La estructura es el conjunto de elementos que caracterizan un determinado ámbito de la realidad o sistema. Los elementos estructurales son permanentes y básicos, no son sujetos a consideraciones circunstanciales ni coyunturales, sino que son la esencia y la razón de ser del mismo sistema. Los elementos que configuran una estructura son definidos por unos rasgos básicos o característicos, y se diferencian o se individualizan los unos respecto a los otros por lo que llamamos rasgos distintivos. Habrá rasgos distintivos que nos permitirán aislar colectivos, grupos entre los colectivos e individuos entre los grupos. Este concepto es aplicable a todas las ciencias, y entre ellas a las sociales, donde permiten hacer análisis de los grupos que las integran y de la dinámica que pueden generar.

1. INTRODUCCION
La finalidad del presente trabajo es realizar el diseño de mezclas de concreto
utilizando el método de ACI.
Este método requiere de una serie de operaciones previas, tales como
determinar las propiedades físicas de los materiales a usar:
Peso específico de masa, grado de absorción, contenido de humedad, módulo de
finura (agregado fino y agregado grueso), tamaño Máximo Nominal, peso seco
compactado, el perfil (agregado grueso), tipo, fábrica y peso específico del cemento.
En el método del ACI el revenimiento es un dato que sirve de base para diseñar
las mezclas de concreto, mientras que en el de mínimo contenido de vacíos es una
referencia para mejorar la mezcla de prueba en caso de que el revenimiento haya sido
diferente del especificado.

2. CAPITULO I
DISEÑO DE MEZCLA DE CONCRETO
1.1. DEFINICION DE CONCRETO
El concreto es un material heterogéneo constituido principalmente de la
combinación de cemento, agua y agregados fino y grueso. El concreto contiene un
pequeño volumen de aire atrapado, y puede contener también aire intencionalmente
incorporado mediante el empleo de un aditivo.
1.2. COMPONENTES DEL CONCRETO
Las características del concreto de cemento Portland pueden variarse en un grado
considerable, mediante el control de sus ingredientes. Por ejemplo, el concreto para una
estructura de un edificio puede poseer alta resistencia a la compresión, mientras que el
concreto para una cortina de presa debe ser durable y hermético y la resistencia relativa
puede ser pequeña (Merrit, 1992).
El concreto (u hormigón) es un material compuesto que está formado por grava
(agregado grueso), arena (agregado fino), cemento Portland hidratado y, en la mayoría de
los casos, de huecos (Negrete y Agustín, 2005).
El concreto es una mezcla de cemento, agregado grueso o piedra, agregado fino o
arena y agua. El cemento se obtiene de la pulverización del clínker, el cual es producido
por la calcinación hasta la fusión insipiente de materiales calcáreos y arcillosos. El
agregado fino o arena debe ser durable, fuerte, limpio, duro y libre de materias impuras
como polvo, limo, pizarra, álcalis y materias orgánicas (Teodoro E. Harmsen, 2005).
El agregado grueso o piedra está constituido por rocas graníticas, dioríticas y
sieníticas. Puede usarse piedra partida en chancadora o grava zarandeada de los lechos de
los ríos o vacimientos naturales. El agua empleada en la mezcla debe ser limpia, libre de
aceites, ácidos, álcalis, sales y materias orgánicas. En general, el agua potable es adecuada
para el concreto. Su función principal es hidratar el cemento, pero también se le usa para
manejar la trabajabilidad de la mezcla (Teodoro E. Harmsen, 2005).
El concreto es básicamente una mezcla de dos componentes: agregados y pasta.
La pasta, compuesta de cemento portland y agua, une a los agregados (arena y grava o

