diseño de mezcla

1. UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO
Docente:
Dr. Ing. Carlos Ernesto Mondragón Castañeda
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL, SISTEMAS Y ARQUITECTURA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
“INFORME FINAL SOBRE LA DOSIFICACIÓN DE MEZCLA DEL CONCRETO ESTRUCTURAL EN
TANQUES APOYADOS CON RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN DE 210 Kg/cm2
GRUPO 2
ALUMNO CÓDIGO EMAIL FIRMA
DE LA CRUZ NEYRA, JOSE GIANFRANCO 200201K jdelacruzne@unprg.edu.pe
CAJO BARBOZA LUCIANO 200196G lcajoba@unprg.edu.pe
VERASTEGUI CHAVEZ CARLOS ARTURO 200201K cverastegui@unprg.edu.pe
RODRÍGUEZ GÁLVEZ, ALEX CARLOS 181802H arodriguezga@unprg.edu.pe
Lambayeque, 16 de febrero de 2024

2. INTRODUCCIÓN
En la ingeniería civil, el concreto es uno de los materiales más utilizados para la construcción, pues este tiende a
tener protagonismo tanto en pequeñas obras como también en aquellas obras grandes e importantes en el ámbito de
la construcción.
A pesar la utilidad e importancia que presenta el concreto en una obra civil. No suele ser tan común que se hable
de como se ha diseñado el concreto, o como a que factores o condiciones medioambientales estará expuesto, además
de la resistencia que posee,
o inclusive de su misma colocación en obra. Por lo cual se plantea, ¿qué diseño de mezcla de concreto es el ideal
para obtener una resistencia optima de acuerdo a lo solicitado en obra?, ¿Cómo alcanzar los estándares de calidad
deseados en el concretoendurecido, además asegurar su durabilidad?
Es por ello por lo que se ha realizado un estudio sobre el diseño de mezcla de concreto, el cual tiene como finalidad
conseguir las proporciones adecuadas que satisfagan las solicitaciones que requiere la obra, en la cual entran a tallar
sus propiedades físicas y químicas.
Por otro lado, se debe tener en cuenta que muchas veces el diseño de mezcla de concreto que se obtiene mediante
los cálculos aplicando algunos métodos en específico va a ser nuestro resultado final, pues luego de ello se realiza
otro proceso en el cual se aplican algunas correcciones con el objetivo de alcanzar la dosificación final del concreto
que garantice los estándares de calidad que requiere la obra.
En el presente informe se realizará a detalle el proceso realizado en el diseño de mezcla empleando el método del
Comité 211- ACI, para un concreto de f’c=210 kg/cm2 para un tanque apoyado y las correcciones aplicadas en
ello. Además, se hará mención a la normativa correspondiente, mediante la cual nos regimos para alcanzar un
concreto que cumpla con todos los estándares de calidad requeridos.

3. OBJETIVOS
OBJETIVO PRINCIPAL
 Obtener la dosificación adecuada, para un tanque apoyado de 210 kg/cm2 cumpliendo con
todos los estándares de calidad necesarios que aseguren un concreto óptimo.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
 Hacer el ajuste del revenimiento mediante aditivo Sika®-Aer, aditivo incorporador de aire
para concreto.
 Corregir la mezcla por rendimiento en el concreto fresco.
 Obtener la relación agua-cemento de la curva resistencia a la compresión, en la corrección
para el concreto endurecido.

4. RESUMEN
El presente trabajo tiene como finalidad realizar el diseño de mezclas de concreto utilizando el método 211-ACI para la elaboración de
la mezcla del concreto para un tanque apoyado para la Zona del distrito de Incahuasi en la provincia con una resistencia especificada de
210 kg/cm2. Cuya metodología a realizar requiere de unas acciones 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).
 Tamaño Máximo Nominal.
 Peso seco compactado (agregado grueso).
 Tipo y peso específico del cemento.
La mezcla debe estar diseñada para que satisfaga tanto las condiciones para un concreto endurecido como para un concreto fresco; de
las cuales las más prioritarias en el estado fresco serían la trabajabilidad, resistencia y durabilidad. Del mismo modo para el concreto
endurecido en la cual se destaca la resistencia. Realizaremos correcciones de diseños en concreto fresco con ayuda de aditivos en este
caso con aditivo Sika®-Aer, aditivo incorporador de aire para concreto y correcciones por resistencia. Teniendo ya por finalizados estos
ajustes de mezcla se presentarán las conclusiones con el diseño corregido. Para de esta manera terminar presentando algunas
recomendaciones en base a nuestra experiencia en este proceso las cuales servirán para tener en cuenta al momento de realizar un
diseño de mezcla.

