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DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETOPASO 4. SELECCIÓN DE LA RELACION AGUA / CEMENTO  Cuando no se cuenta con datos adecuados pa...
DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETOPASO 4. SELECCIÓN DE LA RELACION AGUA / CEMENTO  Calculando la resistencia promedio de las ...
DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETOPASO 4. SELECCIÓN DE LA RELACION AGUA / CEMENTO  La relacion agua cemento lo determinamos s...
DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETOPASO 5. CALCULO DEL CONTENIDO DE CEMENTO             Formula para determinar la cantidad de...
DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETO    PASO 6. ESTIMACION DEL CONTENIDO DEL AGREGADO                     GRUESO “GRAVA”Para un...
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DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETOPASO 7. ESTIMACION DEL CONTENIDO DEL AGREGADO FINO                       “ARENA”   METODO D...
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DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETOPASO 8. AJUSTES POR HUMEDAD DEL CONCRETO Generalmente los agregados en el almacen estan hum...
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DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETOPASO 9. AJUSTES DE LA MEZCLA POR TANTEODebido a las muchas suposiciones, los calculos teori...
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  1. 1. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETO PROPORCIONAMIENTO DE LAS MEZCLAS DE CONCRETO CEMENTO AGREGADO AGUA ADITIVOS COMBINACION CORRECTA Principios Principios cientificos empiricos“TECNICOS” “ARTE” CONCRETO ESPECIFICADO TRABAJABILIDAD del RESISTENCIA del concreto concreto fresco: Facilidad de endurecido a una edad colocacion, compactado y acabado especificada
  2. 2. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETO COSTO RESISTENCIA Y DURABILIDADPASTA DE CEMENTO AGUA AGREGADO CEMENTO CONCRETO VARIABLES ADITIVO ARENA GRAVA TRABAJABILIDAD
  3. 3. RA PA OS DE NT EL TO IE AR EN O N OD E IM IN MI M ET LUM UTO ED ERM NA VO SOL OC ET IO AB PR D OC OP PR DE O OD O ET PES MDISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETO
  4. 4. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETODATOS QUE SE REQUIEREN PARA EL DISEÑO DE LA MEZCLA1. GRANULOMETRIA del agregado (Modulo de finura)2. PESO UNITARIO varillado seco del agregado grueso3. DENSIDAD de los materiales4. CONTENIDO DE HUMEDAD libre en el agregado (Absorcion)5. Requerimientos aproximados de agua para la mezcla. (tabla)6. Relaciones entre la resistencia y la relacion agua cementoPara las combinaciones de cemento agregado. (tablas)7. ESPECIFICACIONES de la obra
  5. 5. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETO EJEMPLOCalcular la proporcion del material en kilogramos:de cemento, agua, grava y arena, para elaborar el concreto de una zapata.
  6. 6. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETO ESPECIFICACIONES DE LA OBRA1. Tipo de construccion: Zapata de concreto reforzado2. Exposicion del concreto: Mediana3. Tamaño maximo del agregado: 38 mm4. Revenimiento: de 7,5 a 10 cm5. Resistencia a la compresion especificada a los 28 dias: 24,5 Mpa (250 kg/cm2)
  7. 7. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETO CARACTERISTICAS DE LOS MATERIALES SELECCIONADOSCARACTERISTICA CEMENTO ARENA GRAVADensidad relativa 3.15 2.6 2.7Peso unitario (kg/m3) 3150 2600 2700P.U. Varillado seco (kg/m3) 1600Modulo de finura 2.8Desviación de humedad a condicion SSS (%) +2.5 +.05
  8. 8. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETO PASO 1. SELECCIÓN DEL REVENIMIENTOVerificar el revenimiento especificadoO bien seleccionar un valor apropiadoRevenimiento = 7.5 a 10 cm, valor especificado, ver tabla.Por lo que se puede aceptar el valor propuesto:Revenimiento = 7.5 a 10 cm, valor especificado.
  9. 9. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETO PASO 1. SELECCIÓN DEL REVENIMIENTO REVENIMIENTO RECOMENDADO PARA VARIOS TIPOS DE CONSTRUCCION REVENIMIENTO TIPOS DE CONSTRUCCION (cm) Máximo MínimoCimentaciones reforzadas, muros y zapatas 7.5 2.5Zapatas simples, estribos y muros de sub estructuras 7.5 2.5Vigas y muros reforzados 10 2.5Columnas de edificios 10 2.5Pavimentos y losas 7.5 2.5Concreto masivo 7.5 21.5
  10. 10. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETOPASO 2. SELECCIÓN DEL TAMAÑO MAXIMO DEL AGREGADO Generalmente, el tamaño maximo del agregado grueso debera ser lo mayor que este disponible economicamente y en concordancia con las dimensiones de la estructura. En ningun caso debera exceder el tamaño maximo a: Un quinto de la dimension mas angosta entre los lados de la cimbra. Un tercio del peralte de las losas. Tres cuartos del espacio libre minimo emtre varillas de refuerzo. Tamaño maximo del agregado = 38 mm, valor dado.
