ¾, ½, 3/8.
 Una vez tamizados se procede a pesar el material retenido.
 Luego se determina con los cálculos respectivos.
DETERMINACIÓN DE GRANULOMETRÍA DEL AGREGADO FINO
 Se pesó todo el agregado que paso en la malla 3/8.
 Se procedió a tamizar por los tamices: 4, 8, 10, 16, 20, 30, 40, 50, 60, 80, 100.
 Se anotó todos los datos del material retenido de cada uno de los tamices.
 Se hizo el cálculo respectivo
Este método consiste en la determinación por tamices de la distribución del tamaño de las
partículas de agregados finos y gruesos. Para una gradación optima, los agregados se separan
mediante el tamizado, en dos o tres grupos de diferentes tamaños para las arenas, y en varios
grupos de diferentes tamaños para los gruesos.
 Agregados.
 Juego de Tamices normados.
 Bandejas.
 Pala de mano.
 Balanza digital
 Brocha.
 Baldes.

14
 Se tomó una cantidad de muestra para ambos ensayos la cantidad de 12.089, la cual se
obtuvo por medio del cuarteo.
 Se hizo el tamizado en la malla 3/8 para obtener el agregado grueso y fino.
 Determinación de la granulometría del agregado grueso
 Después de haber obtenido el agregado grueso se procedió a pesar en la balanza.
 Una vez obtenida el peso se procedió a Pasar por todas los tamices 1 ½ , 1, ¾, ½, 3/8.
 Una vez tamizados se procede a pesar el material retenido.
 Luego se determina con los cálculos respectivos.
 Determinación de granulometría del agregado fino
 Se pesó todo el agregado que paso en la malla 3/8.
 Se procedió a tamizar por los tamices: 4, 8, 10, 16, 20, 30, 40, 50, 60, 80, 100.
 Se anotó todos los datos del material retenido de cada uno de los tamices.
 Se hizo el cálculo respectivo

1.1.3. PESO ESPECÍFICO DE LOS AGREGADOS
El peso específico (densidad relativa) de un agregado es la relación de su peso respecto al peso
de un volumen absoluto igual de agua (agua desplazada por inmersión). Se usa en ciertos
cálculos para proporcionamientos de mezclas y control, por ejemplo en la determinación del
volumen absoluto ocupado por el agregado. Generalmente no se le emplea como índice de
calidad del agregado, aunque ciertos agregados porosos que exhiben deterioro acelerado a la
congelación-deshielo tengan pesos específicos bajos. La mayoría de los agregados naturales
tienen densidades relativas entre 2.4 y 2.9.
 Balanza digital
 Probeta para la medición de material.
 Pala de mano.
 Cinta métrica.
 Agua.
 Agregado grueso y fino de 200gr, 400gr y 600gr.
 Tamiz 3/8 para separar agregado fino del grueso.

15
 Se necesita primero tener una probeta.
 Se midió el diámetro como también la altura.
 Se tomó una cantidad exacta de agregados tanto fino y grueso de 200gr, 400gr y
600gr.
 Se llenó una cierta cantidad de agua en la probeta.
 Se midió la altura del parte superior de del agua hasta el ras de la probeta.
 Tomando la muestra de 200gr se echó a la probeta con agua y luego se midió la altura
con el agregado más el agua.
 Se hizo los mismos procedimientos tanto para las muestras de 400gr y 600gr.
 Se tomó todos los datos correspondientes para el cálculo respectivo.
1.1.4. PORCENTAJE DE ABSORCIÓN Y CONTENIDO DE HUMEDAD DE
LOS AGREGADOS
ABSORCION
Los agregados pueden tener algún grado de humedad lo cual está directamente
relacionado con la porosidad de las partículas. La porosidad depende a su vez del
tamaño de los poros, su permeabilidad y la cantidad o volumen total de poros.
 Agregados.
 Bandejas.
 Horno a temperatura constante.
 Pala de mano.
 Balanza digital
 Se tomó una muestra del agregado fino y de agregado grueso la cual ya se había
tamizado anteriormente.
 Se pesó cada una de las muestras.
 Luego se le llevo al horna de temperatura constate.
 Se hace el cálculo respectivo.
ABSORCION.
Estos poros permiten caracterizar ciertas propiedades como son la permeabilidad, absorción y
por supuesto, su porosidad. Determinar esta absorción es de suma importancia en la práctica
porque a través de su cuantificación arroja una noción de que cantidad de agua es capaz de
alojar el agregado en su interior.

