diseño de mezcla-laboratorio
DESCRIPTION
HOJHA DE EXCEL QUE MUESTRA CALCULO DEL DISEÑO PARA UNA MEZCLA DE CONCRETO SEGGUN ESPECIFICACIONES DEL LSO MATERIALES A UTILIZARTRANSCRIPT
ANALISIS GRANULOMÉTRICO LEM-306-2000
LEM - 41 - 2003
rio utcubamba san luisPiedra 1 "
A.Fino A.GruesoPESO ORIGINAL 1000.00 gr 8000.00 grPERDIDA POR LAVADO .................. ..................TAMIZADO 1000.00 gr 8000.00 gr
TAMIZ ABERTURA PESO RET. % PESO % ACUM. % ACUM. PESO RET. % PESO % ACUM. % ACUM.MM GRS RETEN. PASA RETEN. GRS RETEN. PASA RETEN.
1 1/2 " 38.10 0.00 0.00 100.00 01 " 25.00 2452.00 0.00 100.00 0.003/4 " 19.00 4723.00 59.93 40.07 59.931/2 " 12.50 814.00 28.45 11.62 88.383/8 " 9.50 0.00 0.00 100 0.00 11.00 9.72 1.90 98.10N° 4 4.75 55.00 5.50 94.50 5.50 0.00 1.90 0.00 100.00N° 8 2.36 117.00 11.70 82.80 17.20 0 0.00 0.00 100.00N° 16 1.18 189.00 18.90 63.90 36.10 0.00 0.00 100.00N° 30 0.60 255.00 25.50 38.40 61.60 0.00 0.00 100.00N° 50 0.30 220.00 22.00 16.40 83.60 0.00 0.00 100.00N° 100 0.15 121.00 12.10 4.30 95.70 0.00 0.00 100.00N° 200 0.075 25.00 2.50 1.80 98.20 0.00 0.00 100.00PLATILLO 18.00 1.80 0.00 100.00 0.00 0.00 0.00 100.00SUMATORIA 1000.00 100.00 8000.00 100.00
AGREGADO FINOMódulo de Fineza : Sumatoria de los % Acumulados Retenidos en las mallas válidas
100
Módulo de Fineza : 5.50 + 17.20 + 36.10 + 61.60 + 83.60 + 95.70100
Módulo de Fineza : 299.70 = 3.00 = mf100
LEM - 41 - 2003
TAMIZ
% QUE PASA, ACUMULADO
3/8 " 9.500 100.00 100.00 100.00N° 4 4.750 94.50 89.00 100.00N° 8 2.360 82.80 65.00 100.00N° 16 1.180 63.90 45.00 100.00N° 30 0.600 38.40 25.00 80.00N° 50 0.300 16.40 5.00 48.00
N° 100 0.150 4.30 0.00 12.00
ARENA EN ESTUDIO Y CURVAS GRANULOMETRICAS LIMITES ITINTEC 400,037 DEL AGREGADO FINO TIPO M
PARA PREPARACION DE CONCRETOS
ABERTURA(m.m.)
ARENA EN ESTUDIO
LIMITE INFERIOR,
ITINTEC 400,037
LIMITE SUPERIOR,
ITINTEC 400,037
0.100 1.000 10.000
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
80.00
90.00
100.00
CURVA GRANULOMETRICA DE LA ARENA EN ESTUDIO Y LI-MITES DE LA GRADACION M SEGUN ITINTEC 400.037
ARENA EN ESTUDIO LIMITE INFERIOR, ITINTEC 400,037LIMITE SUPERIOR, ITINTEC 400,037
ABERTURA ( m.m.)
% Q
UE
PA
SA
,AC
UM
UL
AD
O
0.100 1.000 10.000
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
80.00
90.00
100.00
CURVA GRANULOMETRICA DE LA ARENA EN ESTUDIO Y LI-MITES DE LA GRADACION M SEGUN ITINTEC 400.037
ARENA EN ESTUDIO LIMITE INFERIOR, ITINTEC 400,037LIMITE SUPERIOR, ITINTEC 400,037
ABERTURA ( m.m.)
% Q
UE
PA
SA
,AC
UM
UL
AD
O
0.100 1.000 10.000
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
80.00
90.00
100.00
CURVA GRANULOMETRICA DE LA ARENA EN ESTUDIO Y LI-MITES DE LA GRADACION M SEGUN ITINTEC 400.037
ARENA EN ESTUDIO LIMITE INFERIOR, ITINTEC 400,037LIMITE SUPERIOR, ITINTEC 400,037
ABERTURA ( m.m.)
