1. CONCRETO REOPLÁSTICO – ESTRUCTURA CAISSON | TECNOLOGÍA DEL CONCRETO
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO 1
I. ABSTRACT (RESUMEN)
En el presente informe trata de forma detallada como hallar la dosificación
correcta, cumpliendo las características de un concreto reoplastico pero sin
descuidar la resistencia.
NOMBRE DEL PROYECTO
‘‘Estructura Caisson en la Calle Alfredo Lapoint Nº 656’’
UBICACIÓN DE LA OBRA: El proyecto se ubicará en
Departamento : Lambayeque
Provincia : Chiclayo
Distrito : Chiclayo
Ubicación de
Proyecto:
Alfredo Lapoint
656
Ciudad de
Chiclayo
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TECNOLOGÍA DEL CONCRETO 2
CANTERAS
Agregado fino : Cantera La Victoria.
Agregado grueso : Cantera Tres Tomas
CLIMA Y TEMPERATURA
El clima del distrito de Chiclayo es cálido, seco, desértico.
La temperatura media anual es de 25 °C a 26°C y en invierno baja hasta
16°C.
HUMEDAD DEL AIRE
El promedio de la humedad relativa anual del aire en las estaciones
meteorológicas de la Vertiente del Pacifico varía entre 70 % y 75 %.
Las fluctuaciones mensuales de la humedad relativa durante un año son
pequeñas, no pasa de un 10 %, en cambio, la diferencia entre la humedad
diurna y nocturna es notable. La humedad máxima nocturna en la Vertiente
del Pacífico varía de 85% a 95 % y la mínima diurna, de 45 a 55%.
En el caso de Lambayeque, presenta una Humedad Relativa promedio
anual de 80%, debido al cambio climático.
GEOTECNIA LOCAL / MECÁNICA DE SUELOS
Peruana NTP 339.133 (ASTM D2488). La profundidad máxima alcanzada
en las perforaciones ha sido de 5.00 metros.
En la zona de estudio se presenta una capa de material de relleno arcilloso,
de consistencia muy blanda a blanda, de densidad muy baja, con elevada
cantidad de materia orgánica y desechos de construcción; esta etapa se
extiende desde la superficie hasta una profundidad que varía de 1.60 a
3.00 m.
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TECNOLOGÍA DEL CONCRETO 3
A partir de 3.00m de profundidad, el estrato de suelo adquiere una
consistencia firme; esta característica domina la zona en estudio hasta la
profundidad analizada de 5.00 m.
En la zona en estudio se ha detectado la presencia de aguas subterráneas
que presentan un nivel estático entre las profundidades de 1.20 y 1.50m.
RIESGO SÍSMICO
La zona en estudio, está considerada como zona de sismicidad alta (Zona
4), de acuerdo a la zonificación sísmica realizada por el Instituto Geofísico
de Perú.
ATAQUES QUÍMICOS
Según la NORMA PERUANA E-60 para nuestro caso, por la zona donde se
encuentra nuestra construcción cuyo contenido de sulfatos del suelo es
moderada se ha previsto usar cemento TIPO MS (Pacasmayo Fortimax 3).
Los resultados de estudio muestran que la zona en estudio presenta un
grado de agresividad de leve a moderado.
ATAQUE A LA ESTRUCTURA
Generalmente, el deterioro en puentes de concreto y estructuras es
causado por iones de cloruros que se presentan en muchas sustancias
químicas.
La experiencia demuestra que entre el 20 y el 25% de las pérdidas por
corrosión podrían ser evitadas mediante la aplicación de las tecnologías
conocidas en el campo de la protección contra la corrosión.
SISTEMA DE COLOCACIÓN DEL CONCRETO
El concreto será pre – mezclado, y traído a obra para su vaciado. El modo
de vaciado será por bombeo.
4. CONCRETO REOPLÁSTICO – ESTRUCTURA CAISSON | TECNOLOGÍA DEL CONCRETO
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO 4
II.INTRODUCCIÓN
En el presente informe desarrollamos los pasos a seguir para el Diseño de
Mezcla para la elaboración de un concreto reoplastico, según el Método DEL
Comité 211 ACI, con esto lograremos obtener las dosificaciones de los
materiales: cemento, agregado fino, agregado grueso, agua y aditivo reductor
de agua CHEMAPLAST.
Con dichos materiales utilizados damos paso para hacer las tandas de ensayo
que realizaremos en función a relaciones de agua/cemento obtenida y
adicionalmente con variación de ±0.05.
Posterior a ello se elaborarán dos probetas de concreto por cada tanda,
previamente habiéndoles realizado los ensayos de extensibilidad (cono de
Abrams invertido), el concreto pasará de su estado fresco ha endurecido dentro
de los moldes cilíndricos a usar, pasado el tiempo correspondiente se
desmoldarán las probetas y se procederá a curarlas con agua.
Para comprobar si las probetas cumplen con la resistencia requerida las
sometemos al ensayo de compresión, verificamos resultados y luego
estimamos la correcta relación agua/cemento necesario para obtener concreto
con la resistencia promedio especificada realizadas a los 7 días proyectados
con respeto a los 28 días.
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TECNOLOGÍA DEL CONCRETO 5
III. OBJETIVOS
I. OBJETIVOS GENERALES
Realizar el diseño de mezclas según el método ACI, de un concreto cual
resistencia sea de 𝑓′
𝑐 = 240 𝑘𝑔/𝑐𝑚2
(A los 28 días) y de consistencia
reoplástica, utilizando un aditivo (CHEMAPLATS).
II. OBJETIVO ESPECIFICO
Conocer la realización práctica y teórica del diseño de mezclas.
Elaborar las probetas con las cantidades necesarias para cada una de las
tandas de ensayo.
Realizar los procesos de colocación, desencofrado y curado del concreto.
Someter las probetas al ensayo de compresión y determinar la resistencia
del concreto.
Estimar la relación agua/ cemento necesaria para la resistencia promedio.
Obtener el diseño de mezcla del concreto a utilizarse en la ESTRUCTURA
CAISSON.
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TECNOLOGÍA DEL CONCRETO 6
IV. RECURSOS USADOS
1. MATERIALES
a) Cemento Tipo MS
Cemento portland tipo MS-II (PACASMAYO FORTIMAX 3).
El cemento Fortimax 3 es un cemento de resistencia moderada a los sulfatos
(componente MS), al moderado calor de hidratación (componente MH).
Adicionalmente tiene alta resistencia a cloruros, que corroen las estructuras
de acero.
b) Agregado Fino
El agregado fino o arena se usa como llenante, además actúa como
lubricante sobre los que ruedan los agregados gruesos dándole
manejabilidad al concreto.
Una falta de arena se refleja en la aspereza de la mezcla y un exceso de
arena demanda mayor cantidad de agua para producir un asentamiento
determinado, ya que entre más arena tenga la mezcla se vuelve más
cohesiva y al requerir mayor cantidad de agua se necesita mayor cantidad
de cemento para conservar una determinada relación agua cemento.
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TECNOLOGÍA DEL CONCRETO 7
Un buen agregado fino al igual que el agregado grueso debe ser bien
gradado para que puedan llenar todos los espacios y producir mezclas más
compactas.
c) Agregado Grueso
El agregado grueso, es aquel que queda retenido en el tamiz N°4 y proviene
de la desintegración de las rocas; pueden ser piedra chancada (agregado
grueso obtenido por trituración artificial de rocas) y grava.
