Diapostivia sobre Diseño de Mezclas de Concreto. Evaluacion final de la asignatura Materiales y Ensayos II con la Prof. Yelitza Rodriguez.

1. DISEÑO DE UNA MEZCLA DE
CONCRETO
Universidad Nacional Experimental Politécnica
Antonio José de Sucre
Vice-Rectorado ‘Luis Cabello Mejias’
Núcleo Charallave
Rogelio Salas
Exp. 2015207084

2. PROBLEMA
Se requiere diseñar una mezcla de concreto para un edificio
residencial en un ambiente no agresivo. Se utilizara Piedra
Picada con tamaño máximo igual a 1’’ (25,4 mm) y arena
triturada combinados adecuadamente con β= 0,45. La
resistencia especifica por el proyectista es Fc= 184
𝐾𝑔
𝑐𝑚²
y la
desviación de los datos es σ = 94.

3. SOLUCIÓN
DATOS:
• Resistencia especifica por el proyectista (Fc)= 184
• Desviación estándar de los datos (σ)= 94
• Proporción de los agregados (β)= 0,45
• Agregados utilizados: Piedra Picada (G) y Arena Triturada (A)
• Peso especifico de los agregados (φ)= 2,60

4. 1. Calculamos la resistencia promedio requerida (Fcr)
Para calcular Fcr debemos revisar la seccion 5.4.2 de la norma COVENIN 1753
‘‘Proyecto y Construcción de obras en concreto estructural’’ . En esta norma se
plantea 2 caso: el primero cuando se desconoce la desviación de los datos y el
segundo cuando se conoce la desviación de los datos. En este caso como tenemos el
valor de la desviación estándar, nos vamos específicamente a la sección 5.4.2.1 en la
cual se muestra las siguientes ecuaciones:
1. Fcr= Fc + 1,34 x σ
2. Fcr= Fc + 2,34 x σ – 35
1. Fcr= Fc + 1,34 x σ
3. Fcr= 0,9 x Fc + 2,34 x σ
Como 184 < 350 se toma el primer bloque, y entre esas dos ecuaciones, escogemos
la cual es no de el mayor valor de Fcr.
1. Fcr = 184 + 1,34 x 94 = 309,96 ~ 310
2. Fcr= 184 + 2,34 x 94 – 35 = 368,96 ~ 369
En este caso escogemos el valor mas alto, asi que, Fcr= 369 𝐾𝑔/𝑐𝑚²
Para Fc ≤ 350 𝐾𝑔/𝑐𝑚²
Para Fc > 350 𝐾𝑔/𝑐𝑚²

5. 2. Con el valor de Fcr, calculamos la relación
agua/cemento (α) por resistencia y por durabilidad
 2ª) α por resistencia
α= 3,147 – 1,065 x Log (Fcr)
α= 3,147 – 1,065 x Log (369)= 0,4131= 0,41
Verificamos con el grafico nro 7 de la ‘‘Guia de estudios de Materiales y Ensayos
II’’

6. La diagonal R28 cuando se cruza con el valor calculado de α debe coincidir o estar en
un valor aproximado al valor Fcr calculado anteriormente.
 2b) Se Corrige α resistencia
I. Por el tamaño máximo del agregado dado.
En este caso el tamaño máximo es de 1’’ (25,4mm). Chequemos en la tabla 18 de la
guía, según esta, el valor Kr que corresponde es de 1,00.
II. Por el tipo de agregado
En nuestro caso tenemos arena triturada y piedra picada. Revisamos la tabla de la
corrección según el tipo de agregado de la pag. 126 de la guía. Según esta Ka= 0,93

7. III. Se aplica la corrección
αc= 0,41 x 1,00 x 0,93 = 0,38
 2c) Calculamos α por durabilidad
Revisamos otra vez la pág. 126 de la guía, esta vez, la tabla de condiciones de servicio
o ambientales. En este caso se trata de una atmosfera común , así que α= 0,75
 2d) Se elige entre α por resistencia y α por durabilidad, se escoge el de menor
valor.
α = 0,38
3. Calculamos la dosis de cemento por resistencia (C)
C= 177,2 x
𝑇0,16
α1,3
‘’T’’ la determínanos según la tabla de ‘’Valores usuales con el cono de abrams’’ en la
pág. 125 de la guía. En este, se trata de pavimento, y establece un rango de 5-8.
Tomamos un valor de 7.
C= 177,2 x
70,16
0,381,3 = 562,891 𝐾𝑔/𝑚3
 3a) Se corrige c por:

