DISEÑO DE MEZCLAS

PASO 1 : SELECCIÓN DEL ASENTAMIENTO

ASENTAMIENTO = 3 pulgadasTABLA 1

TIPO CONSTRUCCION MAXIMO MINIMOZapata armada 3 1Zapata simple 3 1Viga y muro armado 4 1Columnas 4 1Pavimentos 3 1Concreto Ciclópeo 2 1

NOTA : Estos valores se usarán para concreto vibrado.Si no es vibrado los valores se incrementarán en 1 ".

PASO 2 :SELECCIÓN DE TAMAÑO MAXIMO DEL AGREGADO

TAMAÑO MAXIMO = 1 pulgadas

El tamaño máximo del agregado grueso nunca será mayor que :

PASO 3 : AGUA DE MEZCLADO Y CONTENIDO DE AIRE

TABLA 2REQUERIMIENTOS APROXIMADOS DE AGUA DE MEZCLADO Y DE CONTENIDO DE AIREPARA DIFERENTES VALORES DE ASENTAMIENTO Y TAMAÑO MAXIMO DE AGREGADO

ASENTAMIENTO Agua en lit/m3 de concreto para los tamaños máximos de agregadosO SLUMP y asentamiento indicados

3/8" 1/2" 3/4" 1" 1 1/2" CONCRETO SIN AIRE INCORPORADO

1" a 2" 205 200 185 180 1603" a 4" 225 215 200 195 1756" a 7" 240 230 210 205 185

Cantidad aproximada de3 2.5 2 1.5 1

CONCRETO CON AIRE INCORPORADO1" a 2" 180 175 165 160 1453" a 4" 200 190 180 175 1606" a 7" 215 205 190 185 170

Promedio para el contenido total de aire en % 8 7 6 5 4.5

PASO 4 : SELECCIÓN DE LA RELACION AGUA-CEMENTO (a/c)

1/5 de dimensión más angosta de encofrado1/3 del espesor de las losas3/4 de la distancia libre entre barras

aire atrapado en %

TABLA 3RELACION AGUA-CEMENTO Y RESISTENCIA A LA COMPRESION DEL CONCRETO

RESISTENCIA A LA RELACION AGUA-CEMENTO DE DISEÑO EN PESOCOMPRESION A LOS CONCRETO SIN AIRE CONCRETO CON AIRE 28 DIAS (f'cp) (kg/cm2) INCORPORADO INCORPORADO

450 0.38 -----400 0.43 ------350 0.48 0.4300 0.55 0.46250 0.62 0.43200 0.7 0.61150 0.8 0.71

TABLA 4MAXIMA RELACION AGUA-CEMENTO PARACONCRETOS CON EXPOSICION SEVERA

TIPO DE ESTRUCTURA Expuestas a congelación Expuestas a l agua de mar Secciones delgadas y/o 0.45 0.4recubrimiento< 3cm Cualquier otro tipo 0.45 0.4

NOTA : El concreto deberá tener aire incorporado.

PASO 5 : CALCULO DEL CONTENIDO DE CEMENTO

CONTENIDO DE CEMENTO (KG/M3) = AGUA MEZCLADO(KG/M3) RELACION a/c(para f'cp)

CONTENIDO DE CEMENTO (KG/M3) =

PASO 6: CALCULO DEL CONTENIDO DE AGREGADO GRUESO

CONTENIDO A. GRUESO = (VOLUMEN A.GRUESO) * (PESO UNITARIO SECO COMPACTADO)(KG) (M3) (KG/M3)

CONTENIDO A. GRUESO =

TABLA 5VOLUMEN DE AGREGADO GRUESO PORUNIDAD DE VOLUMEN DE CONCRETO

TAMAÑO MAXIMO DEL Volumen de A.Grueso Seco y compactadoAGREGADO GRUESO MODULO DE FINEZA DEL AGREGADO FINO(PULGADAS) 2.4 2.6 2.8 3

3/8 0.5 0.48 0.46 0.441/2 0.59 0.57 0.55 0.533/4 0.66 0.64 0.62 0.6

1 0.71 0.69 0.67 0.651 1/2 0.76 0.74 0.72 0.7

2 0.78 0.76 0.74 0.723 0.81 0.79 0.77 0.756 1.87 0.85 0.83 0.81

PASO 7: CALCULO DEL CONTENIDO DE AGREGADO FINO

a) METODO DE PESOSPeso A. Fino =Peso concreto fresco - (Peso A.Grueso+Peso Cemento+Peso Agua)Peso A. Fino = (kg)