Los agregados gruesos deben cumplir con las siguientes especificaciones
técnicas:
Deberá estar conformado por partículas limpias, de perfil preferentemente
angular, duras, compactas, resistentes, y de textura preferentemente rugosa.
Teniendo en cuenta que el concreto es una piedra artificial, el agregado
grueso es la materia prima para fabricar el concreto. En consecuencia se
debe usar la mayor cantidad posible y del tamaño mayor, teniendo en cuenta
los requisitos de colocación y resistencia.
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TECNOLOGÍA DEL CONCRETO 8
d) Aditivo reductor de Agua
Mejora la trabajabilidad del concreto aumentando la resistencia a la
penetración de humedad.
Descripción: el chemaplast es un aditivo plastificante de color marrón a
base de agentes dispersantes de alta eficacia exento de cloruros. Es un
producto adecuado a las especificaciones ASTM C-494 tipo A. Hace
posible diseñar mezclas de concreto de fácil colocación con un contenido
de hasta 10% menor de agua, generando aumento en la resistencia a la
compresión y durabilidad del concreto. Tiene además propiedades de
reducir la permeabilidad del concreto. (Ver cuadro de Impermeabilizantes
Integrales CHEMA).
Ventajas: El concreto tratado con CHEMAPLASTtiene las siguientes
ventajas.
- Mejor acabado: aumenta la durabilidad.
- Aumenta la trabajabilidad y facilita la colocación del concreto, sin
necesidad de aumentar la relación agua / cemento.
- Disminuye la contracción debido a la mejor retención de agua.
- Aumenta la hermeticidad al agua impermeabilizándolo y produciendo
mayor resistencia a la penetración de la humedad y por consiguiente al
ataque de sales.
- Aumenta la durabilidad debido a su alto grado de resistencia al salitre,
sulfatos y cloruros.
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TECNOLOGÍA DEL CONCRETO 9
- No contiene cloruros.
- No transmite olor ni sabor al agua potable, ni la contamina.
Usos
- En concretos estructurales de edificaciones y en elementos esbeltos.
- En concretos pretensados y post-tensados.
- En obras hidráulicas.
- En concretos para elementos pre-fabricados: postes, buzones, cajas,
tuberías, etc.
- En concretos para pavimentos y puentes.
- En concretos de reparación en general.
- En construcciones frente al mar se recomienda utilizarlo desde los
cimientos, en el concreto de techos, vigas, columnas, pisos, en el
mortero de asentado y en el tarrajeo. En esculturas de concreto.
Datos Técnicos
- Densidad (Kg/gal) :4.10 - 4.30
- pH : 8.0 – 9.5
e) Agua
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TECNOLOGÍA DEL CONCRETO 10
En relación con su empleo en el concreto, el agua tiene dos diferentes
aplicaciones: como ingrediente en la elaboración de las mezclas (10%-25%)
y como medio de curado de las estructuras recién construidas
La importancia esta en las características fisicoquímicas y no en las
bacteriológicas
2. EQUIPOS Y HERRAMIENTAS PARA EL MEZCLADO
a) Mezcladora: Para elaborar el concreto a ensayar.
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TECNOLOGÍA DEL CONCRETO 11
3. EQUIPOS Y HERRAMIENTAS PARA DEFINIR EL ASENTAMIENTO
Del asentamiento depende la trabajabilidad y la consistencia de la mezcla. El
asentamiento según nuestro diseño es de 6” a 7”.
a) Cono De Abrams: El equipo necesario consiste en un tronco de cono. Los
dos círculos bases son paralelos entre sí midiendo 20 cm y 10 cm los
diámetros respectivos la altura del molde es de 30 cm.
b) Cucharón: Nos sirve para manipular los agregados y el cemento, cuando
hacemos la mezcla de concreto, también para vaciar la muestra de
concreto en los moldes.
c) Wincha: Nos ayuda para medir la altura (asentamiento) del concreto
reoplastico.
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TECNOLOGÍA DEL CONCRETO 12
4. EQUIPOS Y HERRAMIENTAS PARA ELABORAR LAS PROBETAS
Y PONER A FRAGUAR LA MUESTRA
a) Moldes: Son cilindros hechos de acero, de 150 mm de diámetro por 300 mm
de altura (ASTM C-470).Unidos por unos sujetadores a una superficie plana
en la parte inferior, logrando la hermeticidad.
b) Martillo de Caucho: Martillo con cabeza, está hecha de caucho, sirve para
repartir golpes en la superficie cilindro, esto para eliminar las acumulaciones
de aire dentro del concreto.
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TECNOLOGÍA DEL CONCRETO 13
c) Varilla: se utiliza para hacer el asentamiento del cono y de las probetas (25
golpes por cada tercio llenado).
d) Balanza Electrónica: Se hizo uso de una balanza electrónica para calcular
el peso de los moldes, y de los moldes con concreto.
5. EQUIPO PARA EL ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN
Prensa Accu-Tek 250 Digital
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TECNOLOGÍA DEL CONCRETO 14
La serie digital ACCU-TEK 250 de máquinas de prueba de compresión,
ofrecen pruebas económicas, asequibles y de calidad para laboratorio o
in-situ. Cada ACCU-TEK 250 tiene una capacidad de carga con
resistencia de 250,000 lbf. (1,112 Kn), bomba hidráulica y un sistema de
visualización digital.
Usando la tecnología de microprocesadores, el sistema digital de
lectura muestra automáticamente en la pantalla los cálculos de carga y
tensión. Una gráfica de barras de la desviación permite un ajuste fino
del ritmo de carga y la lectura del cálculo automático de la tensión es
fácil de leer en la pantalla de visualización El sistema tiene una gran
pantalla LCD para facilitar la visualización.
El diseño compacto de la unidad, tiene una gran superficie en la platina
inferior y una abertura horizontal de 9" (229 mm) de ancho entre los
montantes de acero. Todos los controles operativos de la bomba
hidráulica, están ubicados en el frente de la unidad para facilitar el
acceso y la protección de sobrecarga ofrece seguridad a la máquina y al
operador.
Las máquinas de prueba ACCU-TEK TM 250 incluyen platinas estándar
y puede realizar pruebas a cilindros de 6 "x 12" (152 x 305 mm), por
medio de compuesto sellador o de métodos de sellado. Los aditamentos
opcionales, facilitan la realización de pruebas de flexión, cubo, bloque y
pequeños cilindros. El sistema completo cumple las especificaciones de
la norma ASTM C-39 y AASHTO T-22 que incluye el diseño y la
precisión de las pruebas de las máquinas hidráulicas.
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TECNOLOGÍA DEL CONCRETO 15
Prensa mecánica para las probetas
El equipo que usaremos nos dará las resistencias máximas por cada
relación agua-cemento usado para cada probeta.
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TECNOLOGÍA DEL CONCRETO 17
V. METODOLOGÍA EMPLEADA
En el proceso del diseño de mezcla se seleccionan los materiales convenientes
a utilizar para determinar sus cantidades.
Los métodos que pueden emplearse para el diseño de mezclas son:
Métodos basados en curvas teóricas.
Métodos basados en curvas empíricas.
Método del Módulo de Fineza de la combinación de agregados.
Método del agregado global.
Método del COMITÉ 211 ACI.
