Presentación con el método ACI para dosificación de materiales para 1 metro cúbico de concreto (hormigón) a utilizarse en columnas. Por: Axel Martinez Nieto

1. Dosificación de Concreto
Método ACI (211.1 – x)
RNC – 07
Elaborado por: Ing. Axel Francisco Martínez Nieto
17 de Mayo del 2016

2. Introducción
 El concreto es en la actualidad, el elemento más utilizado en la construcción
de obras de infraestructura.
 Para dosificar el concreto es necesario conocer los datos de laboratorio
estudiados hasta ahora de agregados y aglomerantes (Gravedad Específica,
Módulo de Finura, Tamaño Máximo del Agregado Grueso, Peso Volumétrico,
Humedad, Absorción, etc.)
 El punto de partida será la Resistencia a la Compresión.

3. Resistencia a la compresión
 En ingeniería, la resistencia a la compresión es un dato técnico para
determinar la resistencia de un material o su deformación ante un esfuerzo
de compresión.
 Este se cuantifica conociendo la carga a la que será sometido un sólido (en
nuestro caso de concreto) y el área donde se aplica.
 Normalmente se denota f’c
 Se mide en unidad de carga entre unidad de superficie.

4. Ejemplo

5. Ejemplo
 Se requiere dosificar los materiales para producir 1 m3 de
concreto con resistencia a la compresión de 2800 PSI a los
28 días. Este será utilizado en columnas de 20 x 25 cm con
acero de refuerzo de 3/8” y con 1” (25 mm) de
recubrimiento. Los resultados de laboratorio para
agregados y conglomerante son los siguientes:

6. Ejemplo
Material
PVSS PVSC
Ge MF %Abs %W TM
kg/m3
Cemento 1520 1665 3
Arena 1460 1831 2.6 2.7 5 4 1”
Grava 1630 1910 3.1 3 2

7. Paso #1- Determinar Revenimiento

8. Revenimiento
 El revenimiento consiste en medir el hundimiento que sufre un tronco
de cono truncado de concreto fresco al retirarle el apoyo; para hacer
esta prueba se usa un molde metálico, cuyas medidas son 30 cm de
altura, 10 cm en su base superior y 20 cm en su base de apoyo
llamado cono de Abrams.

9. Revenimiento

10. Revenimiento

11. Paso #2 Determinación del Tamaño
Máximo de Agregado Grueso

12. Determinación del Tamaño Máximo de
Agregado
 El tamaño nominal del agregado grueso no será mayor a:
1. Un quinto de la separación menor entre los lados de la cimbra (formaleta).
2. Un tercio del peralte (altura) de la losa.
3. Tres cuartos del espaciamiento mínimo libre entre varillas individuales de
refuerzo.

13. Determinación del Tamaño Máximo de
Agregado
 Condición 1
𝑇𝑀 <
1
5
∙ 20 𝑐𝑚
25 𝑚𝑚 <
1
5
∙ 20 𝑐𝑚
𝟐𝟓 𝒎𝒎 < 𝟒𝟎 𝒎𝒎

14. Determinación del Tamaño Máximo de
Agregado
 Condición 2
𝑇𝑀 <
3
4
∙ 13.015 𝑐𝑚
25 𝑚𝑚 <
3
4
∙ 13.015 𝑐𝑚
𝟐𝟓 𝒎𝒎 < 𝟗𝟕. 𝟔𝟏 𝒎𝒎

15. Paso #3 Contenido de Aire

16. Contenido de Aire

17. Paso #4 Contenido de Agua

18. Contenido de Agua

19. Paso #5 Relación Agua/Cemento

20. Relación Agua/Cemento
 Se necesita encontrar la resistencia a la compresión incrementada.
 Según el Artículo 132 del RNC-07 se aumentará 85 kg/cm2 a la resistencia a
la compresión original.
 Esta se denota f’rc

21. Relación Agua/Cemento
𝑓′ 𝑐 = 2800 𝑃𝑆𝐼 = 196.859
𝑘𝑔
𝑐𝑚2
𝑓′ 𝑐𝑟 = 196.859
𝑘𝑔
𝑐𝑚2
+ 85
𝑘𝑔
𝑐𝑚2
𝒇′ 𝒄𝒓 = 𝟐𝟖𝟏. 𝟖𝟓𝟗
𝒌𝒈
𝒄𝒎 𝟐
 Una vez que se tiene el valor de la resistencia corregido se contrapone con la
siguiente tabla:

22. Relación Agua/Cemento

23. Relación Agua/Cemento
 Por interpolación obtenemos que el valor de la R a/c es de: 0.437

24. Paso #6 Cantidad de Cemento

25. Cantidad de Cemento
 Despejando obtenemos que:
𝑅 𝑎
𝑐
=
𝑊 𝑊
𝑊𝐶
𝑊𝐶 =
𝑊 𝑊
𝑅 𝑎
𝑐
𝑊𝐶 =
193 𝑘𝑔
0.437
𝑾 𝑪 = 𝟒𝟒𝟏. 𝟔𝟒𝟖 𝒌𝒈

26. Paso #7 Cantidad de Grava

27. Cantidad de Grava

28. Cantidad de Grava
 Por interpolación se obtiene que el valor compactado de la grava es de 0.68
m3.
 Para encontrar el peso de la grava se multiplica este valor por su PVSC
𝑃𝑉𝑆𝐶 𝐺 =
𝑊𝐺
𝑉𝐺
→ 𝑊𝐺 = 𝑃𝑉𝑆𝐶 𝐺 ∙ 𝑉𝐺
𝑊𝐺 = 1910
𝑘𝑔
𝑚3
∙ 0.68 𝑚3
𝑾 𝑮 = 𝟏𝟐𝟗𝟖. 𝟖𝟎𝟎 𝒌𝒈

