diseÑo aci

TECNOLOGÍA DEL CONCRETO DISEÑO DE MEZCLAS POR EL MÉTODO DEL ACI

DISEÑO DE MEZCLAS POR EL MÉTODO A.C.I.

I. INTRODUCIÓN:

Actualmente, el concreto es el elemento más usado en el ámbito mundial para la construcción, lo que conlleva a la evolución de las exigencias para cada uso del mencionado elemento.

Los ingenieros hemos llegado a tomar plena conciencia del rol determinante que juega el concreto en el desarrollo nacional. La adecuada selección de los materiales integrantes de la mezcla; el conocimiento profundo de los materiales integrantes de la mezcla; el conocimiento profundo de las propiedades del concreto; los criterios de diseño de las proporciones de la mezcla más adecuada para cada caso, el proceso de puesta en obra; el control de la calidad del concreto; y los más adecuados procedimientos de mantenimiento y reparación de la estructura, son aspectos a ser considerados cuando se construye estructuras de concreto que deben cumplir con los requisitos de calidad, seguridad, y vigencia en el tiempo que se espera de ellas.

La demanda del concreto ha sido la base para la elaboración de los diferentes Diseños de Mezcla, ya que estos métodos permiten a los usuarios conocer no sólo las dosis precisas de los componentes del concreto, sino también la forma más apropiada para elaborar la mezcla.. Los Métodos de Diseño de mezcla están dirigidos a mejorar calificativamente la resistencia, la calidad y la durabilidad de todos los usos que pueda tener el concreto.

El diseño de mezclas es un proceso que consiste en calcular las proporciones de los elementos que forman el concreto, con el fin de obtener los mejores resultados.Existen diferentes métodos de Diseños de Mezcla; algunos pueden ser muy complejos como consecuencia a la existencia de múltiples variables de las que dependen los resultados de dichos métodos, aún así, se desconoce el método que ofrezca resultados perfectos, sin embargo, existe la posibilidad de seleccionar alguno según sea la ocasión.

El adecuado proporcionamiento de los componentes del concreto dan a este la resistencia, durabilidad, comportamiento, consistencia, trabajabilidad y otras propiedades que se necesitan en determinada construcción y en determinadas condiciones de trabajo y exposición de este, además con el óptimo proporcionamiento se logrará evitar las principales anomalías en el concreto fresco y endurecido como la segregación, exudación, fisuramiento por contracción plástica y secado entre otras.

Este informe sólo pretende ser un aporte más al conocimiento del concreto y, específicamente está orientado al estudio de los procedimientos a seguir para la elección de las proporciones de la unidad cúbica de concreto por el Método de A.C.I.

- FACULDAD DE INGENIERÍA


II. RESUMEN:

En el presente informe se ha realizado el diseño de mezclas por el método de A.C.I. por el que hemos tomado las proporciones en la dosificación para los criterios dados como la resistencia de un f’c igual a 250 kg/cm2 y con una consistencia fluídica, dado que en el INFORME DE ESTUDIO TECNOLÓGICO DE LOS AGREGADOS hemos obtenido los resultados necesarios para el cálculo de la dosificación exacta. Han sido necesarios para el uso de las tablas correspondientes señaladas por el COMITÉ DEL A.C.I.

Es importante señalar que las proporciones obtenidas fueron evaluadas, cuando se realizó prácticamente el diseño y se hicieron ciertas correcciones para mejorarla. El número de ensayos en la práctica fueron 3 y se comprobó a través del ensayo de resistencia lo que se tendría que obtener, si en caso no fuera así se haría una nueva corrección.

III. OBJETIVOS:

OBJETIVOS GENERALES: 1. Realizar el diseño de mezclas por el Método A.C.I. de un concreto cuya

resistencia sea de f’c = 250 kg/cm2 (A los 28 días) y de consistencia fluídica.2. Conocer la realización práctica y teórica del diseño de mezclas.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS: 1. Obtener un concreto que tengan las características requeridas (f’c = 250

k/cm2, consistencia fluídica con un control de calidad bueno)2. Realizar el diagrama esfuerzo - deformación unitaria del concreto a

ensayar.3. Establecer el Módulo de Elasticidad del concreto.4. Verificar si lo que falla es la pasta o el agregado, para así poder determinar

si es de buena o mala calidad.

IV. ALCANCE:

El presente informe puede servir para promociones posteriores, o personas que quieran conocer el Método de A.C.I. diseñando con agregados de la cantera de Baños del Inca. También servirá de guía en el diseño de mezclas de un concreto con las características expuestas para personas interesadas en elaborar un concreto con la cantera de Baños del Inca.



En el método de Diseño A.C.I. (American Concrete Institute), se determina en primer lugar los contenidos de pasta de cemento (cemento, agua, aire) y agregado grueso por diferencia de la suma de volúmenes absolutos en relación con la unidad, el volumen absoluto y peso seco del agregado fino.