1. DISEÑO DE MEZCLA SEGÚN EL MÉTODO DEL COMITÉ 211 ACI
Para el diseño de mezcla que utilizaremos hemos empleado el Método del
COMITÉ 211 ACI, el cual requiere lo siguiente:
Análisis granulométrico de los agregados (Módulo de fineza para el
agregado fino y Tamaño máximo nominal para el agregado grueso).
Contenido de humedad y porcentaje de absorción de los agregados fino y
grueso.
Peso unitario compactado de los agregados fino y grueso.
Peso específico de masa de los agregados fino y grueso.
Tipo y marca del cemento.
Peso específico del cemento.
Tablas elaboradas por el COMITÉ ACI 211 para hallar resistencias,
cantidades de agua de acuerdo al asentamiento que se requiere y al
tamaño máximo nominal, contenido de aire atrapado, relaciones de agua/
cemento por resistencia y condiciones especiales, peso del agregado
grueso según el tamaño máximo nominal, entre otros.
En función a los datos iniciales y las tablas establecidas, es que podemos
calcular:
18. CONCRETO REOPLÁSTICO – ESTRUCTURA CAISSON | TECNOLOGÍA DEL CONCRETO
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO 18
La resistencia promedio.
Relación agua/cemento conveniente.
Estimación del agua de mezclado y el contenido de aire.
Calculo del contenido de cemento.
Estimación de las proporciones de agregados.
Ajustes por humedad de los agregados.
Ajustes para mezclas de prueba.
Consideraciones Básicas
a) Economía
El costo del concreto es la suma del costo de los materiales, de la mano
de obra empleada y el equipamiento. Sin embargo excepto para algunos
concretos especiales, el costo de la mano de obra y el equipamiento son
muy independientes del tipo y calidad del concreto producido. Por lo tanto
los costos de los materiales son los más importantes y los que se deben
tomar en cuenta para comparar mezclas diferentes. Debido a que el
cemento es más costoso que los agregados, es claro que minimizar el
contenido del cemento en el concreto es el factor más importante para
reducir el costo del concreto. En general, esto puede ser echo del
siguiente modo:
Utilizando el menor slump que permita una adecuada colocación.
Utilizando el mayor tamaño máximo del agregado (respetando las
limitaciones indicadas en el capítulo anterior).
Utilizando una relación óptima del agregado grueso al agregado fino.
Y cuando sea necesario utilizando un aditivo conveniente.
b) Trabajabilidad
Es una propiedad del concreto fresco que se refiere a la facilidad con que
este puede ser mezclado, manejado, transportado, colocado y terminado
sin que pierda su homogeneidad (exude o se segregue). El grado de
trabajabilidad apropiado para cada estructura, depende del tamaño y
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TECNOLOGÍA DEL CONCRETO 19
forma del elemento que se vaya a construir, de la disposición y tamaño
del refuerzo y de los métodos de colocación y compactación.
Los factores más importantes que influyen en la trabajabilidad de una
mezcla son los siguientes: La gradación, la forma y textura de las
partículas y las proporciones del agregado, la cantidad del cemento, el
aire incluido, los aditivos y la consistencia de la mezcla.
Un método indirecto para determinar la trabajabilidad de una mezcla
consiste en medir su consistencia o fluidez por medio del ensayo de
asentamiento con el cono.
El requisito de agua es mayor cuando los agregados son más angulares y
de textura áspera (pero esta desventaja puede compensarse con las
mejoras que se producen en otras características, como la adherencia
con la pasta de cemento).
c) Resistencia
La resistencia a la compresión simple es la característica mecánica más
importante de un concreto, pero otras como la durabilidad, la
permeabilidad y la resistencia al desgaste son a menudo de similar
importancia.
d) Durabilidad
El concreto debe poder soportar aquellas exposiciones que pueden
privarlo de su capacidad de servicio tales como congelación y deshielo,
ciclos repetidos de mojado y secado, calentamiento y enfriamiento,
sustancias químicas, ambiente marino y otras semejantes. La resistencia
a algunas de ellas puede fomentarse mediante el uso de ingredientes
especiales como: cemento de bajo contenido de álcalis, puzolanas o
agregados seleccionados para prevenir expansiones dañinas debido a la
reacción álcalis – agregados que ocurre en algunas zonas cuando el
concreto está expuesto a un ambiente húmedo, cementos o puzolanas
resistentes a los sulfatos para concretos expuestos al agua de mar o en
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TECNOLOGÍA DEL CONCRETO 20
contacto con suelos que contengan sulfatos; o agregados libres de
excesivas partículas suaves, cuando se requiere resistencia a la abrasión
superficial. La utilización de bajas reacciones agua/cemento prolongara la
vida útil del concreto reduciendo la penetración de líquidos agresivos.
2. PREPARACIÓN DE MEZCLAS DE PRUEBA
Información requerida para el Diseño de Mezclas
Análisis granulométrico de los agregados.
Peso unitario compactado de los agregados (fino y grueso).
Peso específico de los agregados (fino y grueso).
Contenido de humedad y porcentaje de absorción de los agregados (fino
y grueso).
Perfil y textura de los agregados.
Tipo y marca del cemento.
Peso específico del cemento.
A. REQUERIMIENTOS
Los requerimientos para “ESTRUCTURAS CAISSON”, las condiciones
medio ambientales y las características de los materiales a utilizar en la
elaboración de concreto REOPLASTICO, son los siguientes:
Resistencia especificada 240 𝒌𝒈/𝒄𝒎𝟐
Uso Estructura Caisson
Cemento Pacasmayo Fortimax 3 (𝛾 = 3020)
Ubicación Distrito de Chiclayo
Exposición a los cloruros Despreciables
Agregado fino Cantera La Victoria
Agregado grueso Cantera Tres Tomas
Características de los agregados
21. CONCRETO REOPLÁSTICO – ESTRUCTURA CAISSON | TECNOLOGÍA DEL CONCRETO
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO 21
Características de los agregados ARENA PIEDRA
Humedad Natural 1.25% 0.62%
Absorción 1.21% 0.44%
Peso Específico de Masa 2.55 2.63
Peso Unitario Varillado 1.633 𝑔𝑟/𝑐𝑚3
1.641 𝑔𝑟/𝑐𝑚3
Peso Unitario Suelto Seco 1.504 𝑔𝑟/𝑐𝑚3
1.479 𝑔𝑟/𝑐𝑚3
Módulo de Fineza 3.137
T. M. N. del agregado 1/2 "
B. Dosificación
a) Determinación de la resistencia promedio
Si se conoce la desviación estándar, la resistencia promedio requerida
será el mayor de los valores determinados por las formulas siguientes
usando la desviación estándar “s” calculada.
𝑓´𝑐𝑟 = 𝑓´𝑐 + 1.34𝑠
𝑓´𝑐𝑟 = 𝑓´𝑐 + 2.33𝑠 − 35
Si se desconoce el valor de la desviación estándar, se utilizará la
siguiente tabla para la determinación de la resistencia promedio
requerida.
RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN
PROMEDIO
f' c f' cr
Menos de 210 f' c + 70
210 a 350 f' c + 84
Sobre 350 f' c + 98
Tabla 01: Resistencia a la compresión promedio.