16
 Agregados.
 Bandejas.
 Horno a temperatura constante.
 Pala de mano.
 Balanza digital
 Se tomó una muestra del agregado fino y de agregado grueso la cual ya se había
tamizado anteriormente.
 Se pesó cada una de las muestras.
 Luego se puso en un recipiente donde se colocó un aproximado de 24 horas.
 Al día siguiente se pesó el agregado grueso.
 Ese mismo día el agregado fino se secó en la cocina, se rellenó en el cono de
revenimiento hasta que se desmorone y luego s peso y se le llevo al horno.
 Después de 24 horas aproximadamente se pesó.
 Se hace el cálculo respectivo.
CAPÍTULO III : MATERIALES Y MÉTODOS (METODOLOGÍA)
1. MATERIALES
 Cemento
 Agregado grueso
 Agregado fino
 Agua
2. HERRAMIENTAS
 Bandejas
 Baldes
 Briqueteras
 Cilindro
 Paletas
 Palas
 Carretilla
 Balanza
 Petróleo
 Esclerómetro
 Piedra para lijar
 Plumones
 Termómetro
 Termostato

17
3. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES
DIA/MES/AÑO ACTIVIDADES REALIZADAS
28/10/2013 designación de canteras para la investigación por el docente
29/10/2013 planteamiento de actividades para la elaboración de la
elaboración del concreto con los integrantes del grupo y su
costo
30/10/2013 Se vio la cantidad del agregado que se tenía en el
laboratorio.
31/10/2013 transporte
01/11/2013
02/11/2013
03/11/2013 traslado del material de la cantera de Unocolla
04/11/2013 secado de material al a la temperatura del ambiente
07/11/2013 recojo de material para el posterior ensayo en laboratorio
08/11/2013 determinación peso unitario volumétrico del material
suelto y compactado
09/11/2013
10/11/2013 determinación de peso específico, granulometría,
contenido de humedad
11/11/2013 determinación de absorción dar agregado en el laboratorio
12/11/2013 calculo de diseño de mezcla por los diferentes métodos,
ACI, MODULO DE FINEZA, WALKER, FULLER
13/11/2013 traslado de cemento para la elaboración de mezcla
14/11/2013
15/11/2013
16/11/2013
17/11/2013 elaboración de briquetas en el laboratorio
18/11/2013 curado de las briquetas en el laboratorio en agua fría
19/11/2013 curado de las briquetas en agua a una temperada cerca a
los 20ªC con la calentadora de peceras

18
20/11/2013
21/11/2013
22/11/2013
23/11/2013
24/11/2013 determinación de la resistencia a los 7 días del curado
25/11/2013
26/11/2013
27/11/2013
28/11/2013
29/11/2013
30/11/2013
01/12/2013
02/12/2013 exposición de la investigación
CAPÍTULO IV : RESULTADOS Y DISCUSIÓN
1. RESULTADOS OBTENIDOS DE LOS ENSAYOS
DATOS AGREGADO FINO AGREGADO GRUESO
PUS 1537.95kg/m3 1391.74 kg/m3
PUC 1595.08kg/m3 1523.603 kg/m3
%ABSORCION 1.0471 1.51
CONTENIDO DE HUMEDAD 1.1122 0.9082
PESO ESPECIFICO 2510kg/m3 2688.33 kg/m3
MODULO DE FINURA 3.96
TMN AG 1”
CEMENTO
PESO ESPECIFICO 3.15gr/cm3
MARCA Y TIPO IP PUZOLANICO
2. CALCULO Y COMPARACION DE LOS METODOS DE DISEÑO
CUADRO COMPARATIVO DE LOS METODOS DE DISEÑO
Aspecto teórico Método del ACI Método de Método de Método del

