informe de practicas-diseño de mezclas

“DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO”

PRACTICAS PRE-PROFESIONALES, ESTUDIANTE: MALQUI TUPA ALBERTH EDWAR ”

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

INFORME DE PRACTICAS PRE-PROFESIONALES

Laboratorio de Suelos y Materiales “PRO&CON SILVER”

Asesor Verificador: Dr. ZAPATA MAR AIDA

Alumno : MALQUI TUPA ALBERTH EDWAR.

Código : 093129-K

Fecha: Julio del 2015.

Cusco – Perú

DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETO



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DISEÑO DE MEZCLA MEDOLOGIA

1. INTRODUCCIÓN

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. La mayor parte de procedimientos de diseño están basados

principalmente en lograr una resistencia a compresión para una edad

determinada así como la manejabilidad apropiada para un tiempo

determinado, además se debe diseñar para unas propiedades que el concreto

debe cumplir cuando una estructura se coloca en servicio.

Prácticamente el comienzo de las técnicas modernas para el diseño de mezclas

de concreto fueron a principios, del siglo (1900). Los trabajos de Feret, Fuller y

Thompson, Abrams, Bolomey , etc., marcaron una nueva etapa en la

investigación y desarrollo del concreto como material de construcción ,antes de

1900 el diseño era en base al hormigón proporcionando relaciones

preestablecidas (por ejemplo se especificaban mezclas 1:3 por volumen suelto

para pavimentos, 1:5 para losas, 1:4 para vigas y columnas, etc.) por lo que la

calidad de la mezcla era poco controlada .Para la mayoría de aplicaciones en

la actualidad es indispensable sino obligatorio utilizar un procedimiento correcto

de diseño de mezclas para cumplir las rigurosas especificaciones que se Ie

exigen al material en la construcción quedando de lado la utilización del

material .

A continuación se muestra la metodología seguida por el ACI (American

Concrete Instituto):



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Figura Metodología grafica en et diseño de mezclas según ACI 211.1

RECOPILACIÓN DE DATOS GENERALES DE

DISEÑO (TODO LOS ENSAYOS NECESARIOS)

APLICAR LOS RESULTADOS EMPÍRICOS

(TABLAS Y RELACIONES) Y OBTENER LAS

PROPORCIONES INICIALES

PREPARAR MEZCLA DE PRUEBA, REVISAR

ASENTAMIENTO

CUMPLE CORREGIR

PREPARAR MEZCLA DE PRUEBA, REVISAR

MEZCLA

PROPORCION DEFINITIVA

CUMPLE CORREGIR

SI

NO

SI

NO



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2. ALCANCE.-

COMPOSICIÓN DEL CONCRETO.

Frase extraída del libro” DOSIFICACIONES DE HORMIGON” de Ing. CARLOS VIDELA de la Pontificia Universidad Católica de Chile



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METODOS DE DOSIFICACION.-

CONDICIONES GENERALES PARA LA DOSIFICACIONES.-

3. METODOLOGIA DE DISEÑO ACI 211.1-81 (REVISADO EN 1985).

El método del A.C.I (American Concrete Instituto) se basa en tablas empíricas

mediante las cuales se determinan las condiciones de partida y la dosificación.

3.1 DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA PROMEDIO PARA EL DISEÑO.

Se determina la resistencia promedio necesaria para el diseño; la cual está en

función al f’c, la desviación estándar, el coeficiente de variación.

Mediante las ecuaciones del ACI se tiene :

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 y f’cr= Resistencia promedio de diseño



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Cuando no se tiene registro de resistencia de probetas correspondientes a

obras y proyectos anteriores.

f’c f’cr

Menos de 210 f’c+70

210 – 350 f’c+84

>350 f’c+98

Donde f’c=Resistencia a la compresión esperada (ala que se quiere llegar)

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

Nivel de Control f’cr

Regular o Malo 1.3 a 1.5 f’c

Bueno 1.2f’c

Excelente 1.1f’c

Según eL comité Europeo del concreto.

f'cr=f'c/(1-t*V)

Dónde:

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.

