Tecnologia del concreto

1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA
Facultad de Ingeniería Civil
Departamento Académico de Construcción
Technology
Accreditation
Carrera de Ingeniería Civil Acreditada por
Ingenieering
Commission

2. 4
(1) Diseñar y dosificar una mezcla para un concreto de una
resistencia especificada de, f ´c = 245 kg/cm², slump = 3”- 4”,
para una combinación arena/piedra = 47%/53%. Las propiedades
físicas de los agregados, ver el cuadro N°1:
Obra: Pavimento concreto rígido Lugar: Cerro de Pasco
Mag. Ing. Carlos Villegas M.

6. Mag. Ing. Carlos Villegas M. 11
TABLA N° 1: AGUA (kg/m³) PARA EL CONCRETO EN FUNCIÒN DEL TAMAÑO MÀXIMO NOMINAL DEL AGREGADO
SLUMP (mm) 9,5 mm (3/8 ") 12,5 mm (1/2 ") 19,0 mm (3/4 ") 25 mm (1 ") 37,5 mm (1 1/2 ") 50 mm ( 2 ") 75 mm ( 3 ") 150 mm ( 6 ")
'SIN AIRE INCORPORADO EN EL CONCRETO
25 - 50 (1 " - 2 ") 207 199 190 179 166 154 130 113
75 - 100 (3 " - 4 ") 228 216 205 193 181 169 145 124
150 - 175 (6 " - 7 ") 243 228 216 202 190 178 160 `------
AIRE ATRAPADO 3% 2.5% 2.% 1.5% 1.5% 0.5% 0.3% 0.2%
'CON AIRE INCORPORADO AL CONCRETO
25 - 50 (1 " - 2 ") 181 175 168 160 150 142 122 107
75 - 100 (3 " - 4 ") 202 193 184 175 165 157 133 119
150 - 175 (6 " - 7 ") 216 205 197 184 174 166 154 `------
TOTAL DE AIRE
EXPOSICIÒN MEDIA 4.5% 4.% 3.5% 3.% 2.5% 2.% 1.5% 1.%
EXPOSICIÒN MODERADA 6.% 5.5% 5.% 4.5% 4.5% 4.% 3.5% 3.%
EXPOSICIÒN SEVERA 7.5% 7.% 6.% 6.% 5.5% 5.% 4.5% 4.%
(4) AIRE ATRAPADO, En función del (Dnm = 3/4 “) ver la Tabla Nº 1: (6%)

7. Mag. Ing. Carlos Villegas M. 12
RESISTENCIA A LA
COMPRESIÒN
Mpa (kg/cm²)
SIN AIRE
INCORPORADO AL
CONCRETO
CON AIRE
INCORPORADO AL
CONCRETO
40 (408) 0,42 ------
35 (357) 0,47 0,39
30 (306) 0,54 0,45
25 (255) 0,61 0,52
20 (204) 0,69 0,6
15 (153) 0,69 0,70
RELACIÒN AGUA CEMENTO
(a / c )
TABLA N°2: RELACIÒN AGUA CEMENTO Y
RESISTENCIA A LA COMPRESIÒN REQUERIDA
(5) CÁLCULO DEL CEMENTO:

8. Mag. Ing. Carlos Villegas M. 13
( a / c ) = a / c c = a / ( a / c )
357 --------- 0.39
330 --------- (a/c)
306 --------- 0.45
RESISTENCIA A LA
COMPRESIÒN
Mpa (kg/cm²)
SIN AIRE
INCORPORADO AL
CONCRETO
CON AIRE
INCORPORADO AL
CONCRETO
40 (408) 0,42 ------
35 (357) 0,47 0,39
30 (306) 0,54 0,45
25 (255) 0,61 0,52
20 (204) 0,69 0,6
15 (153) 0,69 0,70
RELACIÒN AGUA CEMENTO
(a / c )
TABLA N°2: RELACIÒN AGUA CEMENTO Y
RESISTENCIA A LA COMPRESIÒN REQUERIDA