19
de diseño Walker fuller módulo de
finura
PASO 1 planos y
especificaciones.
PASO 2
Resistencia
requerida
Desviación
estándar
Coeficiente de
variación
1.Resistencia
requerida
Desviación estándar
1.Resistencia
requerida
Desviación
estándar
1.Resistencia
promedio
requerida
1.Resistencia
promedio
requerida.
PASO 3
Tamaño máximo
nominal
3 Tamaño máximo
nominal
3 Tamaño
máximo
nominal
3 Tamaño
máximo
nominal
3 Tamaño
máximo
nominal
PASO 4
Asentamiento 4.sentamiento 4.sentamiento 4.sentamiento 4.sentamiento
PASO 5
Agua de diseño 5.Agua de diseño 5.Agua de
diseño
5.Agua de
diseño
5.Agua de
diseño
PASO 6
Aire 6.Contenido de aire 6.Contenido de
aire
6.Contenido de
aire
6.Contenido de
aire
PASO 7
Relación de A/C
por resistencia
7.Relación A/C 7.Relación A/C
1/z=A/C
Z=Km*f´cr+0.5
Km:0.003-0.004
Piedra
chancada
Km:0.0040.006
piedra
redondeada.
7.Relación A/C
PASO 8
Relación de A/C
por durabilidad
Relación agua
cemento Severas,
Normal.
Relación agua
cemento
Severas,
Normal.
Relación agua
cemento
Severas,
Normal.
PASO 9
Relación de A/C
final
9.Tomar el menor
de las dos
relaciones tanto por
durabilidad y por
resistencia.
9.Tomar el
menor de las
dos relaciones
tanto por
durabilidad y
por resistencia.
9.Tomar el
menor de las
dos relaciones
tanto por
durabilidad y
por resistencia.
PASO 10
Factor cemento 10.factor cemento. 10.factor
cemento.
10.factor
cemento.
10.factor
cemento.
PASO 11
Agregado Fino
Agregado
Grueso
11.
Hallamos b/b0*PUC
AG=Cont. Agregado
grueso.
11.2
Sumatoria de
volúmenes
absolutos de
cemento, agregado
grueso, agua y aire.
11.3
1m3-
volumenes
absolutos=Agregado
fino
11.1
Volumen
absoluto
Cemento
Agua aire
11.2
Volumen
absoluto de
agregados
11.3
Porcentaje de
agregado fino
11.4
Volumen
absoluto de
agregado
Hallar α
Mediante
C:porcentaje
Ideal que
pasa por
abertura.
A:Porcentaje
que pasa la
malla n4
B:Porcentaje
que pasa la
malla n4
agregado
grueso
C=sqrt (4.76
/TMN)
11.1
Volumen
absoluto
Cemento
Agua aire
11.2
Volumen
absoluto de
agregados
11.3
Porcentaje de
agregado fino
11.4
Volumen
absoluto de
agregado

20
grueso grueso
PASO 12
Diseño seco
Diseño seco
Agua
Cemento
Agregado fino
Agregado grueso
Proporciones
en seco.
Proporciones
en seco.
Proporciones
en seco.
PASO 13
Diseño húmedo Diseño húmedo Diseño húmedo Diseño húmedo Diseño húmedo
PASO 14
Reajuste
Proporciones de
Laboratorio
diseño en obra.
Proporciones
de diseño en
obra.
Proporciones
de diseño en
obra.
Proporciones
de diseño en
obra.
PASO 15
Reajuste Obra Tanda por bolsa. Tanda por
bolsa.
Tanda por
bolsa.
Tanda por
bolsa.
CUADRO COMPARATIVO DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS DEL
DISEÑO DE MEZCLA
Aspecto
teórico de
diseño
Método del ACI Método de
Walker Método de fuller Método del
módulo de finura
PASO 1
planos y
especificacio
nes.
Para este caso no
hubo planos
Para este caso no
hubo planos
Para este caso no
hubo planos
Para este caso no
hubo planos
PASO 2
Resistencia
requerida
Desviación
estándar
Coeficiente
de variación
1.se hallo por la
formula
f `cr  f `c  84
f `cr  300  84
f `cr  384 kg / cm2
1.se hallo por la
formula
f `cr  f `c  84
f `cr  300  84
f `cr  384 kg / cm2
1.se hallo por la
formula
f `cr  f `c  84
f `cr  300  84
f `cr  384 kg / cm2
1.se hallo por la
formula
f `cr  f `c  84
f `cr  300  84
f `cr  384 kg / cm2
PASO 3
Tamaño
máximo
nominal
3 Para este caso
es de 1”
3 Para este caso
es de 1”
3 Para este caso
es de 1”
3 Para este caso es
de 1”
PASO 4
Asentamient
o
4.Es de
consistencia
plástica por ello
se eligió.
3”-4”
4.Es de
consistencia
plástica por ello
se eligió.
3”-4”
4. Es de
consistencia
plástica por ello
se eligió.
3”-4”
4.Es de
consistencia
plástica por ello se
eligió.
3”-4”
PASO 5
Agua de
diseño
5.Agua de diseño
de acuerdo a la
tabla.
195lt.
5.Agua de diseño
de acuerdo a la
tabla.
195lt.
5.Agua de diseño
de acuerdo a la
tabla.
195lt.
5.Agua de diseño
de acuerdo a la
tabla.
195lt.
PASO 6
Aire
6.Aire atrapado e
acuerdo a tabla.
1.5 %
6.Aire atrapado e
acuerdo a tabla.
1.5 %
6.Aire atrapado e
acuerdo a tabla.
1.5 %
6.Aire atrapado e
acuerdo a tabla.
1.5 %
PASO 7
Relación de
7.Por resistencia
Relación A/C
7.Por resistencia
Relación A/C
1/z=A/C
Z=Km*f´cr+0.5
7.Por resistencia
Relación A/C

