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Diseño y Proporcionamiento de Mezclas de Concreto Normal Marlon Valarezo A. mfvalarezo@utpl.edu.ec 28 de junio del 2001
Características Trabajabilidad Durabilidad Resistencia Apariencia Economía Materiales ,[object Object]
Materiales cementantes suplementarios
Agua
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Fibras28/06/2011 2 mfvalarezo@gmail.com
Requisitos para Condiciones de Exposición  28/06/2011 3 mfvalarezo@gmail.com
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ACI 211:DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO 28/06/2011 12 mfvalarezo@gmail.com
ACI 211PASO 1: SELECCIÓN DEL ASENTAMIENTO Si el asentamiento no estaespecificado se puedeutilizar la tabla A.1.5.3.1 28/06/2011 13 mfvalarezo@gmail.com
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ACI 211 PASO 2: SELECCIÓN TAMAÑO MAXIMO NOMINAL DEL AGREGADO Cuando no esteespecificado, considerar: 1/5 ANCHO DEL ELEMENTO 3/4 ESPACIAMIENTO ENTRE BARRAS 1/3 ESPESOR DE LOS 28/06/2011 15 mfvalarezo@gmail.com
ACI 211 PASO 3: ESTIMACIÒN DE LA CANTIDAD DE AGUA Y CONTENIDO DE AIRE 28/06/2011 16 mfvalarezo@gmail.com
ACI 211PASO 4: SELECCIÓN DE LA RELACION AGUA-CEMENTO (W/C)  28/06/2011 17 mfvalarezo@gmail.com
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ACI 211 PASO 6:  ESTIMACION DEL CONTENIDO  DE AGREGADO GRUESO 0.71 masa volumétrica compactada (OD) Masa requerida 0.71 x  = Para concretos menos trabajables, como el empelado en la construcción de pavimentos  puede incrementarse en un 10%. 28/06/2011 19 mfvalarezo@gmail.com
ASTM C29-03 Dado:	0.46 m3 de agregado grueso 		Masa unitaria = 1567 kg/m3, varillada 		Masa específica relativa = 2.65 		Agua = 1000 kg/m3 		0.46 m3 • 1567 kg/m3 = 715.5 kg 		Volumen absoluto =  		715.5/(2.65 • 1000) = 0.27 m3 1 m3 El agregado grueso es el 27% del volumen  absoluto del concreto. 0.46 m3 28/06/2011 20 mfvalarezo@gmail.com
ACI 211PASO 7: ESTIMACIÒN DEL CONTENIDO DE AGREGADO FINO A. METODO BASADO EN EL PESO UM= Masaunitariaconcreto fresco kg/m3 GA = Gravedadespecifica media del agregadogrueso y fino(SSD) GC = Gravedadespecifica del cemento (3.15) A = Contenido de aire% W = Agua de mezcladokg/m3  CM= Contenido de cemento kg/m3 28/06/2011 21 mfvalarezo@gmail.com