% Q
UE
PA
SA
,AC
UM
UL
AD
O
0.100 1.000 10.000
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
80.00
90.00
100.00
CURVA GRANULOMETRICA DE LA ARENA EN ESTUDIO Y LI-MITES DE LA GRADACION M SEGUN ITINTEC 400.037
ARENA EN ESTUDIO LIMITE INFERIOR, ITINTEC 400,037LIMITE SUPERIOR, ITINTEC 400,037
ABERTURA ( m.m.)
% Q
UE
PA
SA
,AC
UM
UL
AD
O
LEM - 41 - 2003
TAMIZ
% QUE PASA, ACUMULADO
4" 1003 1/2" 902 1/2" 631 1/2" 37.5 100 100
1" 25 100.00 95 1003/4" 19 85.67 67 851/2 " 12.5 41.06 25 603/8 " 9.500 29.16 18 46N° 4 4.750 4.92 0 10N° 8 2.360 0 5N° 16 1.180N° 30 0.600N° 50 0.300
N° 100 0.150
ABERTURA(m.m.)
PIEDRA DE 3/4"
LIMITE INFERIOR,
ITINTEC 400,037
LIMITE SUPERIOR,
ITINTEC 400,037
0.1 1 10 1000
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
CURVAS GRANULOMETRICAS DE LA PIEDRA SEGUN ITINTEC-400,037, ( 1" a N° 4 )
% QUE PASA, ACUMULADO PIEDRA DE 3/4"
LIMITE INFERIOR, ITINTEC 400,037
LIMITE SUPERIOR, ITINTEC 400,037
ABERTURA ( m.m.)
% Q
UE
PA
SA
,AC
UM
UL
AD
O
0.1 1 10 1000
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
CURVAS GRANULOMETRICAS DE LA PIEDRA SEGUN ITINTEC-400,037, ( 1" a N° 4 )
% QUE PASA, ACUMULADO PIEDRA DE 3/4"
LIMITE INFERIOR, ITINTEC 400,037
LIMITE SUPERIOR, ITINTEC 400,037
ABERTURA ( m.m.)
% Q
UE
PA
SA
,AC
UM
UL
AD
O
los pasos a seguir son:
1. condiciones generalescemento:marca:tipo:peso especifico:
agua:agua potable de la red publica
caracterisiticas del concreto:resistencia especificada: xxx Kg/cm2Asentamiento: x" - y"
condiciones ambientales y de exposicion durante el vaciado:Temperatura promedio ambiente: 20ºcHumedad relativa: ..%
condiciones a la cual estara expuesta:
Agregados
agregado Fino Gruesocantera la victoria 3 tomas canteras de lambayequeperfilPUS 1.55 1.3PUC 1.75 1.45
2.52 2.6Modulo de fineza 2.98 ………% Absorcion 0.8 0.6Cont. De humedad 0.4 0.3T.N.M. ---------------- 1/2"
Determinar la resistencia promedio f'cr
caso a) contamos con datos estadisticos > 30 ensayos
consideremos nuestra Ds= 25kg/cm2 y f'c= 210kg/cm2
f'cr = f'c + 1.343Ds = 243.575f'cr = f'c + 2.326Ds -35= 233.15
f'cr= 245kg/cm2
caso b) contamos con datos estadisticos < 30 ensayos el mayor valor
consideremos nuestra Ds= 25kg/cm2 y f'c= 210kg/cm2consideremos que tenemos 20 ensayos
De la tabla de incrementos para la Dsf'cr = f'c + 1.343(Ds *Fact)= 246.261
f'cr = f'c + 2.326(Ds*Fact.) -35= 237.802f'cr= 245kg/cm2
caso c) No se cuentan con datos estadisticos de ensayos
Peso especifico: 1000 Kg/m³
datos experimentales obtenidos de las canteras descritos en las hojas
de calculo anterioresPeso espec. seco (gr/cm³)
utilizamos la siguiente tabla para det. F'cr
f'cr = f'c + 84 = 294kg/cm2f'cr= 294kg/cm2
Determinar la cantidad de agua por metro cubico:
AsentamientoTamaño maximo del Agregadogrueso
3/8" 1/2" 3/4" 1" 1 1/2" 2"concreto sin aire incorporado
1" a 2" 207 199 190 179 166 1543" a 4" 228 216 205 193 181 1696" a 7" 243 228 216 202 190 178
concreto con aire incorporado1" a 2" 181 175 168 160 150 1423" a 4" 202 193 184 175 165 1576" a 7" 216 205 197 184 174 166
determinar el contendio de aireTMN Agregado Grueso Aire Atrapado