3.2 DETERMINACION DE LA FLUIDEZ – CONSISTENCIA (SLUMP). La fluidez que se desea otorgar al concreto queda definida en este método

en base al asentamiento de cono, el que se puede establecer usando como

Referencia la Tabla que a continuación se muestra . Esta Tabla define un

rango aceptable de Asentamientos para diversos tipos de elementos

estructurales. Debe señalarse que esta definición es relativamente

imprecisa, pues, por una parte, el rango señalado es bastante amplio y, por

otra, la

gama de



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elementos estructurales considerados es restringida y delimitada en forma

poco precisa.

*por lo dicho lo anterior, la determinación del asentamiento de cono más

Conveniente debe complementarse con otros elementos de juicio y la

experiencia del usuario.

3.3 DETERMINACION DE TAMAÑO MAXIMO DEL AGREGADO.(Dn)

segundo el método, debe considerar la separación entre las caras del

encofrado , 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.

3.4 DETERMINACION DE AGUA Y AIRE ATRAPADO O INCORPORADO. Se emplea la tabla que a continuación se mostrara, que establece la cantidad

de agua expresada en lrt/m3 de concreto colocado y compactado, en función

del asentamiento (slump) definido y del tamaño máximo determinados

anteriormente.

Se debe distinguirse el caso del empleo de aire incorporado, ya que éste

permite una reducción de la dosis de agua por su efecto plastificador. Este

m

i

s

m

a

p

a

r

t

e de la tabla puede emplearse en el caso de haber previsto el uso de un aditivo

plastificador.

3/8" 1/2" 3/4" 1" 1½" 2" 3" 6"

1" a 2" 207 199 190 179 166 154 130 113

3" a 4" 228 216 205 193 181 169 145 124

5" a 7" 243 228 216 202 190 178 160 -

1" a 2" 181 175 168 160 150 142 122 107

3" a 4" 202 193 184 175 165 157 133 119

5" a 7" 216 205 197 184 174 166 154 -

Volumen de Agua por metro cúbico (lt/m3)

AsentamientoTamaño Máximo Nominal del Agregado Grueso

Concreto Sin Aire Incorporado

Concreto Con Aire Incorporado



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3.5 DETERMINACION DE LA RELACION AGUA /CEMENTO Y CONTENIDO DE

CEMENTO.

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

Relación Agua/Cemento (Resistencia)

f'cr (kg/cm2)

Sin Aire Incorporado

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 0.31

500 0.33

Relación A/C Máxima (Durabilidad)

De baja Permeabilidad

Agua dulce 0.5

Agua de Mar o aguas Solubles 0.45

Acción de aguas cloacales 0.45

Expuesto a procesos de Congelamiento y Deshielo en condiciones húmedas

Sardineles, Cunetas, Secciones delgadas 0.45

Otros Elementos 0.5

Expuesto a la acción del agua de Mar, aguas Salubres, Neblina o Rocíos de esta agua

Con recubrimiento mínimo 0.4

Si el recubrimiento mínimo se incrementa 15 mm 0.45

*para la determinación de la cantidad de cemento dividimos el volumen de

agua calculado anteriormente con la relación agua cemento ( para la obtención

en bolsas hbra que dividir por 42.5 kgr).

3.6 CALCULO DEL VOLUMEN ABSOLUTO DE LA PASTA POR METRO CUBICO . Como ya setiene calculado en peso la cantidad de cemento agua aire(%),aditivo

,multiplicamos por sus respectivos PESOS ESPECÍFICOS ,donde el absoluto viene a

ser la suma de estos volúmenes .