Estimar un valor en función de la tabla o la ecuación: Peso del concreto estimado: 2410 kg Tabla A1.5.3.7.1 2. Sumar las masas conocidas de los materiales: Agua		  181 kg Cemento		  292 kg Agregado Grueso	1136 kg TOTAL		1609 kg 3. Estimar la masa del agregado fino: Masa del Ag. Fino = 2410-1609 = 801 kg. 28/06/2011 22 mfvalarezo@gmail.com
ACI 211PASO 7: ESTIMACIÒN DEL CONTENIDO DE AGREGADO FINO A. METODO BASADO EN EL VOLUMEN ABSOLUTO USA VOLUMENES OCUPADOS POR INGREDIENTES:AIRE, AGUA, CEMENTO, AGREGADO GRUESO RESTA DEL VOLUMEN TOTAL (UNITARIO) DEL CONCRETO EL VOLUMEN DE LOS INGREDIENTES. VOLUMEN = MASA/DENSIDAD VOLUMEN = MASA/(Gr.Sp. *DensidadW) 28/06/2011 23 mfvalarezo@gmail.com
Volumen de agua: 181/1000 = 0.181 m3 Cantidad de agua = 181 kg Tabla 9.5 Volumen de cemento: 292/(3.15x1000) = 0.093 m3 Cantidad de cemento = 292 kg Volumen de agregado grueso: 1136/(2.68x1000) = 0.424 m3 Cantidad de agregado grueso = 1136 kg 0.01x1000 = 0.010 m3 Volumen de aire: Tabla 9.5 Volumen total: 0.708 m3 Volumen requerido de agregado fino  = 1 – 0.708 = 0.292 0.292x2.64x1000 = 771 kg Peso seco requerido de agregado fino = 28/06/2011 24 mfvalarezo@gmail.com
ACI 211PASO 8: ADJUSTES POR HUMEDAD DE LOS AGREGADOS ABSORCIÓN HUMEDAD SUPERFICIAL REDUCCION DEL AGUA DE MEZCLADO = HUMEDAD LIBRE H2O LIBRE  = TOTAL H2O - ABSORCIÓN H20 A. Grueso: (CH) 2%, (A) 0.5% A. Fino: (CH) 6%, (A) 0.7% A. Grueso: 2% - 0.5% = 1.5% = 0.015 A. Fino: 6% - 0.7% = 5.3% = 0.053 Ejemplo: 1. Ajuste en las masas de los agregados: A. Grueso (húmedo): 1136 (1.02) = 1159 kg A. Fino (húmedo): 771 (1.06) = 817 kg 2. Ajuste en el agua de la mezcla: Agua de la mezcla = 181-1136(0.015)-817(0.053)= 121 kg 28/06/2011 25 mfvalarezo@gmail.com
Las masas estimadas para 1 metro cubico de concreto son: Agua		  121 kg Cemento		  292 kg Agregado grueso	1159 kg Agregado fino	  817 kg TOTAL		2389 kg Se debe verificar si las cantidades propuestas producen un concreto que obedece a los requisitos de construcción.  28/06/2011 26 mfvalarezo@gmail.com
ACI 211PASO 9: MEZCLAS DE PRUEBA EN EL LABORATORIO Concretosuficiente (0.1m3) paraensayos de asentamiento, contenido de aire y fabricaciòn de 3 probetascilindricas (o vigassiesnecesario) paraensayo de compresiòn (o flexiòn). AÑADA H2O GRADUALMENTE VERIFICAR ASENTAMIENTO VERIFICAR CONT. AIRE Relaciónagua/cemento= 0.45 28/06/2011 27 mfvalarezo@gmail.com

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Diseño de Mezclas

  • 1. Diseño y Proporcionamiento de Mezclas de Concreto Normal Marlon Valarezo A. mfvalarezo@utpl.edu.ec 28 de junio del 2001
  • 2.