V. JUSTIFICACIÓN:

Este informe nos ayudará a comprender como se realiza el diseño de mezclas a través del Método A.C.I. y ayudarnos en adecuar la dosificación según la práctica.La importancia en el uso de las proporciones exactas, y el método practica en campo para tener una buena consistencia en el concreto y que cumpla con los requerimientos de obra.

La necesidad de aprender el comportamiento de los materiales de construcción, y siendo dentro de éstos el más importante el concreto nos lleva aprender a determinar el comportamiento del concreto en su estado tanto endurecido como fresco y aprender la dosificación, o sea, la cantidad de los componentes que conforman el concreto de una manera no empírica, sino por el contrario de una forma técnica bajo la supervisión del ingeniero a cargo del curso.

VI. MARCO TEÓRICO:

A. MÉTODO ACI

Este procedimiento considera nueve pasos para el proporcionamiento de mezclas de concreto normal, incluidos el ajuste por humedad de los agregados y la corrección a las mezclas de prueba.

1º.- El primer paso contempla la selección del slump, cuando este no se especifica el informe del ACI incluye una tabla en la que se recomiendan diferentes valores de slump de acuerdo con el tipo de construcción que se requiera. Los valores son aplicables cuando se emplea el vibrado para compactar el concreto, en caso contrario dichos valores deben ser incrementados en dos y medio centímetros.

2°.- Se determina la resistencia promedio necesaria para el diseño; la cual está en función al f’c, la desviación estándar, el coeficiente de variación. Los cuales son indicadores estadísticos que permiten tener una información cercana de la experiencia del constructor.



Cabe resaltar también que existen criterios propuestos por el ACI para determinar el f’cr, los cuales se explican a continuación:

a) Mediante las ecuaciones del ACI

f’cr=f’c+1.34s…………..I

f’cr=f’c+2.33s-35………II

De I y II se asume la de mayor valor.

Donde s es la desviación estándar, que viene a ser un parámetro estadístico que demuestra la performancia o capacidad del constructor para elaborar concretos de diferente calidad.

DS=√( X1−X )2+( X2−X )2+( X3−X )2+…+(X N−X)2

N−1

X1 , X2,….X N valores de las resistencias obtenidas en probetas estándar hasta la rotura (probetas cilíndricas de 15 cm de diámetro por 30 cm de altura).

X = es el promedio de los valores de la resistencia a la rotura de las probetas estándar.

N = es el número de probetas ensayadas, que son mínimamente 30.

b) Cuando no se tiene registro de resistencia de probetas correspondientes a obras y proyectos anteriores.

f’c f’crMenos de 210 f’c+70

210 – 350 f’c+84>350 f’c+98


15cm

30cm


c) Teniendo en cuenta el grado de control de calidad en la obra.

Nivel de Control f’crRegular o Malo 1.3 a 1.5 f’cBueno 1.2f’cExcelente 1.1f’c

d) Para determinar el f’cr propuesto por el comité europeo del concreto.

f ' cr= f ' c1−t∗V

Donde:

f ' cr=resistencia promedio a calcular

V= coeficiente de variación de los ensayos de resistencia a las probetas estándar

t= Coeficiente de probabilidad de que 1 de cada 5, 1 de cada 10, 1 de cada 20 tengan un valor menor que la resistencia especificada.

V entonces es un parámetro estadístico que mide la performancia del constructor para elaborar diferentes tipos de concreto.

V= DSX

2º.- La elección del tamaño máximo del agregado, segundo paso del método, debe considerar la separación de los costados de la cimbra, el espesor de la losa y el espacio libre entre varillas individuales o paquetes de ellas. Por consideraciones económicas es preferible el mayor tamaño disponible, siempre y cuando se utilice una trabajabilidad adecuada y el procedimiento de compactación permite que el concreto sea colado sin cavidades o huecos. La cantidad de agua que se requiere para producir un determinado slump depende del tamaño máximo, de la forma y granulometría de los agregados, la temperatura del concreto, la cantidad de aire incluido y el uso de aditivos químicos.

En conclusión se requiere estudiar cuidadosamente los requisitos dados en los planos estructurales y en especificaciones de obra.

Como por ejemplo el siguiente gráfico tomado de una parte de un plano para indicar los detalles típicos de una zapata que se dibuja en un plano de estructuración.



3º.- Como tercer paso, el informe presenta una tabla con los contenidos de agua recomendables en función del slump requerido y el tamaño máximo del agregado, considerando concreto sin y con aire incluido.

4º.- Como cuarto paso, el ACI proporciona una tabla con los valores de la relación agua/cemento de acuerdo con la resistencia a la compresión a los 28 días que se requiera, por supuesto la resistencia promedio seleccionada debe exceder la resistencia especificada con un margen suficiente para mantener dentro de los límites especificados las pruebas con valores bajos. En una segunda tabla aparecen los valores de la relación agua/cemento para casos de exposición severa.