P.U. = 10*(Pe ag)*(100-A) + C(1-Pe ag/Pe c)-W(pe ag-1)P.U. = kg/m3 Peso del concreto frescoPe ag = Peso específico promedio del agregado fino y grueso en condiciones S.S.S.Pe c = 3.15 Peso específico del cementoA = % Contenido de aire W = kg/m3 Agua de mezcladoC = kg/m3 Cantidad de cemento requerido

TABLA 6PRIMERA ESTIMACION DEL PESO DEL CONCRETO FRESCO

TAMAÑO PESO DEL CONCRETO EN MAXIMO EN KG/M3A. GRUES SIN AIRE CON AIRE

3/8 2285 21901/2 2315 22353/4 2355 22801 2375 2315

1 1/2 2420 23552 2445 23753 2465 24006 2505 2435

b) METODO DE VOLUMENESVol. A. Fino = Vol. concreto fresco - (Vol. A.Grueso+Vol. Cemento+Vol Agua+ Vol. Aire)Volumen = Peso seco

Peso específico

PASO 8: AJUSTE POR CONTENIDO DE HUMEDAD DE LOS AGREGADOS

AGREGADO GRUESO Humedad Total = Wg% =Absorción= ag% =

AGREGADO FINO Humedad Total = Wf% =Absorción= af% =

PESO AGREGADO GRUESO HUMEDO (KG) = PESO AGREGADO GRUESO SECO *Wg% =

PESO AGREGADO FINO HUMEDO (KG)= PESO AGREGADO FINO SECO *Wf% =

AGUA EN AGREGADO GRUESO = (X) = PESO AGREGADO GRUESO SECO *(Wg%-ag%) =

AGUA EN AGREGADO FINO =(Y) = PESO AGREGADO FINO SECO *(Wf%-af%) =

AGUA NETA O EFECTIVA = AGUA DE DISEÑO (KG) - (X+Y) =

PASO 9: AJUSTE DE MEZCLAS O COLADAS DE PRUEBA

Las proporciones de la mezcla calculadas siguiendo los pasos anteriores se deben comprobar preparandomezclas de ensayo, debiendo ajustar si es necesario las proporciones de la siguiente manera:

a) Si el asentamiento de la mezcla no fuera adecuado, se deberá incrementar o disminuir el contenido de agua estimada en 2 lit/m3 de concreto por cada incremento o disminución de 1cm en el slump deseado.

b) Para ajustar el efecto de un contenido de aire incorrecto en una mezcla de prueba de concreto con aire incorporado, se debe incrementar o reducir el contenido de agua de mezclado en 3 lit/m3 de concretopor cada 1% de variación del contenido de aire.

c) Deben calcularse nuevos pesos de mezcla comenzando por el PASO 4, si es necesario se modificará el volumen de agregado grueso de la tabla 5 para obtener una trabajabilidad adecuada.

EVALUACION DEL GRADO DE CONTROL

DESVIACION ESTANDAR (Ds)Srve para hallar la dispersión de los datos respecto al promedio.Número de muestras < 30

Número de muestras > 30

donde : x = resistencia a la compresión de la muestrax = resistencia a la compresión promedion = número de muestras

COEFICIENTE DE VARIACION (v)

TABLA 7 GRADO DE COEFICIENTE CONTROL DE VARIACION %Ensayos de laboratorio 5Excelente en obra 11Bueno 15Regular 18Inferior 20Malo 25

v = potencia(((v1)2 + (v2)2),1/2)v1 = coef. de variación de la compañía constructorav2 = coef. de variación del laboratorio

RESISTENCIA PROMEDIO (f'cp )Para diseñar una mezcla de tal modo que no más de un cilindro entre 5,10 o veinte tenga una resistencia menor

Ds = Potencia((sumatoria (x-x)2/(n-1)),1/2) =

Ds = Potencia((sumatoria (x-x)2/(n)),1/2) =

v = Ds / x

que la especificada por el proyectista (f´c) , se tiene que proporcionar la mezcla para un resistencia promedio mayor (f'cp).