3.7 CÁLCULO DE LOS VOLÚMENES ABSOLUTOS DE LOS AGREGADOS GRUESO Y

FINO El volumen absoluto de la pasta + volumen de agregados representan el

100%(1metro cubico ) por lo que por diferencia se puede obtener el volumen de

agregado (1-Vpasta ).-para el calculo del volumen de agregado podemos tomar 2

variantes :



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3.7.1 Cálculo del Volumen Absoluto del Agregado Grueso (Método: PU

Varillado Agr. Grueso) Con el tamaño máximo y el módulo de fineza del agregado fino se establece un

factor de agregado grueso páralo cual se muestra lasiguinte tabla:

Factor p' Calcular Peso del Agregado Grueso con Interpolaciones

TMN AG Módulo de Fineza del Agregado Fino

2.4 2.6 2.8 3

3/8" 0.5 0.48 0.46 0.44

1/2" 0.59 0.57 0.55 0.53

3/4" 0.66 0.64 0.62 0.6

1" 0.71 0.69 0.67 0.65

1½" 0.76 0.74 0.72 0.7

2" 0.78 0.76 0.74 0.72

2½" 0.795 0.775 0.755 0.735

3" 0.81 0.79 0.77 0.75

3½" 0.82 0.8 0.78 0.76

4" 0.83 0.81 0.79 0.77

6" 0.87 0.85 0.83 0.81

Donde el peso del agregado será la multiplicación del Factor*peso unitario varillado

y este dividido entre su peso específico del agregado grueso resultara el volumen

del agregado grueso (multiplicar po 1000 para obtener en m3) .

3.7.2 Cálculo del Volumen Absoluto del Agregado Grueso (Método:

Combinación de MF) Con el tamaño máximo y la cantidad de bolsas por metro cubico se establece un

módulo de fineza de la combinación de agregados con la siguiente tabla :

MF de la Combinación de Agregados con Interpolaciones

TMN AG Bolsas de Cemento por metro cúbico

6 7 8 9

3/8" 3.96 4.04 4.11 4.19

1/2" 4.46 4.54 4.61 4.69

3/4" 4.96 5.04 5.11 5.19

1" 5.26 5.34 5.41 5.49

1½" 5.56 5.64 5.71 5.79

2" 5.86 5.94 6.01 6.09

2½" 6.01 6.09 6.16 6.24

3" 6.16 6.24 6.31 6.39

3½" 6.26 6.34 6.41 6.49

4" 6.36 6.44 6.51 6.59

6" 6.76 6.84 6.91 6.99



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Luego con módulo de fineza del agregado grueso y en módulo de fineza de la mezcla de

agregados finos (si lo huera ), determinamos el % de agregado grueso :

%agregado grueso=(MfcombinacionAgregado-MfmezclaFinos)/(MfAgregadogrueso-

MfmezclaFinos).

3.7.3 Cálculo de los Volúmenes Absolutos de los Agregados Grueso y Fino Dependiendo del metodo utilizado para el cálculo del volumen del agregado

grueso (Método: PU Varillado Agr. Grueso, Combinación de MF) establecemos

dicho volumen ,mientras que para el cálculo del volumen de agregado fino

simplemente por diferencia entre el volumen absoluto total (agregado grueso+

fino ,que se calculó inicio )y el volumen de agregado absoluto grueso .

3.8 CÁLCULO DE LOS PESOS SECOS DE LOS AGREGADOS GRUESO Y FINO). Resulta de la multiplicación del volumen por sus respectivos pesos específicos

(por 1000 para tener en kgr/m3)

3.9 CORRECCIÓN DE LOS AGREGADOS POR HUMEDAD. La corrección por humedad se puede despejar de la formula :

𝑃𝑠𝑒𝑐𝑜 =𝑃ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑜

1 + %ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑

3.10 AJUSTES POR HUMEDAD Y ABSORCIÓN DE LOS AGREGADOS Como dato de los ensayos se tiene la absorción de los agregados por lo que

habrá que quitar a dicha absorción el contenido de humedad y multiplicarlo por el peso

seco de los agregados (Grueso ,finos ) y la suma total de estos abra que adicionar el volumen

de agua calculado anteriormente .



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4. ENSAYOS UTILIZADOS PARA EL DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO.