195 
C
C  390 kg
195 
C
C  390 kg
195 
C
C  390 kg
b
b
 
b
PCAG
0.65 1523.6 
AG  .990.34
990.34
v.absAG
11.2 Sumatoria
de volúmenes
absolutos de
cemento,
agregado grueso,
agua y aire.
v.Abs.AF=1-
(0.195+0.123+0.0
15+0.368)
=0.2986m3
43 
  C 
B

  46.37%
Af=0.3092
Ag=6.3578

21
A/C por
resistencia
0.50 0.50 Km:0.003-0.004
Piedra chancada
Km:0.0040.006
piedra redondeada.
z  km*3840.5
z 104 *4*3840.5
z0.49
0.49
0.50
PASO 8
Relación de
A/C por
durabilidad
Relación agua
cemento Severas,
Normal.
0.51
Relación agua
cemento Severas,
Normal.
0.51
Relación agua
cemento Severas,
Normal.
0.51
PASO 9
Relación de
A/C final
9.Tomar el
menor de las dos
relaciones por
durabilidad y por
resistencia.
0.50
9.Tomar el
menor de las dos
relaciones por
durabilidad y por
resistencia.
0.50
9.Tomar el menor
de las dos
relaciones por
durabilidad y por
resistencia.
0.50
PASO 10
Factor
cemento
10.factor
cemento.
0.50
10.factor
cemento.
0.50
10.factor
cemento.
10.factor cemento.
0.50
PASO 11
Agregado
Fino
Agregado
Grueso
11.
Hallamos
b/b0*PUC
AG=Cont.
Agregado grueso.
De acuerdo a la
tabla obtuvimos
0.65
0

b
Por lo que
agregado grueso
:
. .
0
2688.33
Factor cemento
=9.98
11.1
Volumen
absoluto
Cemento
Agua aire
0.667
10
11.2
Volumen
absoluto de
agregados
0.667
11.3
AF=0.286
11.4
Volumen
absoluto de
agregado grueso
Ag=513.47
Hallar α
Mediante
C:porcentaje
Ideal que pasa
por abertura.
A:Porcentaje que
pasa la malla n4
B:Porcentaje que
pasa la malla n4
agregado grueso
C=sqrt (4.76
/TMN)
A:68.67
C:43.28
B:21.31
A B
11.1
Volumen absoluto
Cemento
Agua aire
11.2
Volumen absoluto
de agregados
11.3
Porcentaje de
agregado fino
11.4
Volumen absoluto
de agregado grueso
Ag:1-(0.1214+0.015+0.0.195)
A glob.=0.6686
8.04 5.48
Rf= 8.04 3.00

Rf=84.4%
VolAf=0.326M3
VolAg=0.343M3
PASO 12
Diseño seco
Diseño seco
C:390Kg
Proporciones en
seco.
Proporciones en
seco.
Proporciones en
seco.