  • 8. Requisitos para Condiciones de Exposición 28/06/2011 3 mfvalarezo@gmail.com
  • 9. Requisitos para Concreto Expuesto a Sulfatos en Suelo o Agua 28/06/2011 4 mfvalarezo@gmail.com
  • 10. Demanda Aproximada de Agua para Varios Tamaños de Agregado y Asentamientos Contenido de Aire y Tamaño del Agregado 28/06/2011 5 mfvalarezo@gmail.com
  • 11. Contenidos Máximos de Iones Cloruros para la Protección contra la Corrosión 28/06/2011 6 mfvalarezo@gmail.com
  • 12. Métodos para el Proporcionamiento de Mezclas de Concreto Método de la relación agua-cemento Método del peso Método del volumen absoluto Experiencia de campo (datos estadísticos) Mezclas de prueba 28/06/2011 7 mfvalarezo@gmail.com
  • 13. Resistencia de Diseño: A partir de Datos de Campo Factor de Corrección para la Desviación Estándar( 30 Ensayos). 28/06/2011 8 mfvalarezo@gmail.com
  • 14. Cuando están disponibles datos para establecer la desviación estándar. 28/06/2011 9 mfvalarezo@gmail.com
  • 15. Cuando NO están disponibles datos para establecer la desviación estándar. 28/06/2011 10 mfvalarezo@gmail.com
  • 17. ACI 211:DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO 28/06/2011 12 mfvalarezo@gmail.com
  • 18. ACI 211PASO 1: SELECCIÓN DEL ASENTAMIENTO Si el asentamiento no estaespecificado se puedeutilizar la tabla A.1.5.3.1 28/06/2011 13 mfvalarezo@gmail.com
  • 20. ACI 211 PASO 2: SELECCIÓN TAMAÑO MAXIMO NOMINAL DEL AGREGADO Cuando no esteespecificado, considerar: 1/5 ANCHO DEL ELEMENTO 3/4 ESPACIAMIENTO ENTRE BARRAS 1/3 ESPESOR DE LOS 28/06/2011 15 mfvalarezo@gmail.com
  • 21. ACI 211 PASO 3: ESTIMACIÒN DE LA CANTIDAD DE AGUA Y CONTENIDO DE AIRE 28/06/2011 16 mfvalarezo@gmail.com
  • 22. ACI 211PASO 4: SELECCIÓN DE LA RELACION AGUA-CEMENTO (W/C) 28/06/2011 17 mfvalarezo@gmail.com
  • 23. ACI 211PASO 5: CALCULO DEL CONTENIDO CEMENTO CANT. CEMENTO = CANT. AGUA MEZCLADO / (W/C) CANT. CEMENTO = 181 kg/0.55 CANT. CEMENTO = 329 kg. VERIFICAR SI EXISTEN REQUERIMIENTOS CON RESPECTO AL CONTENIDO MINIMO CEMENTO 28/06/2011 18 mfvalarezo@gmail.com
  • 24. ACI 211 PASO 6: ESTIMACION DEL CONTENIDO DE AGREGADO GRUESO 0.71 masa volumétrica compactada (OD) Masa requerida 0.71 x = Para concretos menos trabajables, como el empelado en la construcción de pavimentos puede incrementarse en un 10%. 28/06/2011 19 mfvalarezo@gmail.com
  • 25. ASTM C29-03 Dado: 0.46 m3 de agregado grueso Masa unitaria = 1567 kg/m3, varillada Masa específica relativa = 2.65 Agua = 1000 kg/m3 0.46 m3 • 1567 kg/m3 = 715.5 kg Volumen absoluto = 715.5/(2.65 • 1000) = 0.27 m3 1 m3 El agregado grueso es el 27% del volumen absoluto del concreto. 0.46 m3 28/06/2011 20 mfvalarezo@gmail.com
  • 26. ACI 211PASO 7: ESTIMACIÒN DEL CONTENIDO DE AGREGADO FINO A. METODO BASADO EN EL PESO UM= Masaunitariaconcreto fresco kg/m3 GA = Gravedadespecifica media del agregadogrueso y fino(SSD) GC = Gravedadespecifica del cemento (3.15) A = Contenido de aire% W = Agua de mezcladokg/m3 CM= Contenido de cemento kg/m3 28/06/2011 21 mfvalarezo@gmail.com