22. CONCRETO REOPLÁSTICO – ESTRUCTURA CAISSON | TECNOLOGÍA DEL CONCRETO
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO 22
𝒇′
𝒄𝒓 = 𝒇′
𝒄 + 𝟖𝟒 = 𝟐𝟒𝟎 + 𝟖𝟒 = 𝟑𝟐𝟒 𝒌𝒈/𝒄𝒎𝟐
b) Elección de la relación Agua/Cemento (A/C)
Se determinará la relación agua/cemento por resistencia y por durabilidad
cuando sea necesario (cuando condiciones medio ambientales lo
ameriten), para este caso se han calculado dos relaciones a/c de las cuales
se escoge la menor:
Para lograr la resistencia promedio de:
𝒇′
𝒄𝒓 = 𝟑𝟐𝟒 𝒌𝒈/𝒄𝒎𝟐
Por resistencia:
Para esto utilizaremos la siguiente tabla en la que se establecen la relación
agua/cemento por resistencia. Por condiciones climáticas de la zona,
debemos usar un concreto sin aire incorporado.
RELACIÓN AGUA-CEMENTO POR RESISTENCIA
F´c (28
días)
Resistencia agua-cemento de diseño en peso
Concreto sin aire
incorporado
Concreto con aire
incorporado
150 0.8 0.71
200 0.7 0.61
250 0.62 0.53
300 0.55 0.46
350 0.48 0.4
400 0.43 0.35
450 0.38 …
Tabla 02: Relación agua/cemento por resistencia.
23. CONCRETO REOPLÁSTICO – ESTRUCTURA CAISSON | TECNOLOGÍA DEL CONCRETO
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO 23
𝑨/𝑪 = 𝟎. 𝟓𝟓 −
(𝟑𝟓𝟎 − 𝟑𝟐𝟒)(𝟎.𝟓𝟓 − 𝟎. 𝟒𝟖)
(𝟑𝟓𝟎 − 𝟑𝟎𝟎)
= 𝟎. 𝟓𝟏𝟑𝟔
Por condiciones especiales de exposición
Para este caso se tendrá que elegir la relación a/c por condiciones
especiales de exposición a los sulfatos.
CONCRETO EXPUESTO A SOLUCIONES DE SULFATO
Exposició
n a
sulfatos
Sulfato
soluble en
agua (SO4)
presente en
el suelo, %
en peso
Sulfato (SO4)
en agua p.p.m.
Tipo de
cemento
Relaci
ón
máxi
ma
A/C
en
peso
(*)
Resis
t.
Mín.
a
presi
ón f'c
Mpa.
(*)
Desprecia
ble
0,00 < SO4 <
0,10
0 < SO4 < 150 … … …
Moderada
(**)
0,10 < SO4 <
0,20
150 < SO4 <
1500
II, IP(MS),
P(MS),
I(PM)(MS),
I(SM)(MS)
0.50 28
Severo
0,20 < SO4 <
2,00
1500 < SO4 <
10000
V 0.45 31
Muy
severo
SO4 > 2,00 SO4 > 10000
V más
puzolana (***)
0.45 31
Tabla 03: Condiciones especiales de exposición.
𝐀/𝐂 = 𝟎.𝟓𝟎
Como hay dos relaciones de A/C hay que escoger la más baja. Luego la
relación A/C de diseño será:
𝐀/𝐂 = 𝟎.𝟓𝟎
24. CONCRETO REOPLÁSTICO – ESTRUCTURA CAISSON | TECNOLOGÍA DEL CONCRETO
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO 24
c) Estimación Del Agua De Mezclado Y Contenido De Aire
Por tratarse de un CONCRETO REOPLASTICO el asentamiento debe ser
de 25 cm como mínimo y en nuestro caso debe ser bombeado, entonces
teniendo esas consideraciones, encontramos el volumen de agua de
diseño inicial mediante la siguiente tabla.
Agua de mezclado
Tomando como referencia la tabla hemos asumido un asentamiento de 6” a
7”.
VOLUMEN UNITARIO DE AGUA
Asentamiento
(pulg)
Agua, en l/m3, para los tamaños Máx. Nominales de ag.
grueso y consistencia indicados
3/8" 1/2" 3/4" 1" 1 1/2" 2" 3" 6"
Concreto sin aire incorporado
1 a 2 207 199 190 179 166 154 130 113
3 a 4 220 216 205 193 181 169 145 124
6 a 7 243 228 216 202 190 178 160 …
Concreto con aire incorporado
1 a 2 181 175 168 160 150 142 122 107
3 a 4 202 193 184 175 165 157 133 119
6 a 7 216 205 197 184 174 166 154
Tabla 04: Volumen de agua por m3
𝐀𝐠𝐮𝐚 𝐝𝐞 𝐦𝐞𝐳𝐜𝐥𝐚𝐝𝐨 = 𝟐𝟐𝟖 𝐥𝐢𝐭𝐫𝐨𝐬
Contenido de aire
El contenido de aire atrapado se determina con la siguiente tabla:
25. CONCRETO REOPLÁSTICO – ESTRUCTURA CAISSON | TECNOLOGÍA DEL CONCRETO
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO 25
CONTENIDO DE AIRE ATRAPADO
Tamaño Máximo Nominal Aire Atrapado (%)
3/8" 3.0
1/2" 2.5
3/4" 2.0
1" 1.5
1 1/2" 1.0
2" 0.5
3" 0.3
6" 0.2
Tabla 05: Contenido de aire atrapado
𝐂𝐨𝐧𝐭𝐞𝐧𝐢𝐝𝐨 𝐝𝐞 𝐚𝐢𝐫𝐞 = 𝟐. 𝟓 %
d) Calculo contenido de cemento
Una vez que la cantidad de agua y la relación a/c han sido estimadas, la
cantidad de cemento por unidad de volumen del concreto es determinada
dividiendo la cantidad de agua por la relación a/c.
Contenido de cemento (Kg) =
Contenido de agua
Relación A/C
𝐶(𝐾𝑔) =
228𝑘𝑔
0.50
𝑪 = 𝟒𝟏𝟒.𝟓𝟓 𝑲𝒈
Este valor divido entre el peso de una bolsa de cemento, nos permite
obtener el contenido de cemento en relación a una bolsa de cemento:
26. CONCRETO REOPLÁSTICO – ESTRUCTURA CAISSON | TECNOLOGÍA DEL CONCRETO
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO 26
cantidad de cemento =
414.55
42.5
𝐂𝐚𝐧𝐭𝐢𝐝𝐚𝐝 𝐝𝐞 𝐜𝐞𝐦𝐞𝐧𝐭𝐨 = 𝟗.𝟕𝟓 𝐁𝐨𝐥𝐬𝐚𝐬/𝐦𝟑
e) Estimación del contenido de agregado grueso
En función a la tabla 06 hallamos el volumen de agregado grueso seco y
compactado por unidad de volumen del concreto, para el módulo de fineza
de 3.137.
VOLUMEN DE AGREGADO GRUESO POR UNIDAD DE VOL. DE
CONCRETO
Tamaño Máximo
Nominal del agregado
grueso
Volumen de agregado grueso, seco y
compactado, por unidad de volumen del
concreto, para diversos módulos de fineza
2.40 2.60 2.80 3.00 3.20
3/8" 0.50 0.48 0.46 0.44 0.42
1/2" 0.59 0.57 0.55 0.53 0.51
3/4" 0.66 0.64 0.62 0.60 0.58
1" 0.71 0.69 0.67 0.65 0.63
1 1/2" 0.76 0.74 0.72 0.70 0.68
2" 0.78 0.76 0.74 0.72 0.70
3" 0.81 0.79 0.77 0.75 0.73
6" 0.87 0.85 0.83 0.81 0.79
Tabla 06: Peso del agregado grueso por unidad de volumen del concreto
VAG = 0.53 −
(0.53 − 0.51)(3.00 − 3.137)
(3.00 − 3.20)
Volumen de agregado grueso = 0.516 m3
27. CONCRETO REOPLÁSTICO – ESTRUCTURA CAISSON | TECNOLOGÍA DEL CONCRETO
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO 27
Peso seco de agregado grueso por metro cúbico.