5. FACTORES TOMADOS EN
CUENTA

6. RESISTENCIA
Para nuestro concreto la resistencia especificada es de 210 kg/cm2. Por lo cual el diseño está destinado para cumplir con estos
requerimientos. Algunos de los factores que pueden afectar al proceso constructivo han sido tomados en cuenta, por ende, es
vital controlar las propiedades deseadas de las mezclas plásticas para concreto desde su estado fresco que nos conllevará a un
concreto endurecido de excelente calidad.
Resistencia a la compresión promedio para la resistencia especificada f’c = 210kg/cm2
𝒇 ′𝒄𝒓: 210 + 84 = 294 𝒌 𝒈 𝒄 𝒎2

7. DURABILIDAD
Es la capacidad que tiene el concreto para resistir en forma satisfactoria las condiciones de servicio a las que estará
expuesto, una vez colocado en la estructura.
 El concreto elaborado para el tanque apoyado tendrá una exposición insignificante a los sulfatos, por lo que se
empleará cemento Cemex TIPO I.
 Concreto con aire incorporado. Calcularemos la relación de agua – cemento para la resistencia indicada

8. PUESTA EN OBRA
MEZCLADORA
VIBRADORA DE CONCRETO
BALDE O LATA
Se ha visto por conveniente el emplear un proceso de colocación in situ del
concreto para el proyecto de tanque apoyado. Se hará uso del clásico trompo para
obtener la consistencia plástica requerida. A parte de su fácil colocación y su
versátil uso en obras de construcción es importante la supervisión del ingeniero
residente para asegurar que la mezcla tenga la consistencia y trabajabilidad
deseada.

9. DISEÑO DE MEZCLA TEÓRICO
8. Resumen
Agua efectiva ( Total de mezclado ) = 169 litros
Cemento = 391.49 kg
Agregado fino ( Húmedo ) = 788.73 kg
Agregado grueso ( Húmedo ) = 939.65 kg
DOSIFICACIÓN EN PESO
1 : 2.01 : 2.40 / 18 litros de agua /bls
Relación agua - cemento de diseño : 184 / 391 = 0.47
Relación agua - cemento efectiva : 169 / 391 = 0.43

10. AJUSTE DE MEZCLA
AJUSTE DEL REVENIMIENTO CON ADITIVO CON INCORPORADOR DE AIRE
Dosis recomendada: 0.02 % a 0.12% del peso del cemento
Ratio menor: (0.02/100) x 42.5 kg /bls = 0.0085kg/bls = 0.0002 kg aditivo/kg cemento
Ratio mayor: (0.12/100) x 42.5 kg /bls = 0.051 kg/bls = 0.0012 kg aditivo/kg cemento
Según la tanda de ensayo, tenemos: 5.87 kg de cemento, calcular el aditivo a utilizar en la tanda
Asumimos una ratio promedio: 0.0007 kg aditivo/kg cemento
0.0007 x 5.78= 0.0041 kg aditivo
Dosificación por tanda de ensayo 0.015 𝒎𝟑
Cemento = 5.87kg
Agregado Fino (Húmedo) = 11.82kg
Agregado Grueso (Húmedo) = 14.09kg
Agua efectiva (Total de Mezclado) = 2.5059 litros
Aditivo Sika plastiment HE 98 = 0.0041kg
Total, de peso de tanda : 34.33kg

11. AJUSTE DE MEZCLA
AJUSTE DEL REVENIMIENTO CON ADITIVO REDUCTOR DE AGUA O PLASTIFICANTE
Dosis recomendada: 0.3 % a 0.7 % del peso del cemento
Ratio menor: (0.30/100) x 42.5 kg /bls = 0.1275 kg/bls = 0.003 kg aditivo/kg cemento
Ratio mayor: (0.70/100) x 42.5 kg /bls = 0.2975 kg/bls = 0.007 kg aditivo/kg cemento
Según la tanda de ensayo, tenemos: 5.87 kg de cemento, calcular el aditivo a utilizar en la tanda
Asumimos una ratio promedio: 0.005 kg aditivo/kg cemento
0.005 x 5.78= 0.02935 kg aditivo
Dosificación por tanda de ensayo 0.015 𝒎𝟑
Cemento = 5.87kg
Agregado Fino (Húmedo) = 11.82kg
Agregado Grueso (Húmedo) = 14.09kg
Agua efectiva (Total de Mezclado) = 2.4759 litros
Aditivo Sika plastiment HE 98 = 0.029 kg
Aditivo Sika Aer =0.004109kg
Total, de peso de tanda : 34.33kg