29. Paso #8 Cantidad de arena

30. a. Volumen del cemento
𝑉𝐶 =
𝑊𝐶
𝐺𝐸 𝐶 ∙ 𝛾 𝑤
𝑉𝐶 =
441.648 𝑘𝑔
3 ∙ 1000
𝑘𝑔
𝑚3
𝑽 𝑪 = 𝟎. 𝟏𝟒𝟕 𝒎 𝟑

31. b. Volumen del agua
𝑉 𝑊 =
𝑊 𝑊
𝐺𝐸 𝑊 ∙ 𝛾 𝑤
𝑉 𝑊 =
193 𝑘𝑔
1 ∙ 1000
𝑘𝑔
𝑚3
𝑽 𝑾 = 𝟎. 𝟏𝟗𝟑 𝒎 𝟑

32. c. Volumen de la grava
𝑉𝐺 =
𝑊𝐺
𝐺𝐸 𝐺 ∙ 𝛾 𝑤
𝑉𝐺 =
1298.8 𝑘𝑔
3.1 ∙ 1000
𝑘𝑔
𝑚3
𝑽 𝑮 = 𝟎. 𝟒𝟏𝟗 𝒎 𝟑

33. d. Volumen de la arena
𝑉𝐴𝑟 = 1 𝑚3
− 𝑉𝐺 − 𝑉 𝑊 − 𝑉𝐶 − 𝑉𝐴
𝑉𝐴𝑟 = 1 𝑚3
− 0.147 𝑚3
− 0.193 𝑚3
− 0.419 𝑚3
− 0.015 𝑚3
𝑽 𝑨𝒓 = 𝟎. 𝟐𝟐𝟔 𝒎 𝟑

34. e. Peso de la Arena
𝑊 𝑚𝑎𝑡 = 𝑊 𝑚𝑎𝑡 ∙ 𝐺𝑒 𝑚𝑎𝑡 ∙ 𝛾 𝑤
𝑊𝐴𝑟 = 0.226 𝑚3 ∙ 2.6 ∙ 1000
𝑘𝑔
𝑚3 = 𝟓𝟖𝟕. 𝟔 𝒌𝒈

35. Paso #9 Corrección de Agua de
Mezclado

36. 𝑊 𝑊𝑚𝑒𝑧 = 𝑊 𝑊 + 𝑊 𝑊𝑎𝑏𝑠 − 𝑊 𝑊𝑐𝑜𝑛𝑡
𝑊 𝑊𝑚𝑒𝑧 = 𝑊 𝑊 + 𝑊𝑎𝑟 ∗
%𝑎𝑏𝑠
100
+ 𝑊𝐺 ∗
%𝑎𝑏𝑠
100
− 𝑊𝑎𝑟 ∗
%𝑤
100
+ 𝑊𝐺 ∗
%𝑤
100
𝑊 𝑊𝑚𝑒𝑧 = 193 + 587.6 ∗
5
100
+ 1298.8 ∗
3
100
− 587.6 ∗
4
100
+ 1298.8 ∗
2
100
𝑊 𝑊𝑚𝑒𝑧 = 211.864 𝑘𝑔

37. Paso #10 Cálculo de Proporciones

38. a. Proporciones en base al peso
 Para el concreto las proporciones están compuestas por 3 componentes
(Cemento, Arena y Grava), al igual que en el mortero todas las proporciones
se calculan tomando como referencia al cemento.
 Primero se calculan en base al peso:
𝑊𝐶
𝑊𝐶
=
441.648 𝑘𝑔
441.648 𝑘𝑔
= 1
𝑊𝑎𝑟
𝑊𝐶
=
587.6 𝑘𝑔
441.648 𝑘𝑔
= 1.33
𝑊𝐺
𝑊𝐶
=
1298.8 𝑘𝑔
441.648 𝑘𝑔
= 2.941 ≈ 3
La proporción en base al peso es de 1 : 1.33 : 3

39. b. Proporciones en base al volumen (suelto)
 Primero calculamos el volumen suelto de cada material:
𝑉𝑆𝑆𝐶 =
𝑊𝐶
𝑃𝑉𝑆𝑆 𝐶
=
441.648 𝑘𝑔
1520 𝑘𝑔/𝑚3
= 0.291 𝑚3
𝑉𝑆𝑆𝐴𝑟 =
𝑊𝐶
𝑃𝑉𝑆𝑆 𝐶
=
587.6 𝑘𝑔
1460 𝑘𝑔/𝑚3
= 0.402 𝑚3
𝑉𝑆𝑆𝐺 =
𝑊𝐺
𝑃𝑉𝑆𝑆 𝐺
=
1298.8 𝑘𝑔
1630 𝑘𝑔/𝑚3
= 0.797 𝑚3

40. b. Proporciones en base al volumen (suelto)
𝑉𝐶
𝑉𝐶
=
0.291 𝑚3
0.291 𝑚3
= 1
𝑉𝐴𝑟
𝑉𝐶
=
0.402 𝑚3
0.291 𝑚3 = 1.38
𝑉𝐺
𝑉𝐶
=
0.797 𝑚3
0.291 𝑚3 = 2.74
 La proporción en base al volumen suelto es de 1 : 1.38 : 2.74

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