3/8" 0.031/2" 0.0253/4" 0.021" 0.015
1 1/2" 0.012" 0.0053" 0.0034" 0.002
determinar la relacion a/cRelacion agua/cemento en peso
150 0.8 0.71200 0.7 0.61250 0.62 0.53300 0.55 0.46350 0.78 0.4400 0.43450 0.38
calculo del Factor Cementocemento = agua / a/c =
seguir procedimiento en hoja de diseño
VOLUMEN UNITARIO DE AGUA (lt/m³)
f'c (kg/cm²) concreto sin aire incorporado
concreto con aire incorporado
interpolar valores para obtener una relacion a/c
para la f'cr obtenida
canteras de lambayeque
el mayor valor Nº Ensayos Factor de IncrementoMenos de 15 ver tabla cuando no se conoce Ds
15 1.1620 1.0825 1.03
>30 1
NO SE CUENTA CON RESULTADOS ESTADISTICOS DE PRODUCCIONSi Nº de muestras < 15 o no se cuenta con datos estadisticos
datos experimentales obtenidos de las canteras descritos en las hojas
de calculo anteriores
<210 f'c + 70210-350 f'c + 84
>350 f'c + 98
Tamaño maximo del Agregadogrueso
3" 6"concreto sin aire incorporado
130 113145 124160
concreto con aire incorporado122 107133 119154
f'c especificado (Kg/cm²) f'cr(Kg/cm²)
interpolar valores para obtener una relacion a/c
para la f'cr obtenida
NO SE CUENTA CON RESULTADOS ESTADISTICOS DE PRODUCCION
f'c + 70f'c + 84f'c + 98
f'cr(Kg/cm²)
**DISEÑO DE MEZCLAS** ( 210 Kg/cm2 )
A. REQUERIMIENTOS :Resistencia Especifícada : 210 Kg/cm2.Uso LABORATORIOCemento Portland Tipo : TIPO V PACASMAYOCoeficiente de Variación estimado : Agregados :
Piedra Cantera : TRES TOMASArena Cantera : LA VICTORIA
Características : ARENA PIEDRA Humedad NaturalHumedad Natural 0.40 0.30 AbsorciónAbsorción (%9 0.80 0.70 Peso Específico de MasaPeso Específico de Masa (gr/cm3) 2.52 2.6 Módulo de FinezaMódulo de Fineza 2.98 - Tamaño Max. Nominal del A. GruesoTamaño Max. Nominal del A. Grueso - 1/2'' Peso Unitario Suelto SecoPeso Unitario Suelto Seco 1.55 1.3 Peso Unitario VarilladoPeso Unitario Varillado 1.75 1.45
B. DOSIFICACION
1. Selección de la relación Agua - Cemento ( A/C ) Para lograr una resist. promedio de : 210 + 84 = 294kg/cm2 se requiere una relación A/C = 0.558 Por condiciones de exposición se requiere una A/C = 0.450 Relación A/C de diseño = 0.4502. Estimación del agua de mezclado y contenido de airePara lograr un asentamiento de 3" a 4 " 205 litros/m3 Aire : 2 %3. Contenido de cemento
205 / 0.45 = 455.56 Kg. ; Aprox. 10.72 Bolsas/m34. Estimacion del contenido de agregado grueso
0.602 m3 x 1450 Kg/m3 = 872.90 Kg5. Estimación del contenido de Agregado Fino Volumen de Agua = 0.205 m3 Volumen sólido de cemento : 455.56 / 3150 = 0.145 m3 Volumen sólido de Agreg. grueso : 872.9 / 2600 = 0.336 m3 Volumen de aire = 0.02 m3
---------0.705 m3
Volumen sólido de arena requerido: 1 - 0.705 = 0.295 m3 Peso de arena seca requerida : 0.295 x 2520 = 742.51 Kg
6. Resumen de Materiales por Metro Cúbico Agua ( Neta de Mezclado ) = 205 litros Cemento = 455.56 Kg Agregado Grueso = 872.90 Kg Agregado Fino = 742.51 Kg
7. Ajuste por humedad del agregado Por humedad total ( pesos ajustados ) Agreg.grueso : 872.90 ( 1 + 0.30 / 100 ) = 875.52 Kg Agregado fino : 742.51 ( 1 + 0.40 / 100 ) = 745.48 Kg Agua para ser añadida por corrección por absorción Agregado grueso 872.90 ( 0.30 - 0.7 ) 100 = -3.49 Kg Agregado fino 742.51 ( 0.40 - 0.80 ) 100 = -2.97 Kg