22
H2O:195Kg
Ag:990.34
Af=749.28
C:390Kg
H2O:195Kg
Af:717.86
Ag: 1021.57
C:397.95Kg
H2O:195Kg
Af:776.092
Ag: 961.88
C:390Kg
H2O:195Kg
Af:818.26
Ag: 922.09
PASO 13
Diseño
húmedo
Diseño húmedo
Af:761.870Kg
Af:999.35Kg
Ag. Efect:
200.39Kg
Diseño húmedo
H2O:200.62Kg
Af:725.83
Ag: 1030.81
Diseño húmedo
H2O:200.13Kg
Af:784.70Kg
Ag: 970.63Kg
Diseño húmedo
Af:825.70
Ag: 932.23
PASO 14
Reajuste
Laboratorio
Proporciones de
diseño en obra.
H2O:200.34
C:390.30
Ag:999.35
Af:761.870
Proporciones de
diseño en obra.
Proporciones de
diseño en obra.
C:397.95Kg
H2O:200.13Kg
Af:789.70
Ag: 970.63
Proporciones de
diseño en obra.
C:390Kg
H2O:195Kg
Af:825.70
Ag: 932.23
PASO 15
Reajuste
Obra
Tanda por bolsa.
1:1.99:2.61:0.53
Tanda por bolsa.
1:184:2.62:0.5
Tanda por bolsa.
1:1.97:2.44:0.50
Tanda por bolsa.
1:2.12:2.34:0.50
3. RESULTADOS OBTENIDOS DE LOS ENSAYOS
RESULTADOS OBTENIDOS EN EL DISEÑO DE MEZCLA
ACI Briqueta 1 Briqueta 2 Briqueta 3
Lecturas cara atrás cara atrás cara atrás
1 20 28 22 18 24 18
2 20 23 18 19 19 22
3 20 24 20 17 22 19
4 18 18 22 18 24 22
5 24 20 18 18 24 16
6 24 17 18 20 22 18
7 18 25 18 21 20 18
8 18 20 20 17 19 18
9 20 18 18 17 22 18
10 20 18 20 18 24 18
Peso 12,42 12,734 11,973
desviación 1,0351 2,7516 0,9759 1 1,8645 0,8345
Fuller Briqueta 1 Briqueta 2 Briqueta 3
Lecturas Cara Atrás Cara Atrás cara atrás
1 24 22 14 20 24 24
2 24 28 16 20 24 22
3 24 20 18 20 26 24
4 22 20 18 26 28 20
5 28 22 20 22 26 24
6 26 20 16 26 18 24

23
7 22 12 12 28 22 22
8 26 20 14 20 24 22
9 22 20 18 24 22 22
10 22 24 18 26 28 20
peso 12,179 12,941 13,396
1,6667 3,2367 1,8323 2,7124 2,9059 1,069
mod de fineza Briqueta 1 Briqueta 2 Briqueta 3
Lecturas Cara Atrás Cara Atrás Cara Atrás
1 28 14 20 20 28 18
2 22 18 22 20 30 30
3 22 22 24 20 22 28
4 20 18 26 26 26 26
5 26 16 28 22 26 24
6 26 18 22 26 18 28
7 22 20 22 28 28 34
8 26 20 24 20 30 28
9 24 22 28 24 26 24
10 28 22 20 26 22 22
peso 12,719 12,941 13,396
2,4721 1,8516 2,6667 2,7124 2,5071 2,7124
Walker Briqueta 1 Briqueta 2 Briqueta 3
Lecturas Cara Atrás Cara Atrás
1 30 30 28 22 24 24
2 26 24 28 18 20 20
3 30 30 26 22 27 22
4 30 26 28 20 28 22
5 36 28 22 20 18 18
6 30 29 24 18 26 22
7 30 26 26 20 22 20
8 34 24 22 24 18 26
9 27 24 23 18 26 22
10 30 24 26 24 26 22
peso 11,957 12,142 12,713
2,3755 2,2991 1,0954 1,7995 2,6959 1,8559
Promedio
Briqueta
1 Briqueta 2
Briqueta
3
ACI 19,25 18,571 17,875
fuller 23,556 19,75 25,429
Módulo de
fineza 20 23,111 25,429
Walker 30,3 26,333 22,222

400
398
396
394
392
390
388
24
Resistencias Alos 7 días
ACI 125 125 125
Fuller 140 160 180
Módulo de
fineza 160 160 180
Walker 250 198 145
Resistencia
promedio 125 ACI
160 fuller
166,67 MOD.FINE
197,67 Walker
TABLA 2.1
Cantidad de cemento
Cantidad de cemento
ACI 390kg
FULLER 397,95kg
MOD.FINEZA 390kg
WALKER 390kg
Cantidad de cemento
386
ACI FULLER MOD.FINEZA WALKER
ACI
FULLER
MOD.FINEZA
WALKER