8. I. Por el tamaño máximo del agregado dado
Chequeamos la tabla 18 de la pag. 126 de la guía. En este caso C1= 1,00
II. Por el tipo de agregado
Chequeamos la pág. 125 de la guía. En este caso C2= 0,96
III. Se aplica la corrección:
C= 321,024 x 100 x 0,96 = 308,183 𝐾𝑔/𝑚3
 3b) Calculamos C por durabilidad
Revisamos la tabla ‘‘Contenidos mínimos de cemento en función de las condiciones de
servicio’’ de la pág. 125. En este caso se trata de un ambiente no agresivo, asi que C es
igual a:
C=270 𝐾𝑔f/𝑚3

9.  3c) Escogemos entre C por resistencia y C por durabilidad. Escogemos la
dosis mayor entre los dos:
C= 308,183 𝐾𝑔/𝑚3
4. Volumen de aire atrapado (V)
V=
𝐶
𝑃
V=
308,183
25,4
= 12,133 ~ 12lts/𝑚3
(No deberia pasar de 20)
Donde C es la dosis de cemento y P es el tamaño maximo del agregado en mm
5. Calculo del agua (Va)
α=
𝑉𝑎
𝐶
Va= α x C Va= 0,38 x 308,183 = 117,110
6. Volumen absoluto del concreto (Vc)
Vc= 0,3 x C Vc = 0,3 x 308,183 = 92,455 lts/ 𝑚3
7. Volumen absoluto del concreto (Vc)
V(A+G)=
(𝐴+𝐺)
φ

10.  7a) Volumen total de concreto
Vc + Va + V +
(𝐴+𝐺)
φ = 1000 𝑚3
Despejamos:
(A+G)= (1000 – Vc – Va – V) x φ Sustituimos los valores:
(A+G)= (1000 – 92,455 – 117,110 – 12) x 2,60
(A+G)= 2023,931 Donde A es la arena y G el agregado grueso.
 7b) Calculamos el valor de la arena y del grueso
A= β x (A+G) A= 0,45 x 2023,931= 910,769
G= 2023,931 – A G= 2023,931 – 910,769= 1113,162
8. Volumen Absoluto de los Agregados
Varena =
𝐴
φ Varena =
910,769
2,60
= 350,29𝑐𝑚3
Vagrueso =
𝐺
φ Vagrueso =
1113,162
2,60
= 428,139𝑐𝑚3

11. 9. Volumen Aparente
Volumen Aparente =
𝑃𝑒𝑠𝑜
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑈𝑛𝑖𝑡𝑎𝑟𝑖𝑜
Peso unitario de la arena= 1,55
Peso unitario de la piedra= 1,45
VAarena=
910,769
1,55
= 587,593
Vapiedra=
1113,162
1,45
= 767,698
10. Volumen Absoluto de los componentes del cemento
 10a) Cemento
Si un saco de cemento equivale a 42,50Kg
X=
308,183
42,50
= 7,25 ~ 7 sacos de cemento

12.  10b) Arena
Si una lata equivale a 18 lts ( o Kg) entonces:
X=
587,593
18
= 32,644 ~ 33 latas de arena
 10c) Piedra
X=
767,698
18
= 42,650 ~ 43 latas de piedra
 10d) Agua
X=
117,10
18
= 6,505 ~ 7 latas de agua

13. 11. Cuadro resumen de presentación de los resultados
Componente Dosis en
peso
Dosis en
volumen
absoluto
Dosis en
volumen
aparente
Cemento 308Kg 93lts 7 sacos
Arena 911Kg 350lts 33 latas
Piedra 1113Kg 428lts 43 latas
Agua 117Kg 117lts 7 latas
Aire 12 Kg -- --

14. 12. Corrección de Humedad
Arena Piedra
% Absorción 3 2
% Humedad 5 1,4
Valor de
dosificación en
peso
911 Kg 1113 Kg
 12a) Arena
AW=
911
100+ 3
x (100+5)= 928,698
Como 929 > 911= 18 lts
Significa 18lts que serán aportados al agua de mezclado.
 12b) Piedra
GW=
1113
100+2
x (100+1,4)= 1106,453 Como 1106,453 < 1113
1113 – 1106,453= 6,547 ~ 7 lts
7 litros serán absorbidos por la piedra

15. Am = agua – AW + GW
Am= 117 – 18 + 7
Am= 106

16. FIN