--------- Kg-6.46 Kg
205 - ( -6.46 ) = 211.46
8. Resumen Cemento = 456 Kg Agregado Fino ( Húmedo ) = 745 Kg Agregado Grueso ( Húmedo ) = 876 Kg Agua efectiva ( Total de Mezclado ) = 211 Litros
DOSIFICACIÓN EN PESO
1 : 1.64 : 1.92 / 19.73 litros / bolsa
Relación agua - cemento de diseño : 205 / 456 = 0.45Relación agua - cemento efectiva : 211 / 456 = 0.464
**DISEÑO DE MEZCLAS** ( 175 Kg/cm2 )
A. REQUERIMIENTOS :Resistencia Especifícada : 175 Kg/cm2.Uso LABORATORIOCemento Portland Tipo : TIPO V PACASMAYOCoeficiente de Variación estimado : Agregados :
Piedra Cantera : TRES TOMASArena Cantera : LA VICTORIA
Características : ARENA PIEDRA Humedad NaturalHumedad Natural 0.40 0.30 AbsorciónAbsorción (%9 0.80 0.70 Peso Específico de MasaPeso Específico de Masa (gr/cm3) 2.52 2.6 Módulo de FinezaMódulo de Fineza 2.98 - Tamaño Max. Nominal del A. GruesoTamaño Max. Nominal del A. Grueso - 1/2'' Peso Unitario Suelto SecoPeso Unitario Suelto Seco 1.55 1.3 Peso Unitario VarilladoPeso Unitario Varillado 1.75 1.45
B. DOSIFICACION
1. Selección de la relación Agua - Cemento ( A/C ) Para lograr una resist. promedio de : 175 + 84 = 259kg/cm2 se requiere una relación A/C = 0.6074 Por condiciones de exposición se requiere una A/C = 0.450 Relación A/C de diseño = 0.6072. Estimación del agua de mezclado y contenido de airePara lograr un asentamiento de 3" a 4 " 205 litros/m3 Aire : 2 %3. Contenido de cemento
205 / 0.6074 = 337.50 Kg. ; Aprox. 7.94 Bolsas/m34. Estimacion del contenido de agregado grueso
0.602 m3 x 1450 Kg/m3 = 872.90 Kg5. Estimación del contenido de Agregado Fino Volumen de Agua = 0.205 m3 Volumen sólido de cemento : 337.50 / 3150 = 0.107 m3 Volumen sólido de Agreg. grueso : 872.9 / 2600 = 0.336 m3 Volumen de aire = 0.02 m3
---------0.668 m3
Volumen sólido de arena requerido: 1 - 0.668 = 0.332 m3 Peso de arena seca requerida : 0.332 x 2520 = 836.96 Kg
6. Resumen de Materiales por Metro Cúbico Agua ( Neta de Mezclado ) = 205 litros Cemento = 337.50 Kg Agregado Grueso = 872.90 Kg Agregado Fino = 836.96 Kg
7. Ajuste por humedad del agregado Por humedad total ( pesos ajustados ) Agreg.grueso : 872.90 ( 1 + 0.30 / 100 ) = 875.52 Kg Agregado fino : 836.96 ( 1 + 0.40 / 100 ) = 840.30 Kg Agua para ser añadida por corrección por absorción Agregado grueso 872.90 ( 0.30 - 0.7 ) 100 = -3.49 Kg Agregado fino 836.96 ( 0.40 - 0.80 ) 100 = -3.35 Kg
--------- Kg-6.84 Kg
205 - ( -6.84 ) = 211.84
8. Resumen Cemento = 338 Kg Agregado Fino ( Húmedo ) = 840 Kg Agregado Grueso ( Húmedo ) = 876 Kg Agua efectiva ( Total de Mezclado ) = 212 Litros
DOSIFICACIÓN EN PESO
1 : 2.49 : 2.59 / 26.68 litros / bolsa
Relación agua - cemento de diseño : 205 / 338 = 0.6074Relación agua - cemento efectiva : 212 / 338 = 0.628
RELACION AGUA CEMENTO POR RESISTENCIARelacion agua/cemento en peso
Asentamiento
150 0.8 0.71 concreto sin aire incorporado200 0.7 0.61 1" a 2"250 0.62 0.53 3" a 4"300 0.55 0.46 6" a 7"350 0.78 0.4 concreto con aire incorporado400 0.43 1" a 2"450 0.38 3" a 4"