5º.- El contenido de cemento se calcula con la cantidad de agua, determinada en el paso tres, y la relación agua cemento, obtenida en el paso cuatro; cuando se requiera un contenido mínimo de cemento o los requisitos de durabilidad lo especifiquen, la mezcla se deberá basar en un criterio que conduzca a una cantidad mayor de cemento, esta parte constituye el quinto paso del método.

6º.- Para el sexto paso del procedimiento el ACI maneja una tabla con el volumen del agregado grueso por volumen unitario de concreto, los valores dependen del tamaño máximo nominal de la grava y del módulo de finura de la arena. El volumen de agregado se muestra en metros cúbicos con base en varillado en seco para un metro cúbico de



concreto, el volumen se convierte a peso seco del agregado grueso requerido en un metro cúbico de concreto, multiplicándolo por el peso volumétrico de varillado en seco.

7º.- Hasta el paso anterior se tienen estimados todos los componentes del concreto, excepto el agregado fino, cuya cantidad se calcula por diferencia. Para este séptimo paso, es posible emplear cualquiera de los dos procedimientos siguientes: por peso o por volumen absoluto.

8º.- El octavo paso consiste en ajustar las mezclas por humedad de los agregados, el agua que se añade a la mezcla se debe reducir en cantidad igual a la humedad libre contribuida por el agregado, es decir, humedad total menos absorción.

9º.- El último paso se refiere a los ajustes a las mezclas de prueba, en las que se debe verificar el peso volumétrico del concreto, su contenido de aire, la trabajabilidad apropiada mediante el slump y la ausencia de segregación y sangrado, así como las propiedades de acabado. Para correcciones por diferencias en el slump, en el contenido de aire o en el peso unitario del concreto el informe ACI 211.1-91 proporciona una serie de recomendaciones que ajustan la mezcla de prueba hasta lograr las propiedades especificadas en el concreto.

Fig. N° 01: Medida Del Slump



Fig. N° 02: Peso Del Concreto Fresco

DESARROLLO DE LA PRÁCTICA

1) En Gabinete:Diseñar una mezcla cuya resistencia especificada f’c = 250 kg/cm2, asumiendo que

la elaboración del concreto va a tener un grado de control bueno. Las condiciones de obra requieren una consistencia Fluídica. El concreto no será expuesto a agentes degradantes (no tendrá aire incorporado) además no se usará aditivos. Realizar el diseño por el Método A.C.I.

F’c=250 kg/cm2 (a los 28 días)

Consistencia fluídicaPeso específico del cemento: 3.15 g/cm3

AGREGADO FINO:

Peso específico de masa: 2.62 g/cm3

% de Abs. = 3.09 %W% = 8.30 %Módulo de finura: 2.863

AGREGADO GRUESO:

TMN=1’’Peso seco compactado: 1533.96 Kg/m3

Peso específico de masa: 2.43 g/cm3



% de Abs. = 1.05%W%=1.34 %

CARACTERÍSTICAS FÍSICO - MECÁNICAS:

A.- Agregados Fino y Grueso:

PROPIEDADES A. FINO A. GRUESOTAMAÑO MÁXIMO - 1”TAMAÑO MÁXIMO NOMINAL - 1”PESO ESPECÍFICO DE MASA (gr/cm3)

2.62 2.43

ABSORCIÓN (%) 3.09 1.05CONTENIDO DE HUMEDAD (%) 8.30 1.34MÓDULO DE FINURA 2.863 7.55PESO U. S. COMPACTADO (Kg/m3 )

- 1533.96

B.- Cemento:

Pórtland Tipo I Mejorado (ASTM C 1157)Peso Específico xxx gr/cm3.

C.- Agua:

Agua Potable, cumple con la Norma NTP 339.088 o E 0-60

D.- Resistencia a Compresión:

f’c = 250 Kg/cm2

DISEÑO DE MEZCLA METODO A.C.I – COMITÉ 211

CÁLCULOS Y RESULTADOS:

1. CÁLCULO DE LA RESISTENCIA PROMEDIO: (F’cr). Partiendo del hecho que siempre existe dispersión aun cuando se tenga un control riguroso tipo laboratorio debe tenerse en cuenta en la dosificación de una mezcla las diferentes dispersiones que se tendrán en obra según se tenga un control riguroso o no y por tanto se recomienda diseñar para valores más altos que el f’c especificado.



Se puede considerar la resistencia promedio con que uno debe diseñar una mezcla , teniendo en cuenta lo siguiente.