P. A. G. = V. A. G × Peso unitario varillado
P. A. G. = 0.516 𝑚3
× 1641𝐾𝑔/𝑚3
𝐏𝐞𝐬𝐨 𝐬𝐞𝐜𝐨 𝐝𝐞𝐥 𝐀.𝐆.= 𝟖𝟒𝟕.𝟐𝟒𝟖 𝐊𝐠
f) Estimación del contenido de agregado fino
Hallamos el volumen de los materiales por 𝒎𝟑
:
Volumen de agua…… … …… … …… … … …… … …… … …… … …… = 0.228 m3
Volumen solido de cemento:…
peso del cemento
p.e. de cemento
=
456.00
3020
… … = 0.151 m3
Volumen solido de A.Grueso:…
peso seco de A.G
P.e. masa A.Grueso
=
847.248
2630
= 0.322 m3
Volumen de aire:… …… … … ……
% de aire atrapado
100
…… … …… . = 0.025 m3
= 0.726
̅̅̅̅̅̅̅ m3
Volumen de arena requerida:… … … 1 − 0.694… …… … …. … … = 0.274 m3
Peso de arena seca requerido:
Peso de arena seca requerido = Volumen solido de arena X Peso especifico de masa
Peso de arena seca requerida = 0.274 × 2550
𝐏𝐞𝐬𝐨 𝐬𝐞𝐜𝐨 𝐝𝐞𝐥 𝐀.𝐅. = 𝟔𝟗𝟖.𝟑𝟒 𝐊𝐠
28. CONCRETO REOPLÁSTICO – ESTRUCTURA CAISSON | TECNOLOGÍA DEL CONCRETO
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO 28
g) Resumen de materiales por metro cúbico:
Agua (Neta de mezclado) = 228 Litros
Cemento = 456.00 Kg
Agregado Fino = 698.34 Kg
Agregado Grueso = 847.248 Kg
h) Ajustes por humedad del agregado:
Por humedad total (pesos ajustados):
Agregado Fino 698.34 x (1+ 1.25/100) = 707.07 kg
Agregado Grueso 847.248 x (1+ 0.62/100) = 852.50 kg
Agua para ser añadida por corrección de absorción:
Agregado Fino 698.34 x (1.25 -1.21) /100 = 0.28 kg
Agregado Grueso 847.248 x (0.62 -0.44) /100 = 1.53 kg
= 1.80 kg
Agua Efectiva = (Agua de Diseño)− (Agua en A.G + Agua en A.F)
Agua Efectiva = (228) − (1.80)
𝐀𝐠𝐮𝐚 𝐄𝐟𝐞𝐜𝐭𝐢𝐯𝐚 = 𝟐𝟐𝟔.𝟐𝟎 𝐥𝐢𝐭𝐫𝐨𝐬
i) Resumen de materiales corregidos por humedad por metro cúbico:
Cemento = 456 Kg
Agregado Fino ( Húmedo ) = 707 Kg
Agregado Grueso ( Húmedo ) = 853 Kg
Agua Efectiva ( Total de Mezclado ) = 226 Litros
29. CONCRETO REOPLÁSTICO – ESTRUCTURA CAISSON | TECNOLOGÍA DEL CONCRETO
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO 29
j) Dosificación en peso:
Peso de cemento
Peso de cemento
:
Peso de A.F (húmedo)
Peso de cemento
:
Peso de A.G (húmedo)
Peso de cemento
:
Agua Efectiva
Número de bolsas
1 : 1.55 : 1.87 : 21 litros/saco
Relación Agua – Cemento de Diseño = 228 / 456 = 0.500
Relación Agua – Cemento Efectiva = 226 / 456 = 0.496
C. Dosificación de relación A/C de 0.50+/-0.05
1. Dosificación con relación de A/C de 0.45
Estimación del agua de mezclado y contenido de aire
Para un asentamiento de: 6” a 7” = 228 litros/m3 Aire: 2.5%
Contenido de cemento
228 / 0.45 = 506.67 Kg. Aproximadamente: 11.92 bolsas / m3
Estimación del contenido de agregado grueso
0.516 m3 * 1641 kg/m3 = 847.248 kg
Estimación del contenido de agregado fino
Hallamos el volumen de los materiales por 𝒎𝟑
Volumen de agua…… … …… … …… … … …… … …… … …… … …… = 0.228 m3
Volumen solido de cemento:…
peso del cemento
p.e. de cemento
=
596.67
3020
… … = 0.168 m3
Volumen solido de A.Grueso:…
peso seco de A.G
P.e. masa A.Grueso
=
847.248
2630
= 0.322 m3
Volumen de aire:… …… … … ……
% de aire atrapado
100
…… … …… . = 0.025 m3
30. CONCRETO REOPLÁSTICO – ESTRUCTURA CAISSON | TECNOLOGÍA DEL CONCRETO
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO 30
= 0.743
̅̅̅̅̅̅̅ m3
Volumen de arena requerida:… … … 1 − 0.743… …… … …. … … = 0.257 m3
Peso de arena seca requerido
Peso de arena seca requerido = Volumen solido de arena X Peso especifico de masa
Peso de arena seca requerida = 0.257 × 2550
𝐏𝐞𝐬𝐨 𝐬𝐞𝐜𝐨 𝐝𝐞𝐥 𝐀.𝐅. = 𝟔𝟓𝟓.𝟓𝟔 𝐊𝐠
Resumen de materiales por metro cúbico
Agua (Neta de mezclado) = 228 litros
Cemento = 506.67 Kg
Agregado Fino = 655.56 Kg
Agregado Grueso = 847.248 Kg
Por humedad total (pesos ajustados)
Agregado Fino 655.56 x (1+ 1.25/100) = 663.75 kg
Agregado Grueso 847.248 x (1+ 0.62/100) = 852.50 kg
Agua para ser añadida por corrección de absorción
Agregado Fino 655.56 x (1.25 -1.21) /100 = 0.26 kg
Agregado Grueso 847.248 x (0.62 -0.44) /100 = 1.53 kg
= 1.79 kg
Agua Efectiva = (Agua de Diseño)− (Agua en A.G + Agua en A.F)
Agua Efectiva = (228) − (1.79)
31. CONCRETO REOPLÁSTICO – ESTRUCTURA CAISSON | TECNOLOGÍA DEL CONCRETO
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO 31
𝐀𝐠𝐮𝐚 𝐄𝐟𝐞𝐜𝐭𝐢𝐯𝐚 = 𝟐𝟐𝟔.𝟐𝟏 𝐥𝐢𝐭𝐫𝐨𝐬
Resumen
Cemento = 507 Kg
Agregado Fino ( Húmedo ) = 664 Kg
Agregado Grueso ( Húmedo ) = 853 Kg
Agua Efectiva ( Total de Mezclado ) = 226 Litros
Dosificación en peso
Peso de cemento
Peso de cemento
:
Peso de A.F (húmedo)
Peso de cemento
:
Peso de A.G (húmedo)
Peso de cemento
:
Agua Efectiva
Número de bolsas
1 : 1.31 : 1.68 : 19 litros/saco
Relación Agua – Cemento de Diseño = 228 / 507 = 0.450
Relación Agua – Cemento Efectiva = 226 / 507 = 0.446
2. Dosificación relación de A/C de 0.55
Estimación del agua de mezclado y contenido de aire
Para un asentamiento de: 6” a 7” = 228 litros/m3 Aire: 2.5%
Contenido de cemento
228 / 0.55 = 414.55 Kg. Aproximadamente: 9.75 bolsas / m3
Estimación del contenido de agregado grueso
0.516 m3 * 1641 kg/m3 = 847.248 kg
Estimación del contenido de agregado fino:
