DISEÑO DE MEZCLAS(Método del ACI)

PASO 1: RESISTENCIA PROMEDIO

Dónde:

F´c: resistencia de compresión de diseño

F´cr: resistencia de compresión promedio

s: desviación estándar

F’cr = F’C + 1.34S

F’cr = F’C + 2.33S - 35

Caso 1 : S =

Donde:

S : Desviación estándar

N : Número de ensayos de la serie

x1, x2…xn : Resultados de resistencia de

muestras de ensayo individuales

X : Promedio de todos los ensayos

individuales de una serie

División estándar

Caso 2: S*=

Donde:

S* : promedio estadístico de las desviaciones estándar cuando se utilizar los registros de ensayo para calcular la desviación estándar, en ,

s1, s2 : desviación estándar calculada para los grupos 1

y 2 respectivamente, en

n1, n2 : numero de ensayos en cada grupo, respectivamente.

Si la compañía constructora no cuenta con un registro de resultados de muestras de ensayo que cumpla con los requisitos, pero si se tiene un registro de resultados de ensayo basado en 15 a 29 pruebas consecutivas, se deberá determinar las deviación estándar de estas y luego multiplicarla por el factor de corrección indicado en la siguiente tabla, obteniéndose así la desviación estándar a ser utilizada en el cálculo de la resistencia promedio.

Cuando no se cuente con un registro de resultados de ensayos que posibilite el cálculo de desviación estándar de acuerdo a lo indicado en los acápites 3.2 o 3.6, la resistencia promedio requerida deberá ser determinada empleando los valores de la tabla (3.7).

F´c ( ) F´cr ( )

Menos de 210 F´c + 70

210 a 350 F´c + 84

Sobre 350 F´c + 98

TIPOS DE CONSTRUCION

Asentamientos en centímetros :

MAXIMO

Asentamientos en centímetros :

MINIMO

Muros y zapatas de cimentación

reforzada

7.5 2.5

Zapatas, cajones y muros de

subestructura

7.5 2.5

Losas, vigas y muros reforzados

10.0 2.5

Columnas y placas

10.0 2.5

pavimentos 7.5 2.5

Construcción pesada en

concreto en masa

5.0 2.5

PASO 2: ELECCIÓN DEL ASENTAMIENTO

EJERCICIO 

Diseñar una mezcla de concreto que va a ser empleada en el llenado de zapatas y vigas de cimentación de una obra que se encuentra en la zona de Lima y se deben de cumplir con los siguientes requisitos:

1. La resistencia a la comprensión especificada por el proyectista es de

f’c = 210 kg/cm2

2. La resistencia a la comprensión promedio debe ser el valor mayor de las dos expresiones siguientes:

f’cr = f’c + 1, 34 S

f’cr = f’c +2, 33 S – 35

Donde S = 36 kg/ cm2

3. El contenido de cemento mínimo debe ser de 300 kg/m3.

4. La consciencia de la mezcla debe ser plástica.

5. El contenido de sulfato en el terreno es de 0,09%.

PASO 3: ELECCIÓN DEL TAMAÑO MÁXIMO DEL AGREGADO

TAMIZADO

TABLA DE GRANULOMETRÍA

Granulometría del agregado grueso

Malla % retenido

1 ½” 0.0

1” 0.0

¾” 56.0

½” 28.0

3/8” 11.0

N0 4 5.0

fondo 0.0

DATOS DEL PROBLEMA

REQUISITOS APROXIMADOS PARA AGUA DE MEZCLADO Y CONTENIDO DE AIRE PARA DIFERENTES ASENTAMIENTOS Y TAMAÑO MAXIMO NOMINALES DE AGREGADO GRUESO

BURBUJAS DE AIRE ATRAPADO EN LA MEZCAL DE CONCRETO

Recuperado de https://www.google.com.pe/search?q=BURBUJAS+DE+AIRE+EN+LA+MEZCLA&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=mxyzU5joG5XNsATijYCwCA&ved=0CAYQ_AUoAQ&biw=1440&bih=799#q=BURBUJAS+DE+AIRE+EN+LA+MEZCLA+de+cocreto

AGUA, en kg/m3 de concreto, para los tamaños máximos nominales de agregado grueso y asentamiento indicados

ASENTAMIENTO(centímetros)

9.5 mm.3/8”

12.7 mm.1/2“

19.0 mm.3/4”

25.4 mm.1”

38.0 mm.1 ½”

50.8 mm.2”

76.0 mm.3”

152.0 mm.6”

CONCRETO SIN AIRE2.5 a 5.0 205 200 185 180 160 155 145 125

7.5 a 10.0 225 215 200 195 175 170 160 14015.0 a 17.5 240 230 210 205 185 180 170 ---

Cantidad aproximada de aire atrapado en concreto sin aire en porcentaje (%)

3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.3 0.2

CONCRETO SIN AIRE INCORPORADO2.5 a 5.0 180 175 165 160 145 140 135 1207.5 a 10.0 200 190 180 175 160 155 150 13515.0 a 17.5 215 205 190 185 170 165 160 ---Promedio recomendado de contenido total de aire, porciento (%)

8.0 7.0 6.0 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0

PASO 4: DETERMINACION DEL AGUA DE MEZCLADO Y CONTENIDO DE AIRE

PASO 4: DETERMINACIÓN DEL AGUA DE MEZCLADOY EL CONTENIDO DE AIRE

BURBUJAS DE AIRE ATRAPADO EN LA MEZCLA DE CONCRETO

Recuperado de https://www.google.com.pe/search?q=BURBUJAS+DE+AIRE+EN+LA+MEZCLA&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=mxyzU5joG5XNsATijYCwCA&ved=0CAYQ_AUoAQ&biw=1440&bih=799#q=BURBUJAS+DE+AIRE+EN+LA+MEZCLA+de+cocreto

