Diseño de mezclas de concreto por el método del ACI. (American Concrete Institute) ACI concrete mix design.

1. Método del ACI
24/11/2014 Ing. Mauricio León Tejada - Jefe de QA/QC - Planta de Cal

2. Introducción
 Determinación de proporciones de insumos en base a
tablas(comité ACI-211.1-91) para obtener una mezcla
adecuada.
 Métodos:
 ACI
 Curvas teóricas y empíricas
 Módulo de Fineza Total
 Debe ser optimizado en obra.
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3. Parámetros básicos
 Principio de volúmenes absolutos.
 Granulometría de agregados y el Tamaño Máximo de la
piedra.
 Resistencia en compresión y la relación
Agua/Cemento.
 Trabajabilidad de la mezcla.
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4. Pasos generales
1. Establecer cantidad de agua por m3. (Tabla 1)
2. Definición de la relación Agua/Cemento. (Tabla 2)
3. Cálculo de la cantidad de cemento.
4. Estimación de porcentaje de aire por m3. (Tabla 1)
5. Determinación del volumen de agregado grueso.
(Tabla 3)
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5. Pasos generales
1. Establecer cantidad de agua por m3. (Tabla 1)
2. Definición de la relación Agua/Cemento. (Tabla 2)
3. Cálculo de la cantidad de cemento.
4. Estimación de porcentaje de aire por m3. (Tabla 1)
5. Determinación del volumen de agregado grueso.
(Tabla 3)
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6. Pasos generales
1. Establecer cantidad de agua por m3. (Tabla 1)
2. Definición de la relación Agua/Cemento. (Tabla 2)
3. Cálculo de la cantidad de cemento.
4. Estimación de porcentaje de aire por m3. (Tabla 1)
5. Determinación del volumen de agregado grueso.
(Tabla 3)
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7. Pasos generales
6. Sumatoria de volúmenes parciales.
7. Cálculo del volumen de arena.
8. Cálculo de pesos parciales.
9. Corrección por humedad.
10. Diseño final.
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8. Ejemplo de aplicación
 Datos de entrada
f'cR 300 kg/cm2
Slump 3" a 4"
Cemento tipo I
Peso específico seco 3150 kg/m3
Agua
Peso específico 1000 kg/m3
Concreto sin aire incorporado
Características físicas de la arena Características físicas de la piedra
Peso específico seco 2640 kg/cm2 Tamaño máximo 1 1/2"
Módulo de fineza 2.8 Peso específico seco 2680 kg/m3
Absorción 0.70% Peso unitario compactado seco 1600 kg/m3
Humedad 6.00% Absorción 0.50%
- Humedad 2.00%
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9. Ejemplo de aplicación
1. Establecer cantidad de agua por m3. (Tabla 1)
.En peso: 181 kg
.En volumen:
3
kg
kg
3
m
0.181
181
1000
m

2. Definir relación Agua/Cemento (Tabla 2)
.a/c: 0.54
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10. Ejemplo de aplicación
3. Cálculo de la cantidad de cemento.
.En peso:
.En volumen:
Agua
Cemento
0.54
181
 
335.2
kg
kg
4. Estimación de % de aire por m3. (Tabla 1)
. % Aire atrapado: 1.0%
.En volumen:
Cemento 335.2
kg
0.54

3
3
0.106
3150
m
m

3 3 0.01
1
100
m  m
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11. Ejemplo de aplicación
5. Volumen de Ag. Grueso (Tabla 3)
. Volumen compactado: 0.71 m3
.Peso:
.Volumen:
3  
0.71m 1600 1136 3
kg
kg
m
3
kg
kg
3
0.424
1136
2680
m
m

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12. Ejemplo de aplicación
6. Sumatoria de volúmenes parciales.
Insumo Volumen
Agua 0.181 m3
Cemento 0.106 m3
Ag. Grueso 0.424 m3
Aire 0.010 m3
TOTAL 0.721 m3
7. Cálculo del volumen de arena.
3 3 3 1.00m  0.721m  0.279m
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13. Ejemplo de aplicación
8. Cálculo de pesos parciales.
Insumos
secos
Volumen
(m3)
Peso
Específico
(kg/m3)
Peso (kg)
Agua 0.181 1000 181
Cemento 0.106 3150 334
Ag fino 0.279 2640 737
Ag. Grueso 0.424 2680 1136
Aire 0.010 - -
TOTAL 1.000 2388
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14. Ejemplo de aplicación
9. Corrección por humedad.(Ag. Grueso)
.La piedra húmeda pesará: (Humedad: 2%)
1136kg1.02 1159kg
.Balance de agua en la piedra:
Humedad – Absorción = 0.02-0.005 = 0.015
.Contribución de agua por la piedra:
1159kg0.015 17kg
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15. Ejemplo de aplicación
9. Corrección por humedad.(Ag. Fino)
.La arena húmeda pesará: (Humedad: 6%)
737 kg1.06  781kg
.Balance de agua en la piedra:
Humedad – Absorción = 0.06-0.007 = 0.053
.Contribución de agua por la piedra:
781kg0.053 41kg
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16. Ejemplo de aplicación
9. Corrección por humedad.
.El agua de la mezcla corregida será:
Agua final: 181kg-17kg-41kg=123kg
10.Diseño final.
.El agua de la mezcla corregida será:
Insumos Peso (kg)
Agua 123
Cemento 334
Ag fino 781
Ag. Grueso 1159
TOTAL 2397
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