f ' cp = f ' c / ( 1 - t * v) =

TABLA 8 VALORES DE T

No. MUESTRAS POSIBILIDADES DE CAER BAJO EL LIMITE INFERIOR

MENOS 1 1 EN 5 1 EN 10 1 EN 20

1 1.376 3.078 6.314

2 1.061 1.886 2.923 0.978 1.638 2.3534 0.941 1.533 2.1325 0.92 1.476 2.0156 0.906 1.44 1.9437 0.896 1.415 1.8958 0.889 1.397 1.869 0.883 1.383 1.838

10 0.879 1.372 1.81215 0.866 1.341 1.75320 0.86 1.325 1.72525 0.856 1.316 1.70830 0.854 1.31 1.697

más de 30 0.842 1.282 1.645

t = constante de la TABLA 8

2" 3" 6"

155 145 125170 160 140180 170 ------------

0.5 0.3 0.2

140 135 120155 150 135165 160 ------------

4 3.5 3

Peso específico promedio del agregado fino y grueso en condiciones S.S.S.

Para diseñar una mezcla de tal modo que no más de un cilindro entre 5,10 o veinte tenga una resistencia menor

que la especificada por el proyectista (f´c) , se tiene que proporcionar la mezcla para un resistencia promedio

DATOS PARA DISEÑO DE MEZCLASResistencia de diseño = f ' c = 210 kg/cm2Resistencia promedio de diseño = f'cp = 260 kg/cm2Tamaño máximo del agregado = 1.5 pulgadasAsentamiento = 3 pulgadasPeso específico cemento portland= 3.15 adim.

DESCRIPCION A. FINO A. GRUESO UNIDADESPeso específico 2.6 2.7 adim.P.U. Compactado y seco 1700 1650 kg/m3Contenido de humedad 5 1.5 %Porcentaje de absorción 3 1 %Módulo de fineza 2.7 --- adim.

La consolidación será por vibraciónNo se usará aire incorporado

DISEÑO DE MEZCLAS

PASO 1 : SELECCIÓN DEL ASENTAMIENTO

ASENTAMIENTO = 3 pulgadasTABLA 1

TIPO CONSTRUCCION MAXIMO MINIMOZapata armada 3 1Zapata simple 3 1Viga y muro armado 4 1Columnas 4 1Pavimentos 3 1Concreto Ciclópeo 2 1

NOTA : Estos valores se usarán para concreto vibrado.Si no es vibrado los valores se incrementarán en 1 ".

PASO 2 :SELECCIÓN DE TAMAÑO MAXIMO DEL AGREGADO

TAMAÑO MAXIMO = 1.5 pulgadas

El tamaño máximo del agregado grueso nunca será mayor que :

PASO 3 : AGUA DE MEZCLADO Y CONTENIDO DE AIRE

AGUA DE MEZCLADO = 175 lit/m3CONTENIDO DE AIRE= 1 %

TABLA 2REQUERIMIENTOS APROXIMADOS DE AGUA DE MEZCLADO Y DE CONTENIDO DE AIREPARA DIFERENTES VALORES DE ASENTAMIENTO Y TAMAÑO MAXIMO DE AGREGADO

ASENTAMIENTO Agua en lit/m3 de concreto para los tamaños máximos de agregadosO SLUMP y asentamiento indicados

3/8" 1/2" 3/4" 1" 1 1/2" CONCRETO SIN AIRE INCORPORADO

1" a 2" 205 200 185 180 1603" a 4" 225 215 200 195 1756" a 7" 240 230 210 205 185

Cantidad aproximada deaire atrapado en % 3 2.5 2 1.5 1

CONCRETO CON AIRE INCORPORADO1" a 2" 180 175 165 160 1453" a 4" 200 190 180 175 1606" a 7" 215 205 190 185 170

Promedio para el contenido total de aire en % 8 7 6 5 4.5

1/5 de dimensión más angosta de encofrado1/3 del espesor de las losas3/4 de la distancia libre entre barras

PASO 4 : SELECCIÓN DE LA RELACION AGUA-CEMENTO (a/c)

RELACION AGUA-CEMENTO = 0.61 adimensional

TABLA 3RELACION AGUA-CEMENTO Y RESISTENCIA A LA COMPRESION DEL CONCRETO

RESISTENCIA A LA RELACION AGUA-CEMENTO DE DISEÑO EN PESOCOMPRESION A LOS CONCRETO SIN AIRE CONCRETO CON AIRE 28 DIAS (f'cp) (kg/cm2) INCORPORADO INCORPORADO

450 0.38 -----400 0.43 ------350 0.48 0.4300 0.55 0.46250 0.62 0.43200 0.7 0.61150 0.8 0.71

TABLA 4MAXIMA RELACION AGUA-CEMENTO PARACONCRETOS CON EXPOSICION SEVERA

TIPO DE ESTRUCTURA Expuestas a congelación Expuestas a l agua de mar Secciones delgadas y/o 0.45 0.4recubrimiento< 3cm Cualquier otro tipo 0.45 0.4

NOTA : El concreto deberá tener aire incorporado.