REQUISITOS APROXIMADOS PARA AGUA DE MEZCLADO Y CONTENIDO DE AIRE PARA DIFERENTES ASENTAMIENTOS Y TAMAÑO MAXIMO NOMINALES DE AGREGADO GRUESO

AGUA, en kg/m3 de concreto, para los tamaños máximos nominales de agregado grueso y asentamiento indicados

ASENTAMIENTO(centímetros)

9.5 mm.3/8”

12.7 mm.1/2“

19.0 mm.3/4”

25.4 mm.1”

38.0 mm.1 ½”

50.8 mm.2”

76.0 mm.3”

152.0 mm.6”

CONCRETO SIN AIRE2.5 a 5.0 205 200 185 180 160 155 145 1257.5 a 10.0 225 215 200 195 175 170 160 140

15.0 a 17.5 240 230 210 205 185 180 170 ---Cantidad aprox. de aire atrapado en concreto sin inclusor de aire en porcentaje

3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.3 0.2

CONCRETO SIN AIRE INCORPORADO2.5 a 5.0 180 175 165 160 145 140 135 1207.5 a 10.0 200 190 180 175 160 155 150 13515.0 a 17.5 215 205 190 185 170 165 160 ---Promedio recomendado de contenido total de aire, porciento (%)

8.0 7.0 6.0 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0

PASO 5: RELACIÓN AGUA / CEMENTO

 

Resistencia a la compresión probable a

los 28 días en Kg/cm2 (F´cr)

Relación agua-cemento en peso

Concreto sin aire

incorporado

Concreto con

aire incorporado

 

450

400

350

300

250

200

150

 

0,38

0,43

0,48

0.55

0.62

0,70

0,80

 

-----------

-----------

0,40

0,46

0,53

0,61

0,71

RELACION AGUA / CEMENTO POR CONSISTENCIA

RELACIÓN AGUA / CEMENTO POR DURABILIDAD

CONDICIONES DE EXPOSICIÓN RELACIÓN A/C Máxima

Concreto de baja permeabilidad:

A) Expuesto a agua dulce

 

B) Expuesto a agua de mar o aguas salobres.

 

C) Expuesto a la acción de aguas cloacales(*)

 

 

0,50

0,45

0,45

Concreto expuesto a procesos de congelación y deshielo

en condición húmeda.

a) Sardineles, cunetas secciones delgadas

 

b) Otros elementos

 

 

045,

0.50

 

Protección contra la corrosión de concreto

Expuesto a la acción de agua de mar, aguas

salobres, neblinas o rocío de estas aguas.

 

Si el descubrimiento mínimo se incrementa en

15mm.

 

0,40

 

0,40

Relación agua cemento x exposición a sulfatos Exposición  a sulfatos

 Sulfato soluble en agua presente  en  el  suelo como SO4*% en peso

 Sulfato  en  agua p.p.m

 Cemento tipo

 Relación agua/cemento máxima

 Despreciable Moderado** severo  muy severo

 0,00 – 0,10  0,10 – 0,20 0,20 – 2,00 Sobre 2,00

 0 – 150 150 – 1500 1500 – 10000 Sobre  10000

 ****** II V V  mas puzolana***

 ****** 0,50 0,45 0,45

Paso 6: calculo del contenido del cemento

PASO 7: ESTIMACION DEL CONTENIDO DE AGREGADO GRUESO

Malla % Retenido

3/8” 0

N° 4 4

N° 8 13

N° 16 16

N° 30 23

N° 50 20

N° 100 19

+=

+=

Calculamos el módulo de finura del agregado fino

56

76

95

% Acumulado

4

17

33

Determinación de la cantidad de agregado grueso

Tamaño MáximoNominal del

AgregadoGrueso

Volumen de agregado grueso, seco y compactado por unidad de volumen de concreto (b/b0), para diferentes módulos de fineza del agregado fino

mm. Pulg. 2,40 2,60 2,80 3,00

9,5 3/8” 0.5 0.48 0.46 0.44

12,7 1/2” 0.59 0.57 0.55 0.53

19 3/4” 0.66 0.64 0.62 0.6

25,4 1” 0.71 0.69 0.67 0.65

38 1 ½’’ 0.76 0.74 0.72 0.7

50,8 2” 0.78 0.76 0.74 0.72

76 3” 0.81 0.79 0.77 0.75

152 6” 0.87 0.85 0.83 0.81

Finalmente, calculamos el peso del agregado grueso

¿PASO 8: ESTIMACION DEL CONTENIDO DE AGREGADO FINO

Calculamos el volumen absoluto del agregado fino

Luego, calculamos el peso del agregado fino

¿

PASO 9: CANTIDAD ret/m3 DE CONCRETO

Cemento = 329,49 Kg.

A. Fino (h) = 763,97 (1 + ) = 782,31kg

A. Grueso (h) = 996,59

AguaEfectiva= 200 – () 763,97 – () 996,59 = 196,11 L

PROPORCIÓN EN PESO

: : /

PROPORCIÓN EN VOLUMEN (Aparente)

Cemento = Kg. = 7,75 bolsas/m3≈ 7,75 ps3

Agregado Fino = x 35,315 = 16,25

Agregado Grueso = x 35,315 = 34,36

PROPORCIÓN EN VOLUMEN

: : /