6" a 7"
Contenido de aire atrapado (%) Condiciones especiales de exposicionTMN Agregado Grueso Aire Atrapado
3/8" 3.0 % condiciones de exposicion1/2" 2.5 %3/4" 2.0 %1" 1.5 % concreto de baja permeabilidad
1 1/2" 1.0 % a) Expuesto a agua dulce2" 0.5 % b) Expuesto a agua de mar o aguas solubles3" 0.3 % c) Expuesto a la accion de aguas cloacales4" 0.2 %
a) Sardineles, cunetas, secciones delgadas
Contenido de Aire incorporado y Total b) Otros elemnetosRelacion agua/cemento en peso
3/8" 4.5 6.0 7.5Si el recubrimiento mínimo se incrementa en 15 mm1/2" 4.0 5.5 7.0
3/4" 3.5 5.0 6.51" 3.0 4.5 6.0
1 1/2" 2.5 4.5 5.52" 2.0 4.0 5.03" 1.5 3.5 4.5
4" 1.0 3.0 4.0
Modulo de fineza del Agregado Fino
2.40 2.60 2.80 3.00
3/8" 0.50 0.48 0.46 0.441/2" 0.59 0.57 0.55 0.533/4" 0.66 0.64 0.62 0.601" 0.71 0.69 0.67 0.65
VOLUMEN UNITARIO DE AGUA (lt/m³)
f'c (kg/cm²) concreto sin aire incorporado
concreto con aire incorporado
Concretos expuestos a procesos de congelacion y deshielo en condiciones humedas
T.N.M. Agregado
Grueso
Proteccion contra la corrosion del concreto expuesto a la accion del agua de mar, aguas sálubres, neblina o rocios de esta agua.
Exposicion suave
Exposicion Moderada
Exposicion Severa
Peso del agregado grueso por unidad de volumen del concreto b/bo
TMN A.G.
1 1/2" 0.76 0.74 0.72 0.702" 0.78 0.76 0.74 0.723" 0.81 0.79 0.77 0.756" 0.87 0.85 0.83 0.81
Tamaño maximo del Agregadogrueso
3/8" 1/2" 3/4" 1" 1 1/2" 2" 3" 6"concreto sin aire incorporado
207 199 190 179 166 154 130 113228 216 205 193 181 169 145 124243 228 216 202 190 178 160
concreto con aire incorporado181 175 168 160 150 142 122 107202 193 184 175 165 157 133 119216 205 197 184 174 166 154
Condiciones especiales de exposicioncondiciones de exposicion
concreto de baja permeabilidada) Expuesto a agua dulce 0.5 260b) Expuesto a agua de mar o aguas solubles 0.45c) Expuesto a la accion de aguas cloacales 0.45
a) Sardineles, cunetas, secciones delgadas 0.45 300
b) Otros elemnetos 0.5
0.4 325
Si el recubrimiento mínimo se incrementa en 15 mm0.45 300
Determinar la Resistencia Promedio f'crSE CUENTA CON RESULTADOS ESTADISTICOS DE PRODUCCION
Nº de muestras >30f'cr = f'c +1 .34Ds
el mayor valor odtenidof'cr = f'c + 2.33Ds - 35
Nº de muestras <30f'cr = f'c + 1.34Ds*fact.
el mayor valor odtenidof'cr = f'c + 2.33Ds*fact. - 35
NO SE CUENTA CON RESULTADOS ESTADISTICOS DE PRODUCCIONSi Nº de muestras < 15 o no se cuenta con datos estadisticos
<210 f'c + 70210-350 f'c + 84
VOLUMEN UNITARIO DE AGUA (lt/m³)
relacion a/c máxima, en concretos con agregado de peso
normal
Resist. A la compresion mínima en concretos con agregados
livianos
Concretos expuestos a procesos de congelacion y deshielo en condiciones humedas
Proteccion contra la corrosion del concreto expuesto a la accion del agua de mar, aguas sálubres, neblina o rocios de esta agua.
f'c especificado (Kg/cm²) f'cr(Kg/cm²)
>350 f'c + 98
Nº Ensayos Factor de IncrementoMenos de 15 ver tabla cuando no se conoce Ds
15 1.16
20 1.0825 1.03
>30 1