12. RENDIMIENTO DE MEZCLA
Cálculo de peso unitario del concreto fresco
M1 M2
Peso de la mezcla + molde metálico = 21242.00 gr 22251.00 gr
Peso del molde = 8274.00 gr 8192.00 gr
Peso de la mezcla = 12968.00 gr 14059.00 gr
Volumen del molde = 5601.4 cm3 5601.44 cm3
Peso unitario = 2.3151 gr/cm3 2.5099 gr/cm3
Peso Unitario del concreto fresco = 241251291 gr/cm3
Peso Unitario del concreto fresco = 2412.51 kg/m3
Rend. Mezcla = Peso de la tanda de ensayo/ Peso Unitario del C. fresco
Rend. Mezcla = 34.33 kg/ 2412.51 kg/m3 = 0.0142299 m3
Cálculo del rendimiento de la mezcla
Cálculo del factor cemento
Factor cemento = 1/Rend mezcla = 1/ 0.0142299 = 70.27

13. AJUSTE DE LA DOSIFICACIÓN POR
RENDIMIENTO
Agua efectiva
(Total de
Mezclado)
=
2.54
x 70.27 = 178.49 litros
Cemento = 5.87 x 70.27 = 412.49 kg
Agregado Fino
(Húmedo)
= 11.83 x 70.27 = 831.29 kg
Agregado
Grueso
(Húmedo)
= 14.33 x 70.27 = 1006.96 kg

14. 6 Testigos
Cilíndricos
A/C=0.45
A/C=0.47
A/C=0.50
10 días
10 días
10 días
CONCRETO ENDURECIDO
Tabla 1. Tabla experimental para proyectar la resistencia a la compresión

15. CONCRETO ENDURECIDO
Tabla 2. Tabulación de los resultados de los ensayos de compresión
Con los resultados de resistencia a
la compresión obtenidos a los 10
días se procede a graficar la
curva de la relación A/C.

16. CURVA RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN
a/c f´c (kg/cm2)
0.45 411.920
0.47 373.888
0.50 267.325
A/C = 0.47
f’c = 210 kg/cm2
f’cr = 210 + 84 = 294 kg/cm2
Se confronta con A/C por durabilidad
y se selecciona la menor A/C:
A/C por resistencia = 0.49
A/C por resistencia teórica = 0.47

17. Dosificación de materiales por m3 de concreto
DOSIFICACION EN PESO POR m3
Agua efectiva ( Total de mezclado) = 169 litros
Cemento = 391.49 kg
Agregado fino ( Húmedo ) = 788.73 kg
Agregado grueso ( Húmedo ) = 939.65 kg
DOSIFICACION FINAL. CORREGIDA CON ADITIVO , MANTENIENDO
CONSTANTE LA RELACION A/C DE CORRECCIÓN.

18. DOSIFICACION FINAL. CORREGIDA CON ADITIVO,
MANTENIENDO CONSTANTE LA RELACION A/C DE
CORRECCIÓN +AJUSTE POR RENDIMIENTO
Cantidad de material por m3 de concreto
Agua efectiva ( Total de Mezclado ) = 2.54 x 70.27 = 178.49litros
Cemento = 5.87 x 70.27 = 412.49kg
Agregado Fino ( Húmedo ) = 11.83 x 70.27 = 831.29kg
Agregado Grueso ( Húmedo ) = 14.33 x 70.27 = 1006.96kg
Mezcla de prueba factor cemento

19. UTILIZANDO ADITIVO PLASTIMENT HE 98
Asumiendo que con el ratio promedio se logra el
asentamiento deseado 0.005 kg aditivo/kg de
cemento x 391.49 kg de cemento = 1.93 kg aditivo

20. MEZCLA FINAL (AJUSTADA) CORREGIDO EL
ASENTAMIENTO CON ADITIVO SIKA PLASTIMENT HE 98
Dosificación por tanda de ensayo 1 m3
Cemento = 391.49 kg
Agregado Fino ( Húmedo ) = 788.73 kg
Agregado Grueso ( Húmedo ) = 939.65 kg
Agua efectiva ( Total de Mezclado ) = 165 litros
Aditivo Sika plastiment HE 98 = 1.93 kg
Aditivo SikaAer = 0.2739 kg

21. RECOMENDACIONES
Se debe respetar el diseño de mezcla indicado al realizar la mezcla de concreto, ya que,
si se usa demasiada agua, la resistencia es menor, y si se usa demasiado cemento, la
resistencia queda sobrada, lo cual genera un aumento de costo. Así, la correcta
dosificación en la mezcla del concreto es la clave para su calidad y rendimiento.
Realizar verificaciones en el revenimiento y el rendimiento de la mezcla
final para que de ser necesario efectuar nuevos ajustes en laboratorio o
en la obra.
Es necesario realizar la vibración durante la colocación del
concreto, para eliminar el aire atrapado, y así tener una menor
cantidad de poros y cangrejeras.
Es de importante realizar el curado al concreto para asegurar la
resistencia y evitar las fisuras por contracción plástica o perdida
de humedad, debido a las condiciones del clima y del terreno.