9. Mag. Ing. Carlos Villegas M. 14
CÁLCULO DEL CEMENTO:
357 --------- 0.39 357 – 306 = 0.39 – 0.45
330 --------- (a/c) --------------- ------------- (a/c)=0.42
306 --------- 0.45 330 – 306 (a/c) – 0.45
( a / c ) = a / c
c = a / ( a / c ) = 184 / 0.42 = 438.1 kg
RESISTENCIA A LA
COMPRESIÒN
Mpa (kg/cm²)
SIN AIRE
INCORPORADO AL
CONCRETO
CON AIRE
INCORPORADO AL
CONCRETO
40 (408) 0,42 ------
35 (357) 0,47 0,39
30 (306) 0,54 0,45
25 (255) 0,61 0,52
20 (204) 0,69 0,6
15 (153) 0,69 0,70
RELACIÒN AGUA CEMENTO
(a / c )
TABLA N°2: RELACIÒN AGUA CEMENTO Y
RESISTENCIA A LA COMPRESIÒN REQUERIDA

10. Mag. Ing. Carlos Villegas M. 15
(6) CÁLCULO DE LOS ADITIVOS:
Aditivo 1: Acelerante de fragua, dosis 1.5%, P.e. = 1.11 gr/cm³
Aditivo 1: Acelerante de fragua = 1.5 * 438.1 = 6.6 kg
100

11. Mag. Ing. Carlos Villegas M. 16
Aditivo 2: Incoporador de aire, dosis ver datos, P.e. = 1.05 gr/cm³
Incoporador de aire, dosis 0.2% (aire = 2%)
Incoporador de aire, dosis 0.4% (aire = 3%)
Incoporador de aire, dosis 0.6% (aire = 4%)
Aditivo 2: Incorporador de aire = 0.6 * 438.1 = 2.6 kg
100

12. 17
(7) CÁLCULO DE LOS VOLÚMENES PARCIALES:
VOLUMEN CEMENTO = m³
VOLUMEN AGUA = m³
VOLUMEN AIRE = m³
VOLUMEN A.A.F. = m³
VOLUMEN A.I.A. = m³
--------------
VOLUMEN PARCIAL = m³
VOLUMEN AGREGADOS = 1 - = m³
VOLUMEN ARENA = 0.47 * = m³
VOLUMEN PIEDRA = 0.53 * = m³
Mag. Ing. Carlos Villegas M.

13. Mag. Ing. Carlos Villegas M. 18
VOLUMEN CEMENTO = 438.1 / ( 3.12 * 1000 ) = 0.140 m³
VOLUMEN AGUA = 184.0 / ( 1.00 * 1000 ) = 0.184 m³
VOLUMEN AIRE = 6.00 / 100 = 0.0594 m³
VOLUMEN A.A.F. = 6.6 / (1.11 *1000 ) = 0.006 m³
VOLUMEN A.I.A. = 2.6 / (1.05 *1000 ) = 0.002 m³
--------------
VOLUMEN PARCIAL = 0.391 m³
VOLUMEN AGREGADOS = 1 - 0.391 = 0.609 m³
VOLUMEN ARENA = 0.47 * 0.609 = 0.286 m³
VOLUMEN PIEDRA = 0.53 * 0.609 = 0.323 m³

14. 20
(9) CORRECCIÓN POR HUMEDAD DE LOS AGREGADOS
ARENA(C) = PESO SECO ARENA * ( 1 + (HUMEDAD/100) )
ARENA(C) = 740.7 kg. *( 1 + ( 0.30 / 100) ) = 742.9 kg.
PIEDRA(C) = PESO SECO PIEDRA *( 1 + (HUMEDAD/100) )
PIEDRA(C) = 839.8 kg. *( 1 + ( 0.45 / 100) ) = 843.6 kg.
Mag. Ing. Carlos Villegas M.