3. piedra triturada) para formar una masa semejante a una roca (Kosmatka y Panarese,
1992).
1.3. PROPIEDADES DEL CONCRETO
 La trabajabilidad.
Es una propiedad importante para muchas aplicaciones del concreto. En esencia,
es la facilidad con la cual pueden mezclarse los ingredientes y la mezcla resultante puede
manejarse, transportarse y colocarse con poca pérdida de la homogeneidad.
 La durabilidad
Es otra importante propiedad del concreto. El concreto debe ser capaz de resistir
la intemperie, acción de productos químicos y desgastes, a los cuales estará sometido en
el servicio.
 La impermeabilidad
Es una importante propiedad del concreto que puede mejorarse, con frecuencia,
reduciendo la cantidad de agua en la mezcla.
 El cambio en volumen
Es otra característica del concreto que se debe tener en cuenta.
 La resistencia
Es una propiedad del concreto que, que casi siempre, es nativo de preocupación.
 El escurrimientoplástico
Es una deformación que ocurre con carga constante durante largo tiempo.
 El pesopor pie cúbico
Es del concreto con arena y agregado normales de unas 145 lb.
 La Hermeticidad
Se refiere a la capacidad del concreto de refrenar o retener el agua sin escapes
visibles
 La Permeabilidad
Se refiere a la cantidad de migración de agua a través del concreto cuando el agua
se encuentra a presión, o a la capacidad del concreto de resistir la penetración de agua u
otras sustancias

4. 1.4. FACTORES DEL CONCRETO
 Relación de agregado grueso, arena y cemento.
 Relación agua-cemento.
 La naturaleza del agregado grueso y arena. Aparentemente las propiedades
del concreto son mejores cuando ambos agregados tienen aristas
puntiagudas y no redondeadas.
 Mezcla y colocación.
 Tiempo de curado

5. CAPITULO II
METODO ACI
2.1. DEFINICION
El denominado Método de ACI se desarrolla debido a la preocupación en relación
con el hecho de que, sea cual fuera la resistencia de diseño del concreto y por tanto su
relación agua/cemento, contenido de cemento y características del agregado fino, la
cantidad de agregado grueso era la misma.
Considerando que la relación fino-grueso debería variar en función del contenido
de la pasta en la mezcla, así como del perfil y del TMN del agregado grueso, y que otro
factor que debería ser considerado era la mayor o menor fineza del agregado fino, por lo
cual se desarrolló una serie de tablas. Igualmente se considera si el agregado grueso es de
perfil redondeado o angular. Todo ello permite encontrar las cantidades óptimas para la
elaboración de tu concreto.
2.2. TABLLAS DE DOSIFICACION DE CONCRETO – ACI 211.1
El proporcionamiento de mezclas de concreto, comúnmente llamado diseño de
mezclas es un proceso que consiste de pasos dependientes entre sí :
 Selección de los ingredientes convenientes (cemento, agregados, agua y
aditivos)
 Determinación de sus cantidades relativas “proporcionamiento” para
producir un tanto económico como sea posible, concreto de trabajabilidad,
resistencia a compresión y durabilidad apropiada.
TABLA 01: Revenimientosrecomendadosparadiversostipos de construcción.
TABLA 02: Requisitos aproximados de agua de mezclado y contenido de aire para
diferentesrevenimientosytamaños máximosnominalesde agregados.

6. TABLA 03/A: Correspondencia entre relación de agua/cemento y la Resistencia a
compresióndel concreto.
TABLA 03/B: Correspondencia entre relación de agua/cemento y la Resistencia a
compresióndel concreto.
TABLA 04: Volumende agregado grueso por volumenunitario de concreto.
TABLA 05: Calculotentativo del pesodel concreto fresco.

7. Para diseñar una mezcla de concreto es necesario conocer las características
físicas de los materiales a emplear en la elaboración del concreto.
Para conocer los datos arriba anotados es necesario determinar previamente en el
laboratorio las pruebas físicas siguiendo las Normas NMX y / o ASTM.
2.3. DOSIFICACION DE MATERIALES PARA EL DISEÑO DE
MEZCLA DE CONCRETO (EJEMPLO)
Se requiere dosificar los materiales para producir 1m3 de concreto sin aire incluido
con resistencia a la compresión de 2800 PSI a los 28 días de edad. Este será utilizado en
columnas de 20cm x25cm con acero de refuerzo de 3/8” y con 1” (25mm) de
recubrimiento.
Solución:
PASO 1: Determinarrevenimientorequerido:
El revenimiento consiste en medir el hundimiento que sufre una pila de concreto
fresco en forma de cono truncado de concreto fresco al retirarle el apoyo; para hacer esta