PASO 5 : CALCULO DEL CONTENIDO DE CEMENTO

CONTENIDO DE CEMENTO (KG/M3) = AGUA MEZCLADO(KG/M3) RELACION a/c(para f'cp)

CONTENIDO DE CEMENTO (KG/M3) = 286.9

PASO 6: CALCULO DEL CONTENIDO DE AGREGADO GRUESO

CONTENIDO A. GRUESO = (VOLUMEN A.GRUESO) * (PESO UNITARIO SECO COMPACTADO)(KG) (M3) (KG/M3)

CONTENIDO A. GRUESO = 1204.5 kg

TABLA 5VOLUMEN DE AGREGADO GRUESO PORUNIDAD DE VOLUMEN DE CONCRETO

TAMAÑO MAXIMO DEL Volumen de A.Grueso Seco y compactadoAGREGADO GRUESO MODULO DE FINEZA DEL AGREGADO FINO

(PULGADAS) 2.4 2.6 2.8 33/8 0.5 0.48 0.46 0.441/2 0.59 0.57 0.55 0.533/4 0.66 0.64 0.62 0.6

1 0.71 0.69 0.67 0.651 1/2 0.76 0.74 0.72 0.7

2 0.78 0.76 0.74 0.723 0.81 0.79 0.77 0.756 1.87 0.85 0.83 0.81

PASO 7: CALCULO DEL CONTENIDO DE AGREGADO FINO

a) METODO DE PESOSPeso A. Fino =Peso concreto fresco - (Peso A.Grueso+Peso Cemento+Peso Agua)Peso A. Fino = 751.9 (kg)

P.U. = 10*(Pe ag)*(100-A) + C(1-Pe ag/Pe c)-W(pe ag-1)P.U. = 2418 kg/m3 Peso del concreto frescoPe ag = 2.70 Peso específico promedio del agregado fino y grueso en condiciones S.S.S.Pe c = 3.15 Peso específico del cementoA = 1 % Contenido de aire W = 175 kg/m3 Agua de mezcladoC = 286.9 kg/m3 Cantidad de cemento requerido

TABLA 6PRIMERA ESTIMACION DEL PESO DEL CONCRETO FRESCO

TAMAÑO PESO DEL CONCRETO EN MAXIMO EN KG/M3A. GRUESO SIN AIRE CON AIRE

3/8 2285 21901/2 2315 22353/4 2355 22801 2375 2315

1 1/2 2420 23552 2445 23753 2465 24006 2505 2435

b) METODO DE VOLUMENESVol. A. Fino = Vol. concreto fresco - (Vol. A.Grueso+Vol. Cemento+Vol Agua+ Vol. Aire)Volumen = Peso seco

Peso específicoCemento = 0.0911 m3Agua = 0.1750 m3Aire atrapado = 0.0100 m3A. Grueso = 0.4461 m3A.Fino = 0.2778 m3Peso A. Fino = 722.3 kg SecoPeso A. Grueso = 1204.5 kg SecoPeso agua = 175 kg

Peso cemento = 287 kg

PASO 8: AJUSTE POR CONTENIDO DE HUMEDAD DE LOS AGREGADOS

AGREGADO GRUESO Humedad Total = Wg% Absorción= ag%

AGREGADO FINO Humedad Total = Wf% =Absorción= af% =

PESO AGREGADO GRUESO HUMEDO (KG) = PESO AGREGADO GRUESO SECO *Wg% = 1222.6

PESO AGREGADO FINO HUMEDO (KG)= PESO AGREGADO FINO SECO *Wf% = 758.4

AGUA EN AGREGADO GRUESO = (X) = PESO AGREGADO GRUESO SECO *(Wg%-ag%) = 6.0

AGUA EN AGREGADO FINO =(Y) = PESO AGREGADO FINO SECO *(Wf%-af%) = 14.4

AGUA NETA O EFECTIVA = AGUA DE DISEÑO (KG) - (X+Y) = 154.5

NOTA : Los valores anteriores están dados en unidades por m3 de concreto.