  • 27. Estimar un valor en función de la tabla o la ecuación: Peso del concreto estimado: 2410 kg Tabla A1.5.3.7.1 2. Sumar las masas conocidas de los materiales: Agua 181 kg Cemento 292 kg Agregado Grueso 1136 kg TOTAL 1609 kg 3. Estimar la masa del agregado fino: Masa del Ag. Fino = 2410-1609 = 801 kg. 28/06/2011 22 mfvalarezo@gmail.com
  • 28. ACI 211PASO 7: ESTIMACIÒN DEL CONTENIDO DE AGREGADO FINO A. METODO BASADO EN EL VOLUMEN ABSOLUTO USA VOLUMENES OCUPADOS POR INGREDIENTES:AIRE, AGUA, CEMENTO, AGREGADO GRUESO RESTA DEL VOLUMEN TOTAL (UNITARIO) DEL CONCRETO EL VOLUMEN DE LOS INGREDIENTES. VOLUMEN = MASA/DENSIDAD VOLUMEN = MASA/(Gr.Sp. *DensidadW) 28/06/2011 23 mfvalarezo@gmail.com
  • 29. Volumen de agua: 181/1000 = 0.181 m3 Cantidad de agua = 181 kg Tabla 9.5 Volumen de cemento: 292/(3.15x1000) = 0.093 m3 Cantidad de cemento = 292 kg Volumen de agregado grueso: 1136/(2.68x1000) = 0.424 m3 Cantidad de agregado grueso = 1136 kg 0.01x1000 = 0.010 m3 Volumen de aire: Tabla 9.5 Volumen total: 0.708 m3 Volumen requerido de agregado fino = 1 – 0.708 = 0.292 0.292x2.64x1000 = 771 kg Peso seco requerido de agregado fino = 28/06/2011 24 mfvalarezo@gmail.com
  • 30. ACI 211PASO 8: ADJUSTES POR HUMEDAD DE LOS AGREGADOS ABSORCIÓN HUMEDAD SUPERFICIAL REDUCCION DEL AGUA DE MEZCLADO = HUMEDAD LIBRE H2O LIBRE = TOTAL H2O - ABSORCIÓN H20 A. Grueso: (CH) 2%, (A) 0.5% A. Fino: (CH) 6%, (A) 0.7% A. Grueso: 2% - 0.5% = 1.5% = 0.015 A. Fino: 6% - 0.7% = 5.3% = 0.053 Ejemplo: 1. Ajuste en las masas de los agregados: A. Grueso (húmedo): 1136 (1.02) = 1159 kg A. Fino (húmedo): 771 (1.06) = 817 kg 2. Ajuste en el agua de la mezcla: Agua de la mezcla = 181-1136(0.015)-817(0.053)= 121 kg 28/06/2011 25 mfvalarezo@gmail.com
  • 31. Las masas estimadas para 1 metro cubico de concreto son: Agua 121 kg Cemento 292 kg Agregado grueso 1159 kg Agregado fino 817 kg TOTAL 2389 kg Se debe verificar si las cantidades propuestas producen un concreto que obedece a los requisitos de construcción. 28/06/2011 26 mfvalarezo@gmail.com
  • 32. ACI 211PASO 9: MEZCLAS DE PRUEBA EN EL LABORATORIO Concretosuficiente (0.1m3) paraensayos de asentamiento, contenido de aire y fabricaciòn de 3 probetascilindricas (o vigassiesnecesario) paraensayo de compresiòn (o flexiòn). AÑADA H2O GRADUALMENTE VERIFICAR ASENTAMIENTO VERIFICAR CONT. AIRE Relaciónagua/cemento= 0.45 28/06/2011 27 mfvalarezo@gmail.com
  • 34. Proporciones para producir 0.1 m3 de Concreto para Pequeñas Obras
  • 36. Errores en el Diseño de Mezclas No variar la relación agua-cemento (curva de 3 puntos). No controlar la pérdida de asentamiento durante el diseño de la mezcla para identificar la tendencia de falso fraguado del cemento. No controlar las temperaturas del concreto en edad temprana para identificar el efecto de retardo de los reductores de agua. 28/06/2011 31 mfvalarezo@gmail.com
  • 37.
  • 38. PCA-Portland CementAssociation, Design and Control of concrete Mixtures, 2004
  • 40. Fotografías y artículos de internet.Marlon Valarezo A. mfvalarezo@utpl.edu.ec 28/06/2011 32 mfvalarezo@gmail.com