Hallamos el volumen de los materiales por 𝒎𝟑
:
32. CONCRETO REOPLÁSTICO – ESTRUCTURA CAISSON | TECNOLOGÍA DEL CONCRETO
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO 32
Volumen de agua…… … …… … …… … … …… … …… … …… … …… = 0.228 m3
Volumen solido de cemento:…
peso del cemento
p.e. de cemento
=
414.55
3020
… … = 0.137 m3
Volumen solido de A.Grueso:…
peso seco de A.G
P.e. masa A.Grueso
=
847.248
2630
= 0.322 m3
Volumen de aire:… …… … … ……
% de aire atrapado
100
…… … …… . = 0.025 m3
= 0.712
̅̅̅̅̅̅̅ m3
Volumen de arena requerida:… … … 1 − 0.712… …… … …. … … = 0.288 m3
Peso de arena seca requerido:
Peso de arena seca requerido = Volumen solido de arena X Peso especifico de masa
Peso de arena seca requerida = 0.288 × 2550
𝐏𝐞𝐬𝐨 𝐬𝐞𝐜𝐨 𝐝𝐞𝐥 𝐀.𝐅. = 𝟕𝟑𝟑.𝟑𝟒 𝐊𝐠
Resumen de materiales por metro cúbico:
Agua (Neta de mezclado) = 228 litros
Cemento = 414.55 Kg
Agregado Fino = 733.34 Kg
Agregado Grueso = 847.248 Kg
Por humedad total (pesos ajustados):
Agregado Fino 733.34 x (1+ 1.25/100) = 742.51 kg
Agregado Grueso 847.248 x (1+ 0.62/100) = 852.50 kg
Agua para ser añadida por corrección de absorción:
33. CONCRETO REOPLÁSTICO – ESTRUCTURA CAISSON | TECNOLOGÍA DEL CONCRETO
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO 33
Agregado Fino 733.34 x (1.25 -1.21) /100 = 0.29 kg
Agregado Grueso 847.248 x (0.62 -0.44) /100 = 1.53 kg
= 1.82 kg
Agua Efectiva = (Agua de Diseño)− (Agua en A.G + Agua en A.F)
Agua Efectiva = (228) − (1.82)
𝐀𝐠𝐮𝐚 𝐄𝐟𝐞𝐜𝐭𝐢𝐯𝐚 = 𝟐𝟐𝟔.𝟏𝟖 𝐥𝐢𝐭𝐫𝐨𝐬
Resumen:
Cemento = 415 Kg
Agregado Fino ( Húmedo ) = 743 Kg
Agregado Grueso ( Húmedo ) = 853 Kg
Agua Efectiva ( Total de Mezclado ) = 226 Litros
Dosificación en peso:
Peso de cemento
Peso de cemento
:
Peso de A.F (húmedo)
Peso de cemento
:
Peso de A.G (húmedo)
Peso de cemento
:
Agua Efectiva
Número de bolsas
1 : 1.79 : 2.06 : 23 litros/saco
Relación Agua – Cemento de Diseño = 228 / 415 = 0.550
Relación Agua – Cemento Efectiva = 226 / 415 = 0.546
D. PREPARACIÓN DE MEZCLAS DE PRUEBA
La mezcla de prueba en este caso fueron 3, que se lograron haciendo
variar +/- 0.05 la relación Agua/Cemento del diseño original. Estas mezclas
serán sometidas a los ensayos del cono de abrams (concreto fresco) y
resistencia a la compresión (concreto endurecido) más adelante.
34. CONCRETO REOPLÁSTICO – ESTRUCTURA CAISSON | TECNOLOGÍA DEL CONCRETO
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO 34
Se realiza el diseño de mezcla para las 3 relaciones Agua/Cemento,
dosificándolas por tanda, como se muestra en la siguiente tabla.
MATERIALES
RELACIÓN A/C
0.45 0.50 0.55
CEMENTO 507 kg 456 kg 415 kg
AGREGADO FINO 664 kg 707 kg 743 kg
AGREGADO GRUESO 853 kg 853 kg 853 kg
AGUA EFECTIVA 226 litros 226 litros 226 litros
Cuadro 1: Medidas y dosificación para cada relación A/C
Se realiza el diseño de mezcla para la relación Agua/Cemento de 0.50,
dosificándola por tanda de 0.015 m3, como se muestra en la siguiente
tabla, además se incorporó el aditivo plastificante CHEMAPLAST para
obtener nuestro concreto reoplastico.
Según las especificaciones del fabricante el rango en que se debía colocar
el aditivo en la mezcla de concreto es de 145 ml a 360 ml con respecto a
una bolsa de cemento, de lo cual extraemos 300 ml.
La siguiente tabla representa las dosificaciones de cada tanda a trabajar en
la mezcla por 0.015 m3.
MATERIALES
RELACIÓN A/C
0.45 0.50 0.55
CEMENTO 7.60 kg 6.84 kg 6.22 kg
AGREGADO FINO 9.96 kg 10.61 kg 11.14 kg
AGREGADO GRUESO 12.79 kg 12.79 kg 12.79 kg
AGUA EFECTIVA 3.3363 litros 3.3417 litros 3.3461 litros
35. CONCRETO REOPLÁSTICO – ESTRUCTURA CAISSON | TECNOLOGÍA DEL CONCRETO
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO 35
ADITIVO 0.0537 litros 0.0483 litros 0.0439 litros
Procedimiento de vaciado a la mescladora.
Se introduce el Agregado Grueso.
Se introduce el Agregado Fino.
Se introduce el Cemento; una vez colocados los agregados y el cemento
se procede a hacer girar la mezcladora por 3 minutos.
Por último, se agrega el agua más aditivo (mezclado), teniendo en
cuenta que el agua se coloque en la parte inferior de la mezcladora con
pequeñas cantidades de agua y no toda la cantidad de agua en una sola
vez, en un tiempo total de 3 min.
3. ENSAYO DE CONSISTENCIA DEL CONCRETO
El ensayo de consistencia fluida, es utilizado para caracterizar el
comportamiento del concreto fresco.
En el cono de Abrams calculamos la altura la altura de cada dosificación de
A/C, con respecto a la altura (asentamiento).
FUNDAMENTO TEORICO
El ensayo consiste en consolidar una muestra de concreto fresco en un molde
troncocónico, midiendo la extensibilidad de la mezcla con una wincha luego
36. CONCRETO REOPLÁSTICO – ESTRUCTURA CAISSON | TECNOLOGÍA DEL CONCRETO
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO 36
de desmoldado. Se estima que desde el inicio y el termino no debe trascurrir
más de dos minutos, de los cuales el proceso de desmolde no tome más de 5
segundos.