22.  Slump del Concreto
 Temperatura del concreto
MEZCLA ASENTAMIENTO
MEZCLA 1 10 cm
MEZCLA 2 10.5 cm
MEZCLA 3 11 cm
ENSAYOS CON CONCRETO FRESCO
23°C

23.  Contenido de aire
 Tiempo de fraguado
ENSAYOS CON CONCRETO FRESCO

24. Según la NTP 339.035
Obtenida la mezcla se
procede a colocar parte de
esta en el cono de Abrams,
dividiéndolo en tres capas.
Se compacta cada capa
dando 25 golpes con la barra
compactadora distribuidos y
aplicados uniformemente en
toda la sección.
.
Antes de compactar la última capa el
molde se llena por exceso. De haber
deficiencia después de compactar, se
añade la cantidad necesaria para
mantener el exceso. Luego se enrasa
utilizando una plancha de albañilería
y la barra compactadora.
Se levanta cuidadosamente el
molde en dirección vertical.
Inmediatamente después se
mide el asentamiento
determinado por la diferencia
entre la altura del molde y la
del centro de la cara superior
del cono deformado.
PROCEDIMIENTO ENSAYO SLUMP
1 2 3 4

25.  Resistencia a la Compresión
TESTIGO RESISTENCIA A 28 DÍAS
Testigo 1 348.35 Kg/cm2
Testigo 2 399.43 Kg/cm2
Testigo 3 407.88 Kg/cm2
Testigo 4 415.96 Kg/cm2
Testigo 5 270.45 Kg/cm2
Testigo 6 264.20 Kg/cm2
ENSAYOS CON CONCRETO ENDURECIDO
 ENSAYO NO DESTRUCTIVO: Resistencia promedio
mediante el esclerómetro (Se maneja una resistencia
tomada como referencia)
 Contracción del Concreto
 Contracción por secado del concreto
 Permeabilidad del concreto

26. 4
3
2
1
PROCEDIMIENTO ENSAYO RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN
Cada mezcla se coloca en moldes para formar los testigos, obteniendo 6 testigos en total, a los
cuales se les realizó el curado y posterior secado, todo esto se realiza según la norma ASTM C31
“Práctica estándar para elaborar y curar cilindros de ensayo de concreto en campo”. Para
terminar, se somete el testigo a la máquina de ensayo

27. CONCLUSIONES
Se elaboró un diseño de mezcla de concreto con resistencia especificada
de f´c=210 kg/cm2 para un tanque apoyado mediante la metodología
ACI, elaborando tres diseños de mezcla e identificando en cada diseño la
mejora de su cohesión del concreto, trabajabilidad, y resistencia
especificada. Además, se realizó distintos ensayos para concreto fresco y
concreto endurecido, que nos permitió obtener el diseño de mezcla.
Para el ensayo de asentamiento del concreto se evaluó la relación A/C
como son 0.47, 0.45 y 0.50, obteniendo asentamientos de 10, 10.5, y 11 cm
respectivamente, mejorando la trabajabilidad del concreto sin disminuir
la resistencia.

28. ANEXOS

29. NORMAS TÉCNICAS CONSULTADAS.
 MTC E 701 – TOMA DE MUESTRAS DE CONCRETO FRESCO
 MTC E 702 – ELABORACIÓN Y CURADO EN EL LABORATORIO DE
MUESTRAS DE HORMIGÓN
 MTC E 703 – REFRENTADO DE CILINDROS DE CONCRETO (CAPPING)
 MTC E 704 – RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN TESTIGOS
CILINDRICOS
 MTC E 705 – ASENTAMIENTO DEL CONCRETO (SLUMP)
 MTC E 714 – PESO UNITARIO DE PRODUCCION (RENDIMIENTO) Y
CONTENIDO DE AIRE (GRAVIMETRICO)
 MTC E 723 - METODO DE ENSAYO PARA LA ELABORACION Y CURADO
DE PROBETAS CILINDRICAS DE CONCRETO EN OBRA