Tomando en cuenta el segundo criterio:Como no se tiene registro de resistencias de probetas correspondientes a obras y proyectos anteriores se toma el fćr tomando en cuenta la siguiente tabla:

fć fćr

Menos de 210 fć+70210-350 fć+84

Mayor 350 fć+98fćr = fć + 84

⇒ fćr = 250 + 84 = 334 Kg

cm2

∴ fćr = 334 Kg

cm2

2. DETERMINACIÓN DEL T M N DEL AGREGADO GRUESO.

TMN = 1”

3. DETERMINACIÓN DEL SLUMP.

Slump: 5” – 9”

4. DETERMINACIÓN DE LA CANTIDAD DE AGUA O VOLUMEN DE AGUA DE MEZCLADODe acuerdo a la tabla 10.2.1 confeccionada por el comité 211 del ACI, que se toma en cuenta el TMN, su asentamiento o slump y teniendo en cuenta si tiene o no aire incorporado.En nuestro caso el TMN es de 1”, el slump varia de 5” a 9” (pero en la tabla nos indica de 6” a 7”), y sin aire incorporado el valor sería:

Volumen de Agua de mezcla = 202 lts/m3

5. DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE AIRE.



Según tabla 11.2.1, que toma en cuenta el TMN.

Volumen de Aire = 1.5 %

6. DETERMINACIÓN DE LA RELACIÓN a/c.

Teniendo en cuenta la tabla 12.2.2, RELACIÓN AGUA CEMENTO POR RESISTENCIA.Esta tabla esta en relación al aire no incorporado y al f´cr a los 28 día, siendo esta

relación:

a/c = 0.62

NOTA: Por ser un concreto NO expuesto a condiciones severas, sólo se determinará la relación a/c por resistencia, mas no por durabilidad.

7. CÁLCULO DEL FACTOR CEMENTO (FC)

FC =

VolumendeAgua de mezclaa

c =

2020 .62

FC = 325.8 Kg/m3

Que traduciendo a bolsas/m3 será:

FC=(325.8 Kg/m3)/42.5=7.6 bolsas/m3

8. CANTIDAD DE AGREGADO GRUESO: Para un módulo de finura del agregado fino de 2.863 y para un TMN=1’’, haciendo uso de la tabla 16.2.2 e interpolando:

2.80------------0.67 2.863------------x 3.00------------0.65

3−2.82.863−2.8

=0.65−0.67x−0.67

0.20.063

= −0.02x−0.67



De donde X= 0.66b

bo=0.66 → b=0.66∗1533.96

K g

m3=1012.41 K g /m3

Donde b= PUV del agregado grueso suelto seco b0= PUV del agregado grueso seco compactado

9. CÁLCULOS DE VOLUMENES ABSOLUTOS (Cemento, agua, aire).

— Cemento = 325.8

3.15∗1000 = 0.103 m3

— Agua de mezcla = 202

1000 = 0.202 m3

— Aire = 1.5 % = 0.015 m3

— Agregado Grueso = 1012.41

2.62∗1000 = 0.384 m3

------------ Σ V absolutos = 0.704 m3

10. CÁLCULO DEL PESO DEL AGREGADO FINO:1- 0.704m3=0.296 m3

Peso del Agregado Fino=0.296 m3*(2.43*1000)=719.28K g

m3

11. VALORES DE DISEÑO

CEMENTO: 325.8 Kg /m3

AGUA=202 l/m3

AIRE: 1.5% AGREGADO GRUESO: 1012.41 Kg /m3

AGREGADO FINO: 719.28 Kg/m3

12. CORRECCIÓN POR HUMEDAD DE LOS AGREGADOS Utilizando el contenido de humedad en el momento en que se realiza el ensayo, puesto que como sabemos tanto la absorción como el contenido de humedad son parámetros que cambian, y se tiene que corregir tomando en cuenta estos factores en el momento de realización de la práctica.



AGREGADO FINO: 719.28*((8.8/100)+1)=782.577 Kg/m3

AGREGADO GRUSO: 1012.41* ((1.34/100)+1)=1025.98 Kg/m3

13. HUMEDAD SUPERFICIAL(W- % Abs)AGREGADO FINO: 8.8-3.09 = +5.71AGREGADO GRUSO: 1.34-1.05= +0.29 --------------- +6.00

14. APORTE DE AGUA A LA MEZCLA(W- % Abs)*Peso Seco /100

AGREGADO FINO: 1012.41∗0.29

100=+2.94

lts

m3

AGREGADO GRUESO: 719.28∗5.71

100=+41.07

lts

m3

------------------APORTE DE AGUA: + 44.01 lts/m3

15. AGUA EFECTIVA: 202 lts/m3-(44.01 lts/m3)=157.9 lts/m3= 158 lts/m3

16. PROPORCIONMIENTO EN PESO DE DISEÑO:

325.8325.8

:778.98325.8

:1025.98325.8

.1587.6

→ 1 :2.39: 3.15.

20.79

17. PESOS POR TANDA(3 probetas estándar):

CEMENTO = 325.8* 0.02 = 6.5 Kg AGREGADO FINO = 778.96*0.02 = 15.57 Kg AGREGADO GRUESO= 1025.38*0.02 = 20.51 Kg AGUA EFECTIVA= 158*0.02 = 3.16 Lts.