0,1975
0,197
0,1965
0,196
0,1955
0,195
0,1945
25
TABLA2.2
Cantidad de cemento
ACI 0,195
FULLER 0,195
MOD.FINEZA 0,195
WALKER 0,197
Cantidad de agua
0,194
ACI FULLER MOD.
FINEZA
WALKER
ACI
FULLER
MOD. FINEZA
WALKER

840
820
800
780
760
740
720
700
680
26
TABLA 2.3
Cantidad de agregado fino
ACI 761,87
FULLER 784,7
MOD.FINEZA 825,7
WALKER 725,83
Cantidad de agregado fino
660
ACI
FULLER
MOD.FINEZA
WALKER
Cantidad de agregado grueso

ACI 999,35
FULLER 970,63
MOD. FINEZA 932,23
WALKER 1030,87
1040
1020
1000
980
960
940
920
900
27
TABLA 2.3
COSTOS DE MATERIALES
PRECIOS EN JULIACA
cemento
Precio
bolsa 23,5 0,02833
Agregado Precio m3 23 20
Agua m3 1,025
colocacion hora 98,175
COSTO POR METODO
SIN CONSIDERAR COLOCACIÓN
Cantidad de agregado grueso
880
ACI FULLER MOD.
FINEZA
WALKER
ACI
FULLER
MOD. FINEZA
WALKER

COSTOS POR METODO
239
238
237
236
235
234
233
ACI
FULLER
MOD.FINEZA
WALKER
242
241
240
239
238
237
236
235
234
28
ACI 234,954814 Soles
FULLER 238,204585 soles
MOD.FINEZA 234,974728 soles
WALKER 234,84361 soles
CONSIDERANDO LA COLOCACIÓN
ACI 237,888445 Soles
FULLER 241,120482 soles
MOD.FINEZA 235,924945 soles
WALKER 237,759445 soles
COSTOS POR METODO
233
ACI
FULLER
MOD.FINEZA
WALKER

Series1,
3, 24.5
1
2
3
4
5
6
Series1,
S7e,r 2ie5s.12,
S8e,r 2ie4s.13,
9, 23.5
Mod.fineza,
ACI, 5.9
Mod.fineza, ,
5.9 Mod.fineza, ,
29
Temp.
inicial 23,3 día1
23,3 día2
24,5 día3
24,5 día4
23 día5
23 día6
25,2 día6
24,3 día7
23,5 día7
Asentamient
o cm
ACI 8,3
8,3
8,1
MOD.FIN 8,9
8,9
8,5
Fuller 8,4
8,3
8,2
Walker 8
7,9
7,8
4. OP
5. OP
Series1,
1, 23.3
Series1,
2, 23.3
Series1,
4, 24.5
Series1,
5, 23
Series1,
6, 23
ACI, ACI, 5.3 ACI, , 5.3 ACI, , 5.5
5.1
Fuller, ACI,
5.3 Fuller, , 5.3 Fuller, , 5.2 Walker, ACI,
5 Walker, , 4.9 Walker, , 4.8
Título del eje
Título del gráfico
ACI
Mod.fineza
Fuller
Walker

30
CAPÍTULO V :
1. CONCLUSIONES
De los cuatro métodos el que más cemento requiere es del Método de Fuller de acuerdo a la
tabla 2.1
No se llegó a la resistencia a la cual fue diseñada la briqueta a causa de las variaciones de
temperatura que se tuvo Sobrepasando los límites de 23ºC-28ºC
2. RECOMENDACIONES
 Trabajar a temperaturas cercanas a los 20ªc
 Hacer un cronograma de actividades apara una adecuada realización de las briquetas
 Tener conocimiento previo a cerca de los cálculos de los métodos de diseño realizados
en clase.
3. REFERENCIAS
 Enrique Riva López, DISEÑO DE MEZCLAS
 Abanto Castillo , Diseño de mezclas teoría y problemas
 Tesis Rafael cachay Huamán
 ACI 206 Reglamento
 TECNOLOGIA DEL CONCRETO Y DEL MORTERO Escrito por DIEGO AUTOR SANCHEZ DE
GUZMAN pág. 286
 ASTM C94 especificaciones del concreto recién mezclado
4. ANEXOS

31

32

33

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