El comportamiento del concreto en la prueba indica su "consistencia" o sea su
capacidad para adaptarse al encofrado o molde con facilidad, manteniéndose
homogéneo con un mínimo de vacíos.
La consistencia fluida se modifica fundamentalmente por variaciones del
contenido del agua de mezcla.
PROCEDIMIENTO
Colocar el cono sobre una bandeja, ambos humedecidos.
El primer paso es humedecer el interior del cono. Colóquese sobre una
superficie plana, horizontal y firme, también humedecida, cuya área sea
superior a la de la base del cono. Cuando se coloque el concreto manténgase
el cono firmemente sujeto en su posición mediante las aletas inferiores y
presionadas hacia el suelo.
Llenar el cono
Llenar el cono de Abrams cuidadosamente
37. CONCRETO REOPLÁSTICO – ESTRUCTURA CAISSON | TECNOLOGÍA DEL CONCRETO
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO 37
Retirar el exceso de concreto
Retírese el exceso de concreto con una espátula de forma que el cono quede
lleno y enrasado.
Sacar el molde con cuidado.
Sáquese el molde levantándolo con cuidado en dirección vertical lo más
rápidamente posible. No mover nunca el concreto en este momento,
sujetando la bandeja para evitar que se levante junto con el concreto.
Medida de la altura
Tomar las medidas del diámetro que alcanza la mezcla reoplastico en el
recipiente.
Los valores obtenidos del ensayo de extensión de mezcla fluida o
escurrimiento.
38. CONCRETO REOPLÁSTICO – ESTRUCTURA CAISSON | TECNOLOGÍA DEL CONCRETO
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO 38
RELACIÓN A/C ASENTAMIENTO
0.45 10 cm = 3.9’’
0.50 12 cm = 4.7’’
0.55 19 cm = 7.5’’
Lo que observamos los asentamientos no hayan llegado a conseguir el
asentamiento requerido de 10 pulg aprox, hacemos una tanda adicional para
conseguir el asentamiento indicado, con lo cual se adicional un porcentaje más
de aditivo.
MATERIALES
RELACIÓN A/C
0.55
CEMENTO 6.22 kg
AGREGADO FINO 11.14 kg
AGREGADO GRUESO 12.79 kg
AGUA EFECTIVA 3.3111 litros
ADITIVO 0.0789 litros
39. CONCRETO REOPLÁSTICO – ESTRUCTURA CAISSON | TECNOLOGÍA DEL CONCRETO
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO 39
RELACIÓN A/C ASENTAMIENTO
0.55 24 cm = 9.5’’
4. ELABORACIÓN Y CURADO DE PROBETAS DE CONCRETO PARA
EL ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESION
a) CONCEPTOS GENERALES
Los ensayos de compresión del concreto, se efectúan para determinar la
resistencia del concreto. Si permitimos que varíen las condiciones de curado,
toma de muestras y métodos de llenado y acabado de los cilindros, los
resultados obtenidos carecen de valor verídico, porque no podríamos
determinar si una resistencia baja es debida a errores como: una mala calidad
del concreto o a una confección defectuosa de los cilindros.
Solamente se puede garantizar la resistencia del concreto, si los cilindros se
fabrican y curan de acuerdo con métodos normalizados.
b) ELABORACIÓN DE LAS PROBETAS DE CONCRETO
Inmediatamente luego de usar el cono de Abrams se procedió a elaborar las
probetas de concreto reoplastico, se hicieron 2 por cada relación de agua
(0.45, 0.50, 0.55), previamente los moldes ya han sido engrasados en su
superficie interna para desencofrar fácilmente, y también tomada sus
dimensiones como altura y radio interno y peso.
40. CONCRETO REOPLÁSTICO – ESTRUCTURA CAISSON | TECNOLOGÍA DEL CONCRETO
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO 40
Después del llenado se procedió a retirar el concreto sobrante, enrasando su
superficie y manipulando lo menos posible para dejar la cara lisa de forma tal
que cumpla las tolerancias de acabado.
Adicionalmente a este proceso se deben tomar dato de los pesos de los
moldes de prueba vacíos, y de los moldes llenos de concreto justo antes
ponerlos a secar por lapso de 24 horas.
41. CONCRETO REOPLÁSTICO – ESTRUCTURA CAISSON | TECNOLOGÍA DEL CONCRETO
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO 41
c) CURADO DE LAS PROBETAS DE CONCRETO
Después de haber colocado la mezcla de concreto dentro de los moldes de
probeta, estos se dejan secar por un periodo de 24 horas a una temperatura
promedio de 23 + 2 C°. A continuación, los testigos de concreto son extraídos
de los moldes, para ser inmergidos completamente en agua durante 7 días.
Esto a fin evitar la evaporación de agua y darle un adecuado mantenimiento
de humedad y temperatura al concreto a edades tempranas, de manera que
pueda desarrollar las propiedades para las cuales fue diseñada.
d) DATOS OBTENIDOS DURANTE EL ENSAYO
Los materiales empleados en la elaboración de las probetas se obtienen
multiplicando el resumen de materiales por m3 de un diseño de mezcla por la
42. CONCRETO REOPLÁSTICO – ESTRUCTURA CAISSON | TECNOLOGÍA DEL CONCRETO
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO 42
tanda de ensayo (0.015m3), como anteriormente se calculado con la relación
de A/C en cada dosificación.
PROBETAS M-1 M-2 M-3
RELACIÓN A/C 0.45 0.50 0.55
MATERIALES
MUESTRAS
M-1 M-2 M-3
CEMENTO 7.60 kg 6.84 kg 6.22 kg
AGREGADO FINO 9.96 kg 10.61 kg 11.14 kg
AGREGADO GRUESO 12.79 kg 12.79 kg 12.79 kg
AGUA EFECTIVA 3.3363 litros 3.3417 litros 3.3461 litros
ADITIVO 0.0537 litros 0.0483 litros 0.0439 litros
ELEMENTO
M-1 M-2 M-3
a b a b a b
Peso mezcla
+ molde (gr)
20800 20665 20670 20620 20960 21110
Peso molde (gr) 7595 8220 7595 8220 8170 8260
Peso mezcla
(gr)
13205 12445 13075 12400 12790 12850
Volumen del
molde (cm3)
5301 5301 5301 5301 5301 5301
Peso unitario
(gr/cm3)
2.4910 2.3477 2.4665 2.3392 2.4128 2.4241
Peso unitario promedio
(kg/m3)
2419.35 2402.85 2418.41
Peso total (kg) 33.74 33.63 33.54
Rendimiento (m3) 0.0139 0.0140 0.0139
Factor cemento 71.71 71.45 72.11
43. CONCRETO REOPLÁSTICO – ESTRUCTURA CAISSON | TECNOLOGÍA DEL CONCRETO
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO 43
5. ENSAYO DE RESISTENCIA DEL CONCRETO
Las mezclas de concreto se pueden diseñar de tal manera que tenga una
amplia variedad de propiedades mecánicas y de durabilidad que cumplan con
los requerimientos de diseño de la estructura. La resistencia a la compresión
del concreto es la medida más común de desempeño que emplean los
ingenieros para diseñar estructuras. La resistencia a la compresión se mide se
mide fracturando probetas cilíndricas de concreto en una máquina de ensayos
de compresión. La resistencia a la compresión se calcula a partir de la carga de
ruptura dividida por el área de la sección que resiste a la carga y se reporta en
megapascales (MPa) en unidades S.I.