2) En Campo:

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.

Fig. N° 03: Cono de Abrams y Probeta para agregarle agua necesaria a la mezcla

Fig. N°04: Carretilla, que sirvió para la mezcla de los agregados, agua y el cemento.

PROCEDIMIENTO:

Se extrajo material de la cantera Tartar Chico, en la cantidad aproximada.



Se peso el agregado fino, el agregado grueso y el cemento en las

proporciones requeridas

Fig. N° 05: Pesando tanto el agregado fino como grueso

Se mezclo en la carretilla el agregado fino, el agregado grueso, el cemento y

el agua. Los tres primeros se mezclaron bien para luego hacer un pequeño

hoyo o espacio para agregarle agua a la mezcla en este caso 3.16 lts.

Fig. N° 06: Mezclando agregados con cemento Fig. N° 07: Agregando el Agua a la Mezcla



Se midió el Slump utilizando el cono de Abrams

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° 08: Colocando la mezcla en el Cono de Abrams

Fig. N° 09: Compactando la mezcla con 25 golpes



Se enrazo ayudándonos con una varilla de acero, luego se procedió a

desmoldar.

Fig. N° 10: Enrazando la mezcla en el cono Fig. N° 11: Desmoldando la mezcla

Finalmente se midió el slump con ayuda de una regla.

|

Se procedió a añadir la mezcla en el molde, la cual se realizó por capas en un

número de tres, chuzándolo con una varilla de acero, en un número de 25

golpes, para evitar la segregación.



Fig. N° 12: Colocando la mezcla en los moldes estándar

Se enrazo el molde con ayuda de una varilla de acero.



se procedió a pesar, para obtener el peso especifico del concreto fresco.

Luego se deja secar a las probetas por 24 horas, para luego ser

sumergidas en agua(fraguar) durante 8 días

Luego de los 8 días se procederá a ensayar en la máquina de

compresión para verificar si se llegó a la resistencia requerida.



PRESENTACIÓN Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS

I. RESUMEN

La finalidad del presente es realizar el diseño de mezclas de concreto

utilizando el método del MÓDULO DE FINURA DE LA COMBINACIÓN DE

AGREGADOS.

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 y perfil (agregado grueso).

- Tipo, fábrica y peso específico del cemento.

- Calidad del agua.

Una vez completado el diseño y determinadas las cantidades en peso de

cada uno de los constitutivos del concreto se procedió con su preparación, para

luego determinar su slump y peso unitario (concreto fresco); posteriormente se

efectuó el vaciado en los moldes metálicos previamente engrasados.



DETERMINACIÓN DE LAS PROPIEDADES DEL CONCRETO FRESCO Y DEL CONCRETO

ENDURECIDO

1. PROPIEDADES DEL CONCRETO FRESCO

a) Slump

En teoría el Slump alcanzado deberá estar entre 6” y 7”.

El Slump determinado con la prueba del Cono de Abrams es 5”.

b) Peso Unitario

c) Segregación

El concreto elaborado tiene una segregación LEVE, casi NULA.

d) Exudación

La exudación, en el concreto elaborado no se produjo.

2. PROPIEDADES DEL CONCRETO ENDURECIDO

a) Peso del concreto endurecido


PROBETA W (molde)(gr)

W (molde + concreto fresco)

(gr)

W (concreto

fresco)(C)

Volumen del molde

(cm3)

Pe (concreto

fresco)(gr/cm3)

1 11174 24804 13630 5301.438 2.571

2 11270 24694 13424 5301.438 2.532

3 5301.438

Promedio 2.552


b) Esfuerzo Máximo y Módulo de Elasticidad

Para determinar estas características presentamos a continuación los

datos obtenidos en los ensayos de resistencia a la compresión de cada una

de las probetas, así como sus gráficas respectivas

Probeta 01Tiempo =4.15 min L (mm.) d (mm.) Área (cm2)Vel. Carga = 7.11

Tn/min.300 150 176.71

Punto Carga Deformación Esfuerzo Deformación(Kg.) Total (mm.) (Kg./cm2) Unitaria

1 1000 0.09 5.65884242 0.000300002 2000 0.28 11.3176848 0.000933333 3000 0.44 16.9765273 0.001466674 4000 0.515 22.6353697 0.001716675 5000 0.72 28.2942121 0.002400006 6000 0.85 33.9530545 0.002833337 7000 0.93 39.6118969 0.003100008 8000 1.04 45.2707394 0.003466679 9000 1.1 50.9295818 0.0036666710 10000 1.2 56.5884242 0.0040000011 11000 1.27 62.2472666 0.0042333312 12000 1.33 67.906109 0.0044333313 13000 1.383 73.5649515 0.0046100014 14000 1.445 79.2237939 0.0048166715 15000 1.507 84.8826363 0.00502333


PROBETA W (concreto endurecid

o)(gr.)