EXPRESION DE LAS PROPORCIONES CON DOSIFICACION DE OBRA

Por cada kg de cemento se usará :Agua 0.54 kgCemento 1.00 kgA. Fino 2.64 kgA. Grueso 4.26 kg

Cantidades a utilizar por bolsaMaterial kg lata(18 lit)

Agua 22.89 1.3Cemento 42.50 ---A. Fino 112.36 3.67

A. Grueso 181.11 6.10

PASO 9: AJUSTE DE MEZCLAS O COLADAS DE PRUEBA

Las proporciones de la mezcla calculadas siguiendo los pasos anteriores se deben comprobar preparandomezclas de ensayo, debiendo ajustar si es necesario las proporciones de la siguiente manera:

a) Si el asentamiento de la mezcla no fuera adecuado, se deberá incrementar o disminuir el contenido de agua estimada en 2 lit/m3 de concreto por cada incremento o disminución de 1cm en el slump deseado.

b) Para ajustar el efecto de un contenido de aire incorrecto en una mezcla de prueba de concreto con aire incorporado, se debe incrementar o reducir el contenido de agua de mezclado en 3 lit/m3 de concretopor cada 1% de variación del contenido de aire.

c) Deben calcularse nuevos pesos de mezcla comenzando por el PASO 4, si es necesario se modificará el volumen de agregado grueso de la tabla 5 para obtener una trabajabilidad adecuada.

EVALUACION DEL GRADO DE CONTROL

DESVIACION ESTANDAR (Ds)Srve para hallar la dispersión de los datos respecto al promedio.Número de muestras < 30

Número de muestras > 30

donde : x = resistencia a la compresión de la muestrax = resistencia a la compresión promedion = número de muestras

COEFICIENTE DE VARIACION (v)

TABLA 7 GRADO DE COEFICIENTE CONTROL DE VARIACION %Ensayos de laboratorio 5Excelente en obra 11Bueno 15Regular 18Inferior 20Malo 25

v = potencia(((v1)2 + (v2)2),1/2)v1 = coef. de variación de la compañía constructorav2 = coef. de variación del laboratorio

RESISTENCIA PROMEDIO (f'cp )Para diseñar una mezcla de tal modo que no más de un cilindro entre 5,10 o veinte tenga una resistencia menor que la especificada por el proyectista (f´c) , se tiene que proporcionar la mezcla para un resistencia promedio mayor (f'cp).f ' c = 210 kg/cm2f ' cp = f ' c / ( 1 - t * v) = 265 kg/cm2

TABLA 8 VALORES DE T

No. MUESTRAS POSIBILIDADES DE CAER BAJO LIMITE INFERIOR

MENOS 1 1 EN 5 1 EN 10 1 EN 20

1 1.376 3.078 6.314

2 1.061 1.886 2.923 0.978 1.638 2.3534 0.941 1.533 2.1325 0.92 1.476 2.0156 0.906 1.44 1.9437 0.896 1.415 1.8958 0.889 1.397 1.869 0.883 1.383 1.838

10 0.879 1.372 1.812

Ds = Potencia((sumatoria (x-x)2/(n-1)),1/2) =

Ds = Potencia((sumatoria (x-x)2/(n)),1/2) =

v = Ds / x

t = constante de la TABLA 8

15 0.866 1.341 1.75320 0.86 1.325 1.72525 0.856 1.316 1.70830 0.854 1.31 1.697

más de 30 0.842 1.282 1.645

2" 3" 6"

155 145 125170 160 140180 170 ------------

0.5 0.3 0.2

140 135 120155 150 135165 160 ------------

4 3.5 3

a/c = 0.61

(PESO UNITARIO SECO COMPACTADO)

Peso específico promedio del agregado fino y grueso en condiciones S.S.S.

kg

kg

kg

kg

kg

Las proporciones de la mezcla calculadas siguiendo los pasos anteriores se deben comprobar preparando

a) Si el asentamiento de la mezcla no fuera adecuado, se deberá incrementar o disminuir el contenido de

b) Para ajustar el efecto de un contenido de aire incorrecto en una mezcla de prueba de concreto con aire

Para diseñar una mezcla de tal modo que no más de un cilindro entre 5,10 o veinte tenga una resistencia menor que la especificada por el proyectista (f´c) , se tiene que proporcionar la mezcla para un resistencia promedio