  11. 11. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETO PASO 3. CALCULO DE AGUA DE MEZCLADO Y CONTENIDO DE AIRELa cantidad de agua por unidad de volumen de concreto requeridapara producir un revenimiento dado, depende:Del tamaño maximo de las particulas.De la forma y la garnulometria de los agregados.Asi como la cantidad de aire incluido.Pero el contenido de cemento no afecta seriamente la mezcla.
  12. 12. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETO PASO 3. CALCULO DE AGUA DE MEZCLADO Y CONTENIDO DE AIREEntonces para determinar la cantidad de agua, vemos la siguientetabla y para un revenimiento de 7.5 a 10 cm y un agregado maximo de38 mm, la cantidad de agua es de 181 kg; con 1% de aire atrapado. AGUA DE MEZCLADO APROXIMADO (kg/cm3) Concreto sin aire incluido Revenimiento Tamaño máximo nominal de los agregados (mm) (cm) 10 13 20 25 38 50 75 2.5 a 5 208 199 190 179 166 154 130 7.5 a 10 228 216 205 193 181 169 145 15 a 17.5 243 228 216 202 190 178 160 Aire atrapado (%) 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0.3
  13. 13. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETOPASO 4. SELECCIÓN DE LA RELACION AGUA / CEMENTO La f‘c es la resistencia especificada del concreto. La f‘cr es la resistencia promedio a la compresion del concreto. La f‘cr que ha de utilizarse como base para calcular las proporciones de la mezcla, debera ser la que resulte mayor de las siguientes ecuaciones. 1. f‘cr = f‘c + 1.34 S; donde hay 1% de probabilidad de que el promedio de tres pruebas este debajo de f‘c . 2. f‘cr = f‘c + 2.33 S - 35; donde hay 1% de probabilidad de que una prueba (solo una) este 35 kg o mas por debajo de f‘c .
  14. 14. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETOPASO 4. SELECCIÓN DE LA RELACION AGUA / CEMENTO - f’cr - f’cr
  15. 15. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETOPASO 4. SELECCIÓN DE LA RELACION AGUA / CEMENTO - f’c - f’cr -S
  16. 16. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETOPASO 4. SELECCIÓN DE LA RELACION AGUA / CEMENTO - f’c - f’cr - f’cr = f´c + 1.34 S
  17. 17. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETOPASO 4. SELECCIÓN DE LA RELACION AGUA / CEMENTO Cuando no se cuenta con datos adecuados para establecer una desviacion estandar, la resistencia promedio requerida puede determinarse en la forma siguiente: - f’c - f’cr (kg/cm2) (kg/cm2) < 210 - f’c + 70 210 a 350 - f’c + 84 > 350 - f’c + 99
  18. 18. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETOPASO 4. SELECCIÓN DE LA RELACION AGUA / CEMENTO Calculando la resistencia promedio de las ecuaciones, suponiendo una desviacion estandar de 2.1 Mpa, según experiencias pasadas. 1. f‘cr = f‘c + 1.34 S; donde: f’cr = 245 + 1.34 x 21 = 27.3 Mpa. 2. f‘cr = f‘c + 2.33 S - 35; donde: f’cr = 245 + 2.33 x 21 – 35 = 25.9 Mpa. Por lo que tomamos el mayor valor que resulte que es: f’cr = 27.3 Mpa.
  19. 19. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETOPASO 4. SELECCIÓN DE LA RELACION AGUA / CEMENTO La relacion agua cemento lo determinamos según la siguiente tabla: RELACION AGUA CEMENTO Resistencia a la Relacion agua / cemento, por peso compresión A 28 dias (Mpa) Concreto sin aire Concreto con aire incluido incluido 40 0.42 * 35 0.47 0.39 30 0.54 0.45 25 0.61 0.52 20 0.69 0.60 15 0.79 0.70 Interpolamos, y tenemos que para f’cr = 27.3 Mpa la relacion es 0.58
  20. 20. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETOPASO 5. CALCULO DEL CONTENIDO DE CEMENTO Formula para determinar la cantidad de cemento: agua Cemento = relacion agua cemento Entonces tenemos: Cemento = 181 kg / 0.58 = 312 kg Por lo que necesitamos 312 kg de cemento
  21. 21. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETO PASO 6. ESTIMACION DEL CONTENIDO DEL AGREGADO GRUESO “GRAVA”Para un grado adecuado de TRABAJABILIDAD, el volumen de agregadogrueso por unidad de volumen del concreto depende solamente de suTAMAÑO MAXIMO y del MODULO DE FINURA del agregado fino.Cuanto mas fina es la arena y mayor el tamaño de las particulas delagregado grueso, mayor es el volumen de agregado grueso que puedeutilizarse para producir una mezcla de concreto de trabajabilidadsatisfactoria.Si tenemos un tamaño maximo de grava de 38 mm y 2.8 para un modulo definura de la arena, recurrimo a una tabla para determinar el factor quenos servira para determinar el volumen de la grava.