Volumen

del molde(cm3)

Pe (concreto

fresco)(gr/cm3)

1 13350 5301.438

2.518

2 13210 5301.438

2.492

3 13510 5301.438

2.548

Promedio

2.519


16 16000 1.55 90.5414787 0.0051666717 17000 1.615 96.2003211 0.0053833318 18000 1.67 101.859164 0.0055666719 19000 1.71 107.518006 0.0057000020 20000 1.765 113.176848 0.0058833321 21000 1.81 118.835691 0.0060333322 22000 1.85 124.494533 0.0061666723 23000 1.88 130.153376 0.0062666724 24000 1.94 135.812218 0.0064666725 25000 1.98 141.471061 0.0066000026 26000 2.03 147.129903 0.0067666727 27000 2.14 152.788745 0.0071333328 28000 2.19 158.447588 0.0073000029 29000 2.23 164.10643 0.0074333330 29500 2.3 166.935851 0.00766667

Fecha de Preparación:16/06/2010 Edad: 07 DíasFecha de Ensayo: 25/06/2010

Gráfica De La Probeta N°1

0.000 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.0090

20

40

60

80

100

120

140

160

180

Gráfico Esfuerzo Vs Deformación Unitaria

NOTA: los primeros 4 puntos se descartan por ser la deformacion de la mordaza



0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.0080

20

40

60

80

100

120

140

160

180

f(x) = 5.01627E+016 x⁶ − 1547320000000000 x⁵ + 19076100000000 x⁴ − 120504000000 x³ + 415062000 x² − 724909 x + 523.998R² = 0.99932579902241


AJUSTE PROBETA N°1

Por teoría dada en clase se nos pide que la grafica esfuerzo deformación del concreto se asemeje a una parábola ajustando los datos para este caso y para tener una visión de cómo nos debería haber salido.

Despreciamos los 4 primeros puntos por mostrarnos la deformación de la mordaza, pero la carga si va a afectar al concreto por ende:

Probeta 01Punto Esfuerzo Deformació

n(Kg./cm2) Unitaria

5 0.000000 0.000000006 15.000000 0.000433337 25.000000 0.000700008 39.000000 0.001066679 45.000000 0.00126667

10 56.5884242 0.0016000011 62.24726662 0.0018333312 67.90610904 0.0020333313 73.56495146 0.0022100014 79.22379388 0.00241667



15 84.8826363 0.0026233316 90.54147872 0.0027666717 96.20032115 0.0029833318 101.8591636 0.0031666719 107.518006 0.0033000020 113.1768484 0.0034833321 118.8356908 0.0036333322 124.4945332 0.0037666723 130.1533757 0.0038666724 135.8122181 0.0040666725 141.4710605 0.0042000026 147.1299029 0.0043666727 152.7887453 0.0047333328 158.4475878 0.0049000029 164.1064302 0.0050333330 166.9358514 0.0052666731 164.1064302 0.0055191532 158.4475878 0.00571226

GRÁFICA AJUSTADA PROBETA N°1

0.000 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.0060.000000

20.000000

40.000000

60.000000

80.000000

100.000000

120.000000

140.000000

160.000000

180.000000

f(x) = 2.61771E+016 x⁶ − 586517000000000 x⁵ + 4305030000000 x⁴ − 12872500000 x³ + 13866400 x² + 31608.3 x − 0.145151R² = 0.999374273113889


MODULO DE ELASTICIDAD




METODO TEORICO (f’c a los 8 dias = 175 kg/cm2)E=15000√ f ' c E=15000√175=198431.34 kg /c m2

METODO PRÁCTICO

E=σmax

ξmax−0.002 E= 166.93

0.00526667−0.002=51100.9682 kg/c m2

Probeta 02tiempo =3.42 min L (mm.) d (mm.) Área (cm2)