15. 20
(9) CORRECCIÓN POR HUMEDAD DE LOS AGREGADOS
ARENA(C) = PESO SECO ARENA * ( 1 + (HUMEDAD/100) )
ARENA(C) = 740.7 kg. *( 1 + ( 0.30 / 100) ) = 742.9 kg.
PIEDRA(C) = PESO SECO PIEDRA *( 1 + (HUMEDAD/100) )
PIEDRA(C) = 839.8 kg. *( 1 + ( 0.45 / 100) ) = 843.6 kg.
Mag. Ing. Carlos Villegas M.

16. 21
(10) APORTE AGUA LIBRE DE LOS AGREGADOS (AL):
ARENA(AL) = 740.7 kg. * ( 0.30 – 1.00 ) / 100 = - 5.2 kg.
PIEDRA(AL) = 839.8 kg. * ( 0.45 – 0.92 ) / 100 = - 3.96 kg.
Mag. Ing. Carlos Villegas M.
(11) AGUA EFECTIVA O DE DISEÑO:
AGUA DE DISEÑO = 184 - ( - 5.2 – 3.87 ) = 193.1 lt.

17. 22
Mag. Ing. Carlos Villegas M.
(12) CÁLCULO DE LAS PROPORCIONES EN PESO POR m³.
CEMENTO = 438.1 kg 438.2 kg
AGUA = 184 lt. 193.1 lt
ARENA = 740.7 kg 742.9 kg
PIEDRA = 839.8 kg 843.6 kg
A.A.F. = 6.6 kg 6.6 kg
A.I.A. = 2.6 kg 2.6 kg
(a/c) = 0.42 0.44
PESO SECOS PESOS DE OBRA
1 : 1.69 : 1.92 17.9 lt. (a/c) = 0.42 1 : 1.70 : 1.93 18.7 (a/c) = 0.44
0.64 kg/bolsa, 0.25 kg/bolsa 0.64 kg/bolsa, 0.25 kg/bolsa
438.1 / 42.5 = 10.3 bolsas
10.3 bolsas ---------- 6.6 kg
1 bolsa ---------- X kg
X = 0.64 kg/bolsa
438.1 / 42.5 = 10.3 bolsas
10.3 bolsas ---------- 2.6 kg
1 bolsa ---------- X kg
X = 0.25 kg/bolsa

18. Mag. Ing. Carlos Villegas M. 23
(13) CÁLCULO DE LAS PROPORCIONES EN VOLUMEN (pie³) :
CEMENTO = 1 42.5 kg 1
(a/c) = 0.44 18.7 lt. 18.7 lt
ARENA = 1.70 72.3 kg 1.81
PIEDRA = 1.93 82.1 kg 2.19
A.A.F. = 0.015 0.64 kg 0.58 lt
A.I.A. = 0.006 0.26 kg 0.25 lt
MATERIALES x BOLSA DE CEMENTO (W.U.O. x 42.5)
W.U.O. PESO x BOLSA VOLUMEN (pie³)
V(ARENA) = 72.3 * 35.31 / 1450 = 1.76 pie³
V(PIEDRA) = 82.1 * 35.31 / 1360 = 2.13 pie ³
1 : 1.76 : 2.13 , 18.7 lt/bolsa , 0.58 lt/bolsa, 0.25 lt/bolsa (a/c) = 0.44
Volumen de arena = Peso de la arena corregida * 35.31 / PUS arena
Volumen de piedra = Peso de la piedra corregida * 35.31 / PUS piedra

19. Mag. Ing. Carlos Villegas M. 24
CEMENTO = 1 10.6 kg
(a/c) = 0.44 4.7 kg
ARENA = 1.70 18.2 kg
PIEDRA = 1.93 20.5 kg
A.A.F. = 0.015 0.159 kg (143.2 ml)
A.I.A. = 0.006 0.062 kg (59.05 ml)
5.09
MATERIALES PARA 54 kg (para tres probetas)
W.U.O. W.U.O. * FC(10.4) (kg)
(14) CÁLCULO PARA UNA TANDA DE PRUEBA - LABORATORIO