  22. 22. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETO PASO 6. ESTIMACION DEL CONTENIDO DEL AGREGADO GRUESO “GRAVA” VOLUMEN DE AGREGADO GRUESO Por unidad de volumen de concreto Tamaño Volumen de agregado grueso varillado en seco por máximo unidad de volumen de concreto para diferentesdel agregado. Módulos de Finura ( mm ) 2.4 2.6 2.8 3.0 10 .50 .48 .46 .44 Entonces, el peso de grava varillado en seco es: 13 .59 .57 .55 .53 GRAVA = Fvg x PUVS = 20 .66 .64 .62 .60 0.71 x 1600 = 1136 kg. 25 .71 .69 .67 .65 38 .75 .73 .71 .69 50 .78 .76 .74 .72
  23. 23. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETOPASO 7. ESTIMACION DEL CONTENIDO DEL AGREGADO FINO “ARENA” METODO DE PESO: Si el peso unitario del concreto fresco se conoce por una previa experiencia entonces el peso requerido del agregado fino es simplemente la diferencia entre el peso por unidad del concreto y los pesos totales del agua, cemento y agregado grueso. METODO DE VOLUMEN ABSOLUTO: El volumen total desplazado por los ingredientes conocidos (agua, aire, cemento, grava) se resta al volumen unitario del concreto ( 1 m3 ) para obtener el volumen requerido del agregado fino. Este a su vez es convertido en unidades de peso multiplicandolo por la densidad del material. Si no se tiene el peso del concreto, hay que estimarlo conforme a la siguiente tabla:
  24. 24. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETOPASO 7. ESTIMACION DEL CONTENIDO DEL AGREGADO FINO “ARENA”PRIMERA ESTIMACIÓN DEL PESO DEL CONCRETO FRESCO ( kg/m3 )Tamaño máximo del agregado ( mm ) Peso del concreto, sin aire incluido 10 2280 Según la tabla estimamos el peso del concreto para una 13 2310 grava de 38 mm y nos da un valor de 2415 kg/m3 20 2350 25 2380 38 2415 50 2445
  25. 25. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETOPASO 7. ESTIMACION DEL CONTENIDO DEL AGREGADO FINO “ARENA” Entonces, el peso de la arena es: ARENA = concreto – ( agua + cemento + grava ) ARENA = 2415 – ( 181 + 312 + 1136 ) = 786 kg
  26. 26. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETOPASO 8. AJUSTES POR HUMEDAD DEL CONCRETO Generalmente los agregados en el almacen estan humedos, mas que los considerados en el calculo, con base a los agregados superficialmente secos. Para la mezcla por tanteo, dependiendo de la cantidad de humedad libre de los agregados, el agua de mezclado se reduce y la cantidad de los agregados se incrementa correspondientemente. Ajuste por humedad para la mezcla de prueba de laboratorio. Reducimos los valores para 30 litros.
  27. 27. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETOPASO 8. AJUSTES POR HUMEDAD DEL CONCRETO MATERIAL kg/m3 Factor kg/30 litros Cemento 312 0.3 9.36 Arena 751 0.3 22.53 Grava 1136 0.3 34.08 Agua 181 0.3 5.43 TOTAL 2380 0.3 71.4
  28. 28. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETOPASO 8. AJUSTES POR HUMEDAD DEL CONCRETO MATERIAL kg/30 litros Correcciones kg Cemento 9.36 * 9.360 Arena 22.53 22.53x0.025=0.56 22.53 + 0.56 = 23.09 Grava 34.08 34.08x0.005=0.17 34.08 + 0.17 = 34.25 Agua 5.43 5.4-(0.56+0.17) = 4.700 TOTAL 71.40 71.4
  29. 29. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETOPASO 9. AJUSTES DE LA MEZCLA POR TANTEODebido a las muchas suposiciones, los calculos teoricos deberan serverificados en pequeños volumenes de concreto ( 30 litros ), laverificacion debera ser en:RevenimientoTrabajabilidad ( sin segregacion )Peso unitarioContenido de aireResistencia a la edad especificada

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