8. prueba se usa un molde metálico, cuyas medidas son 30 cm de atura, 10 cm en su base
superior y 20 cm en su base de apoyo llamado Cono de Abrams.
PASO 2:
PASO 3:
PASO 4:
PASO 5:
PASO 6:
PASO 7:
PASO 8:
PASO 9:

9. I. OBJETIVOS
Realizar el diseño de una mezcla de concreto usando el método del
ACI, basándonos en una resistencia especificada f’c =270 Kg/cm2
(resistencia requerida).
Determinar las propiedades tanto del concreto fresco (slump, peso
unitario), como del concreto endurecido (esfuerzo de rotura, módulo de
elasticidad).
Evaluar la resistencia alcanzada por el concreto endurecido.
II. ALCANCES
El presente trabajo pretende servir como un material de consulta
referido a la aplicación del método de ACI para el diseño de mezclas de
concreto; a todos los alumnos y personas en general interesados por el
tema.
III. METODOLOGÍA
El método empleado fue la práctica directa en laboratorio, en la cual
el primer paso fue seleccionar los materiales a utilizar, determinar sus
características, luego realizar el diseño de la mezcla de concreto,
posteriormente prepararlo, determinar sus propiedades y evaluar e
interpretar los resultados.

10. IV. ESPECIFICACIONES DE SERVICIO Y CARACTERÍSTICAS DE
LOS MATERIALES.
1. ESPECIFICACIONES DE SERVICIO
a) Resistencia Especificada:
f’c = 270 Kg./cm2.
b) Usando el criterio (dado en clase).
- Cuando se tiene registros de resistencias de probetas
correspondientes a obras y proyectos anteriores, puesto que ya hemos
realizado trabajos anteriores; podremos utilizar este criterio y la tabla
que nos ofrece:
f’c f’cr
Menos de 210 f’c+70
210 – 350 f’c+84
>350 f’c+98
c) Concreto Normal NO expuesto a condiciones severas.
2. CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES
a) Cemento
- CEMENTO Pacasmayo TIPO ICo

11. - Peso específico = 3.11 gr. /cm3.
b) Agua
- Potable
c) Agregados:
PROPIEDADES A.
FINO
A.
GRUESO
TAMAÑO MÁXIMO - 11/2”
PESO ESPECÍFICO DE
MASA (gr/cm3
)
2.74 2.52
ABSORCIÓN
(%)
0.3 0.9
CONTENIDO DE HUMEDAD
(%)
1.64 0.6
MÓDULO DE FINURA 2.88 7.07
PESO UNITARIO VOLUMETRICO
SUELTO (gr/cm3
)
1.54 1.68
PESO UNITARIO COMPACTADO
(Kg/m3 )
1780.00 1533.96
V. DESARROLLO DEL MÉTODO DE ACI
1. Cálculo de f'cr.
- Tomando en cuenta el criterio 2 sabemos que:
84
´
´ 
 c
f
cr
f
2
/
354
84
270
´ Cm
Kg
cr
f 


2. Determinación del TMN del Agregado Grueso.

12. Por lo tanto: TMN = 11/2
”
3. Determinación del Slump.
Consistencia Plástica
Slump: 3” – 4”
4. Determinación la cantidad de agua de mezclado entrando
a la tabla correspondiente con el valor del TMN del agregado grueso
y el slump.
Volumen de Agua de Mezcla = 181
5. Determinación del contenido de aire.
Volumen de aire atrapado = 1%
Consistencia Asentamiento
Seca
Plástica
Fluida
0’’ (0mm) a 2’’ (50mm)
3’’ (75mm) a 4’’ (100mm)
≥ 5’’ (125mm)

13. 6. Determinación de la relación a/c.
a). Por Resistencia
Interpolando:
350----------------- 0.48
354------------------ X
400----------------- 0.43
48
.
0
58
.
0
43
.
0
350
354
350
400





x
X=0.476
∴ a
/c = 0.476
NOTA: Por ser un concreto NO expuesto a condiciones
severas, sólo se determinará la relación agua/cemento por
Resistencia, mas no por Durabilidad.
7. Cálculo del factor cemento (FC).