Vel. Carga = 8.77 Tn/min. 300 150 176.71Punto Carga Deformació

nEsfuerzo Deformación

(Kg.) Total (mm.) (Kg./cm2) Unitaria

1 1000 0.08 5.65884242 0.000266672 2000 0.26 11.3176848

40.00086667

3 3000 0.425 16.97652726

0.00141667

4 4000 0.59 22.63536968

0.00196667

5 5000 0.74 28.2942121 0.002466676 6000 0.84 33.9530545

20.00280000

7 7000 0.95 39.61189694

0.00316667

8 8000 1.04 45.27073936

0.00346667

9 9000 1.14 50.92958178

0.00380000

10 10000 1.23 56.5884242 0.0041000011 11000 1.31 62.2472666

20.00436667

12 12000 1.38 67.90610904

0.00460000

13 13000 1.44 73.56495146

0.00480000



14 14000 1.54 79.22379388

0.00513333

15 15000 1.6 84.8826363 0.0053333316 16000 1.66 90.5414787

20.00553333

17 17000 1.73 96.20032115

0.00576667

18 18000 1.8 101.8591636

0.00600000

19 19000 1.85 107.518006 0.0061666720 20000 1.9 113.176848

40.00633333

21 21000 1.93 118.8356908

0.00643333

22 22000 1.99 124.4945332

0.00663333

23 23000 2.03 130.1533757

0.00676667

24 24000 2.13 135.8122181

0.00710000

25 25000 2.17 141.4710605

0.00723333

26 26000 2.22 147.1299029

0.00740000

27 27000 2.27 152.7887453

0.00756667

28 28000 2.31 158.4475878

0.00770000

29 29000 2.35 164.1064302

0.00783333

30 30000 2.45 169.7652726

0.00816667





0.000 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.0090

20

40

60

80

100

120

140

160

180



0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.0090

20

40

60

80

100

120

140

160

180

f(x) = − 4761520000000000 x⁶ + 125570000000000 x⁵ − 1383640000000 x⁴ + 8362610000 x³ − 27695100 x² + 62518.2 x − 42.0234R² = 0.999169897728965




AJUSTE PROBETA N°2

Por teoría dada en clase se nos pide que la grafica esfuerzo deformación del concreto se asemeje a una parábola ajustando los datos para este caso y para tener una visión de cómo nos debería haber salido


Probeta 02Punt

oEsfuerzo Deformación

(Kg./cm2) Unitaria5 0.000000 0.000000006 15.000000 0.000333337 25.000000 0.000700008 39.000000 0.001000009 45.000000 0.00133333

10 56.5884242 0.0016333311 62.24726662 0.0019000012 67.90610904 0.0021333313 73.56495146 0.0023333314 79.22379388 0.0026666715 84.8826363 0.0028666716 90.54147872 0.0030666717 96.20032115 0.0033000018 101.8591636 0.0035333319 107.518006 0.0037000020 113.1768484 0.0038666721 118.8356908 0.0039666722 124.4945332 0.0041666723 130.1533757 0.0043000024 135.8122181 0.0046333325 141.4710605 0.0047666726 147.1299029 0.0049333327 152.7887453 0.0051000028 158.4475878 0.0052333329 164.1064302 0.0053666730 169.7652726 0.0057000031 164.1064302 0.0060897432 158.4475878 0.00630570



GRÁFICA AJUSTADA PROBETA N°2



0.000 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.0070.000000

20.000000

40.000000

60.000000

80.000000

100.000000

120.000000

140.000000

160.000000

180.000000

f(x) = − 2.28102E+016 x⁶ + 303939000000000 x⁵ − 1553740000000 x⁴ + 4861520000 x³ − 12271600 x² + 45566.5 x + 0.0921912R² = 0.998918077780614




METODO PRÁCTICO

E=σmax

ξmax−0.002 E= 169.77

0.005700−0.002=45883.78 kg/c m2

Probeta 03Tiempo =5.5 min L (mm.) d (mm.) Área (cm2)



Vel. Carga = 6.64 Tn/min. 300 150 176.71Punto Carga Deformación Esfuerzo Deformación

(Kg.) Total (mm.) (Kg./cm2) Unitaria1 1000 0.12 5.65884242 0.000400002 2000 0.33 11.3176848 0.001100003 3000 0.53 16.9765273 0.001766674 4000 0.68 22.6353697 0.002266675 5000 0.82 28.2942121 0.002733336 6000 0.93 33.9530545 0.003100007 7000 1.035 39.6118969 0.003450008 8000 1.13 45.2707394 0.003766679 9000 1.212 50.9295818 0.00404000

10 10000 1.3 56.5884242 0.0043333311 11000 1.315 62.2472666 0.0043833312 12000 1.45 67.906109 0.0048333313 13000 1.53 73.5649515 0.0051000014 14000 1.6 79.2237939 0.0053333315 15000 1.67 84.8826363 0.0055666716 16000 1.73 90.5414787 0.0057666717 17000 1.78 96.2003211 0.0059333318 18000 1.84 101.859164 0.0061333319 19000 1.88 107.518006 0.0062666720 20000 1.95 113.176848 0.0065000021 21000 1.99 118.835691 0.0066333322 22000 2.05 124.494533 0.0068333323 23000 2.1 130.153376 0.0070000024 24000 2.15 135.812218 0.0071666725 25000 2.19 141.471061 0.0073000026 26000 2.23 147.129903 0.0074333327 27000 2.26 152.788745 0.0075333328 28000 2.31 158.447588 0.0077000029 29000 2.4 164.10643 0.0080000030 30000 2.45 169.765273 0.0081666731 31000 2.49 175.424115 0.0083000032 32000 2.59 181.082957 0.0086333333 33000 2.64 186.7418 0.0088000034 34000 2.7 192.400642 0.0090000035 35000 2.75 198.059485 0.0091666736 36000 2.84 203.718327 0.0094666737 36500 2.95 206.547748 0.00983333