La resistencia a la compresión de un concreto (f´c) debe ser alcanzado a los 28
días, después de vaciado y realizado el curado respectivo.
El aumento de resistencia continuará con el tiempo mientras éste presente algo
de cemento sin hidratar, a condición de que el concreto permanezca húmedo o
tenga una humedad relativa superior a aproximadamente el 80% y permanezca
favorable la temperatura del concreto. Cuando la humedad relativa dentro del
concreto cae aproximadamente al 80% o la temperatura del concreto
desciende por debajo del punto de congelación, la hidratación y el aumento de
resistencia virtualmente se detiene.
La resistencia del concreto es considerada la propiedad más importante de
este material, sin embargo, para los concretos de alto desempeño la resistencia
a la compresión es tan importante como la durabilidad del concreto.
RESULTADOS
Probetas Relación
Diámetro del
F(Kg-f) Área(cm2) f'c(Kg/cm2)
molde (cm)
M-1a
0.45
15 45750 176.71 258.90
M-1b 15 44750 176.71 253.24
44. CONCRETO REOPLÁSTICO – ESTRUCTURA CAISSON | TECNOLOGÍA DEL CONCRETO
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO 44
M-2a
0.5
15 43500 176.71 246.17
M-2b 15 42000 176.71 237.68
M-3a
0.55
15 37500 176.71 212.21
M-3b 15 37500 176.71 212.21
Después de haber calculado la resistencia a 7 días hacemos una proyección a
los 28 días, con la siguiente tabla.
Según la tabla a los 7 días la resistencia del concreto como mínimo debe ser el
68% su resistencia a los 28.
𝑓′
𝑐7 = 0.68 ∗ 𝑓′𝑐28
𝑓′
𝑐28 = (0.68)−1
∗ 𝑓′𝑐7
Con esta expresión realizamos la proyección a los 28 días, obteniendo los
siguientes resultados:
Probetas Relación
f'c a 7
días
(Kg/cm2)
F´c (7
días)
F´c
proyectada.
28 días
promedio
M-1a
0.45
258.90
256.07 376.57
M-1b 253.24
M-2a 0.5 246.17 241.92 355.77
45. CONCRETO REOPLÁSTICO – ESTRUCTURA CAISSON | TECNOLOGÍA DEL CONCRETO
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO 45
M-2b 237.68
M-3a
0.55
212.21
212.21 312.08
M-3b 212.21
Resistencia a la compresión a los 28 días según la relación agua cemento.
Relación
F´c proyectada. 28
días
0.45 376.57
0.5 355.77
0.55 312.08
La resistencia requerida es de 364 kg/cm2, para calcular la relación A/C
realizamos la gráfica f’c vs A/C.
GRÁFICA f´c VS A/C
Esta nos permitirá determinar nuestra agua de diseño definitiva, para ello
trabajamos con los promedios de las resistencias obtenidas para cada A/C:
46. CONCRETO REOPLÁSTICO – ESTRUCTURA CAISSON | TECNOLOGÍA DEL CONCRETO
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO 46
La resistencia especificada es de 240 kg/cm2, por lo tanto, la resistencia de diseño
será 324 kg/cm2; calculamos la relación de agua – cemento óptimo para dicha
resistencia, que resulta ser:
A/C =
47. CONCRETO REOPLÁSTICO – ESTRUCTURA CAISSON | TECNOLOGÍA DEL CONCRETO
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO 47
VI. DISCUSIONES
COMENTARIOS TÉCNICOS DE LA MEZCLA OBTENIDA
Luego que se realizó un diseño de mezcla para un concreto reoplastico y que
sería usado en graderías de estadio, podemos dar los siguientes comentarios:
El aditivo plastificante hace que la mezcla sea más fluida y aumente su
trabajabilidad, lo cual se vio que mediante el ensayo del cono de Abrahams, la
mezcla sí cumplía con los requerimientos de un concreto reoplastico, de 25
pulgadas de asentamiento.
Conforme aumenta la relación Agua-Cemento, la mezcla empieza a segregar el
agua, pues al haber mucha cantidad de líquido, este va escurriendo hacia
afuera, este fenómeno se debe evitar, pues se ve que una mezcla así no tiene
mucha consistencia y ocasionará fallas a la estructura
Al aumentar la cantidad de aditivo a usarse, se puede disminuir la relación
agua cemento, y al reducirse esta, se obtiene una mayor resistencia a la
compresión, manteniéndose el mismo revenimiento, pero hay que tener en
cuenta que al usar el aditivo también hay una reacción inversa, pues el aditivo
reduce la resistencia, hay que saber compensar estos aumentos y reducciones
de la resistencia.
Si mantenemos nuestra relación agua cemento, al usar el aditivo, podemos
tener la misma resistencia con una menor cantidad de pasta, la cual significa
una reducción en la cantidad de cemento y, por ende, un menor gasto
monetario.
También puede darse el caso que en una obra se tenga una relación agua-
cemento para cierta resistencia, pero para eso, se ve que el concreto no es
trabajable, en ese caso, se puede usar el aditivo plastificante, para así tener un
mayor revenimiento, así se logra una mayor trabajabilidad.
48. CONCRETO REOPLÁSTICO – ESTRUCTURA CAISSON | TECNOLOGÍA DEL CONCRETO
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO 48
Para que el concreto sea reoplastico, se debe lograr un revenimiento casi total,
y no debe quedar aglomeraciones en el centro, sino debe extenderse por toda
la superficie posible, lo cual en nuestros ensayos demostramos que si cumplía.
CRITERIOS DE DISEÑO DE LA MEZCLA DE TRABAJO
Resistencia
El concreto obtenido del diseño de mezcla elaborado va a ser utilizado en la
construcción de graderías de estadio, teniendo un uso estructural.
• Es por eso que se ha considerado realizar el diseño de mezcla para una
resistencia especificada de 210 kg/cm2
• La relación A/C obtenida siguiendo el criterio de resistencia es de 0.558
Durabilidad
La estructura para la cual se está realizando el diseño de mezcla (graderías de
estadio) de acuerdo a las condiciones medioambientales, va a estar sometida a
un grado de agresividad por ataque de sulfatos despreciable
• Para ello se ha considerado utilizar Cemento Portland tipo MS
• Debido a que la estructura no se va a estar sometida a bajas temperaturas, el
diseño de mezcla se ha realizado sin aire incorporado
Puesta en Obra
• El uso de concreto reoplastico, requiere la utilización del aditivo plastificante
CHEMAPLAST, el cual se ha considerado al final del diseño de mezcla para
obtener el peso de los materiales por m3.
• Para no tener inconvenientes por puesta en obra debido al uso del concreto
reoplastico, se consideró utilizar agregado grueso con TMN =1/2”
49. CONCRETO REOPLÁSTICO – ESTRUCTURA CAISSON | TECNOLOGÍA DEL CONCRETO
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VII. CONCLUSIONES
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VIII. ANEXOS
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TECNOLOGÍA DEL CONCRETO 52
IX. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.
Curso supervisores UNI.
Diseño de Mezclas, Enrique Riva López.
normas ASTM.
Normas Técnicas Peruanas.
http://digital.csic.es/bitstream/10261/6298/1/IIJEC_Revuelta.pdf
http://riunet.upv.es/bitstream/handle/10251/12793/Evoluci%C3%B3n%20
resistencia%20hormig%C3%B3n.pdf?sequence=3