14. 3
/
15
.
378
476
.
0
181
_
_
m
Kg
c
a
mezcla
de
Agua
FC 


∴ FC = 378.15 Kg./m3 = 8.9 Bls/m3
8. Cálculo de Volúmenes Absolutos (cemento, agua, aire).
Cemento =
3110
15
.
378
= 0.12159m3
Agua de mezcla =
1000
181
= 0.181 m3
Aire = 1.5 % = 0.01 m3
---------------
Σ absolutos = 0.313 m3
9. Cálculo de Volumen Absoluto del Agregado Global.
 A. Global = 1 – 0.313 = 0.687
∴  A. Global = 0.687 m3
10. Peso seco del agregado grueso.
Ws Ag= 0.71*1533.96=1089.11
  A.g. = Ws Ag /Pem
  A.g. = 1089.11 / 2520 = 0.43219 m3
∴ A.F. = 0.43219 m3
11. Volumen absoluto del agregado fino
 A.F=0.687 m3 - 0.43219 m3=0.2548 m3

15. 12. Cálculo del Peso Seco de los Agregados.
Agregado fino= (0.2548) * (2.74*1000) = 698.15
Kg./m3
Agregado grueso= (0.43219) * (2.52*1000)= 1089.12
Kg./m3
13. Determinación de los Valores de Diseño en el Laboratorio.
Cemento = 378.15 Kg./m3
Agua de mezcla = 181 lts./m3
Agregado fino = 698.15 Kg./m3
Agregado grueso =1089.12 Kg./m3
14. Corrección del Diseño por humedad de los agregados.
a). Determinación del Peso Húmedo de los Agregados.
Peso húmedo = Peso seco * (1 + w%)
Agregado fino = (698.15) * (1 + 0.0164) = 709.6 Kg./m3
Agregado grueso =(1089.12)*(1 + 0.0006) = 1089.77 Kg./m3
b). Determinación de la humedad superficial de los
Agregados.
Humedad Superficial = w% –Ab%
Agregado fino = 1.64 % – 0.3 % = 1.34 %
Agregado grueso = 0.6 % – 0.9% = -0.3 %

16. c). Cálculo del aporte de agua por humedad superficial de los
agregados.
Aporte de agua = Peso seco * Humedad superficial
Agregado fino = 698.15* (1.34/100) = 9.355 lts./m3
Agregado grueso = 1089.12* (-0.3/100) = -3.27 lts./m3
-------------------------------
 Aporte de agua = 6.088 lts./m3
 Agua Efectiva = 181 – (6.088) = 174.912 lts/m3
∴ Agua Efectiva = 174.912 lts./m3
15. Determinación de Valores Corregidos de los constitutivos
del Concreto o al pie de obra
Cemento = 378.15 Kg./m3
Agua Efectiva = 174.912 lts./m3
Agregado fino =709.6Kg./m3
Agregado grueso =1089.77 Kg./m3
16. Dosificación en Obra.
En laboratorio:
bls
lts /
.
9
.
8
912
.
174
15
.
378
77
.
1089
:
15
.
378
6
.
709
:
15
.
378
15
.
378
1: 1.88: 2.88 / 19.65 lts./bls

17. 17. Determinación de Valores Corregidos de los constitutivos
del Concreto para 01 Probetas ( = 0.012 m3).
Cemento =378.15*0.012= 4.6 Kg.
Agua Efectiva = 174.912*0.012 lts.=2.1 lts.
Agregado fino = 709.6*0.012= 9.963=8.5 Kg
Agregado grueso = 1089.77*0.012=13 Kg
VI. PROCEDIMIENTO REALIZADO EN LABORATORIO
EQUIPO:
 Probetas estándar
 Cono de Abrams
 Varilla Compactadora de acero de 5/8 de diámetro por 80 de
longitud
 Carretilla
 Aceite
 Palana
 Todos los elementos que intervienen para la mezcla
previamente calculados.