0.000 0.002 0.004 0.006 0.008 0.010 0.0120

50

100

150

200

250



0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009 0.010 0.0110

50

100

150

200

250

f(x) = 1.09858E+016 x⁶ − 403773000000000 x⁵ + 5851680000000 x⁴ − 42825600000 x³ + 169155000 x² − 326661 x + 262.141R² = 0.999316423558705


AJUSTE IDEALIZADO PROBETA N°3



Por teoría dada en clase se nos pide que la grafica esfuerzo deformación del concreto se asemeje a una parábola, ajustando los datos para este caso y para tener una visión de cómo nos debería haber salido:


Probeta 03Punt

oEsfuerzo Deformación(Kg./cm2) Unitaria

5 0.000000 0.000000006 15.000000 0.000366677 25.000000 0.000716678 39.000000 0.001033339 45.000000 0.00130667

10 56.5884242 0.0016000011 62.24726662 0.0016500012 67.90610904 0.0021000013 73.56495146 0.0023666714 79.22379388 0.0026000015 84.8826363 0.0028333316 90.54147872 0.0030333317 96.20032115 0.0032000018 101.8591636 0.0034000019 107.518006 0.0035333320 113.1768484 0.0037666721 118.8356908 0.0039000022 124.4945332 0.0041000023 130.1533757 0.0042666724 135.8122181 0.0044333325 141.4710605 0.0045666726 147.1299029 0.0047000027 152.7887453 0.0048000028 158.4475878 0.0049666729 164.1064302 0.0052666730 169.7652726 0.0054333331 175.424115 0.0055666732 181.0829574 0.0059000033 186.7417999 0.0060666734 192.4006423 0.00626667



35 198.0594847 0.0064333336 203.7183271 0.0067333337 206.5477483 0.0071000038 203.7183271 0.0071726639 198.0594847 0.00737354

Gráfica Ajustada ideal

0.000 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.0080.000000

50.000000

100.000000

150.000000

200.000000

250.000000

f(x) = 2664520000000000 x⁶ − 61911400000000 x⁵ + 294550000000 x⁴ + 1143620000 x³ − 10223600 x² + 47498.6 x − 0.964278R² = 0.998767221562027




METODO PRACTICO

E=σmax

ξmax−0.002 E= 206.55

0.00710000−0.002=40500 kg/c m2



PROMEDIO DE LAS TRES MUESTRAS:

Carga de rotura promedio = 32.00 Tn.

Esfuerzo de rotura promedio = 181.08 kg/cm2.

Módulo de elasticidad promedio = 45828.25 kg/cm2.

MODO DE FALLA

Probeta 1 Probeta 2 Probeta 3

Las probetas ensayadas fallaron de acuerdo a lo esperado, se noto dentro de la ruptura de

las mismas que el agregado no fallo sino la pasta, lo que nos haría pensar que los

agregados poseen una buena resistencia. El tipo de falla se dio en un ángulo aproximado

de 45° ante la acción de una carga gradual.

Fig. N° 12: Se observa q fallo la pasta y en menor proporción el agregado



CUADRO RESUMEN

PROPIEDAD VALORES

Valores Corregidos de Diseño CEMENTO = 325.8Kg AGREGADO FINO = 778.96Kg AGREGADOGRUESO=

1025.38Kg AGUA EFECTIVA= 158 lts

Dosificación 1 :2. 39 :3 .15 /20 .79 lts./bls

Slump

Peso Unitario Concreto Fresco Kg./m3

Peso del Concreto Endurecido Kg. /m3

f’c (Kg./cm2)pedido 250 Kg./cm2

f’c Promedio (07 días) 181.08 kg/cm2

f’c Promedio (28 días) 258.69 Kg./cm2

Mód

ulo

El

asti

cid

ad

A los 07 días De la

Gráfica

(kg/cm2)

51100.9682 45883.78 40500

45828.25 kg/cm2

VII. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES



La resistencia de la mezcla de concreto diseñada dio una resistencia promedio a los 7 días

de 181.08 kg/cm2.

Logramos elaborar una mezcla con las características pedidas es decir con un f’c de

250 Kg./cm2.

Lo que no se pudo lograr en la práctica fue obtener la consistencia pedida, pues resulto que

no dio una consistencia plástica en lugar de fluídica.

Hemos logrado aprender tanto teóricamente como en forma práctica a elaborar un diseño

de mezclas mediante el método ACI

Realizamos óptimamente la gráfica tratando en lo posible dándole un tendencia cuadrática.

Luego de realizada las gráficas, mediante la ayuda de éstas hemos podido hallar los

módulos de elasticidad.

En nuestro ensayo pudimos verificar que lo que falló fue la pasta más no los agregados; por

lo que podemos decir que es un concreto de buena calidad.

Para la determinación del slump se recomienda que se debe pisar bien el cono metálico,

para que la mezcla este bien compactada y el slump salga adecuadamente.


diseÑo aci

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