18. Fig. N°01: Cono de Abrams y Probeta
Para agregarle agua necesaria a la mezcla
Fig. N°02: Carretilla
Mezcla
diseñada por el
método ACI

19. PROCEDIMIENTO:
Se extrajo material de la cantera rio chonta (OTUZCO), en la
cantidad aproximada.
Escogemos el agregado grueso, teniendo en cuenta el tamaño
máximo nominal.
Fig. N° 03: Tamizando el agregado grueso
Se peso el agregado fino, el agregado grueso y el cemento en las
proporciones requeridas.

20. Fig. N° 04- 05-06: Registrando el peso de: agregado fino, agregado
grueso y de cemento, respectivamente.
Se mezcló en el trompo el agregado grueso, el agregado fino, el
cemento y el agua. Los tres primeros se mezclaron bien para luego
agregarle agua a la mezcla en este caso 2.1lts.
Fig. N° 07: Mezclando

21. Fig. N° 8: se mezcló homogéneamente,
Para terminar el proceso de mezclado
Cálculo del slump:
Se procedió a añadir la mezcla en el cono de Abrams, chuzándolo
con una varilla de acero, primero una tercera parte la cual fue
compactada con 25 golpes, luego se agrego un poco más de mezcla
hasta las 2/3 partes, compactándolo también con el mismo número
de golpes y finalmente se lleno hasta el ras y compacto.
Fig. N° 9: Colocando la mezcla en el Cono de Abra
1º etapa de compactación (25 golpes)

22. Fig. N°
10: segunda etapa de compactación (25 golpes)
Fig. N° 11: Tercera etapa de compactación (25 golpes)
Se enrazo ayudándonos con una varilla de acero, luego se procedió
a desmoldar.
Fig. N° 12: Enrazando la mezcla en el cono

23. Y desmoldando la mezcla.
Finalmente se midió el slump con ayuda de una wincha.
Fig. N° 13 Midiendo el slump.
Añadimos la mezcla en los moldes, en tres capas por molde, a cada
capa se le compactó con una varilla de acero imprimiendo 25 golpes
por capa, evitando exudación o sangrado.
2.
7pulg

24. Fig. N° 14: las tres etapas de compactación en agregar el concreto a los
moldes de acero (25 golpes por etapa)
Se Enrazo el molde con ayuda de una varilla de acero.
Fig. Nº 15: enrazando el concreto con ayuda de la varilla
compactadora.
Se registró el peso de cada una de las probetas, para obtener el
peso especifico del concreto fresco.

25. Fig. N° 16: Registrando el peso del concreto en estado fresco
Luego se dejó secar por 24 horas, para luego ser sumergidas en
agua (fraguar) durante 7 días, después e seco al aire libre por 24
horas.
Luego de los 8 días se procedió a ensayar en la máquina de
compresión para verificar si se llegó a la resistencia diseñada en la
estructura del concreto anteriormente calculada. Y previamente se
registró el peso el concreto en estado endurecido.
VII. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
CONCLUSIONES:
El concreto es una mezcla de materiales pétreos, cemento y agua. Los
materiales pétreos son los agregados gruesos y finos (grava y arena,
respectivamente) los cuales son combinados con agua y cemento; este último
es un material artificial refinado creado a partir de componentes químicos.

26. Las propiedades que presenta el concreto son diversas de las cuales las más
importantes son:
 Trabajabilidad
 Durabilidad
 Impermeabilidad
 Resistencia a la compresión
 Peso volumétrico
RECOMENDACIONES:
Se recomienda cambiar de posición a la probeta durante su “secado”
para una distribución homogénea del W% en toda su estructura, antes
de someterla a la prueba de compresión simple, y al momento de
colocar la probeta en posición dentro de la prensa, asegurarse que el
extremo con mayor W% este en la parte superior de la posición; para
obtener resultados óptimos.
Proporcionar el equipo adecuado para este tipo de ensayo, como son:
guantes, guardapolvos o mamelucos, filtros de aire (mascarilla).