Contenido de Humedad MTC E 108 – 2000,

Cantidad de Material Fino que pasa el Tamiz N° 200 MTC E 202 – 2000

Análisis granulométrico de Agregados Grueso y Fino MTC E 204 – 2000

Peso Específico y Absorción de Agregados Finos MTC E 205 – 2000

Peso Específico y Absorción de Agregados Gruesos MTC E 206 – 2000

Peso Unitario y Vacíos MTC E 203 – 2000

4.1 CONTENIDO DE HUMEDAD (MTC E 108 - 2000, Basado en la Norma ASTM D-2216)

La humedad o contenido de humedad de los agregados es una relación, expresado

en porcentaje (%) del peso del agua en el agregado entre el peso del solido.

4.1.1 OBJETIVO.-

Poder determinar el contenido de Humedad tanto del agregado fino como

Grueso.

4.1.2 APARATOS.-

Horno de secado capaz de mantener una temperatura de 110 ± 5 ºC.

Balanza con precisión de 0.01 gr.

Recipientes para la colocación de la muestra, resistentes a la corrosión y

cambio de peso.

otros utensilios que permitan la manipulación ,guantes ,tenazas,

espátulas…etc .

4.1.3 DE LA MUESTRA

Las muestras que se almacenen antes de ensayar estarán en contenedores

herméticos de manera que no varíe las condiciones iniciales como por ejemplo

la humedad, la cantidad mínima para el ensayo se muestra en el siguiente

cuadro:

*La cantidad mínima no será menos de 20g para que sea representativas



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4.1.4 PROCEDIMIENTO.-

1. Determinar y registrar la masa del contenedor limpio y seco (y su tapa si

es que se usa).

2. Seleccionar el espécimen

3. Colocar el espécimen en el contenedor, determinar el peso del

contenedor y material húmedo y registrar el valor.

Nota.- para evitar errores los contenedores deberán ser codificados

4. Colocar el contenedor con el material húmedo en el horno , secar hasta

que la masa general sea constante ,el tiempo puede ser establecida por

un buen juicio ,y experiencia.

5. Luego que el material haya secado a peso constante, se permitirá el

enfriado del material a temperatura de ambiente o hasta que pueda ser

manipulado cómodamente, determinar el peso de la muestra seca con el

contenedor y registrar su valor.

4.1.5 CALCULOS

El contenido de la humedad está dado por :

𝒘 =𝒑𝒆𝒔𝒐 𝒅𝒆𝒍 𝒂𝒈𝒖𝒂

𝒑𝒆𝒔𝒐 𝒅𝒆𝒍 𝒔𝒖𝒆𝒍𝒐 𝒔𝒆𝒄𝒐 ∗ 𝟏𝟎𝟎%

4.1.6 DE LA CANTIDAD DE ENSAYOS.-

No existe un valor de referencia aceptado, ya que la variación de resultados es

mínima, se recomienda 3 ensayos delos cuales consideramos el promedio.



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4.2 ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO DE AGREGADOS GRUESO Y FINO (MTC E 204 - 2000,

BASADO EN LA NORMA ASTM C-136 Y AASHTO T-27)

4.2.1. Objetivo.-

Determinar cuantitativamente los tamaños de las partículas en

agregado grueso y fino así como la distribución de tamaño (usos) de las

partículas a través de tamices dispuestos sucesivamente de mayor a

menos abertura.

4.2.2. APARATOS.-

Balanza con precisión de 0.1% del peso de la muestra.

Juego de tamices.

Horno de secado capaz de mantener 110 ± 5 ºC.

4.2.3. DE LA MUESTRA.-

La muestra para el ensayo se obtendrá por cuarteo manual o mecánico ,el

agregado deberá estar mezclado y tener la humedad que evite la segregación ,

para el caso de agregado fino el mínimo es de 300gr en caso del agregado

grueso se considera el siguiente cuadro :

Para el de materiales mezclados (hormigón), la muestra será separada en dos

tamaños por el tamiz Nro 4. Y su ensayo será por separado

Nota .- La cantidad que pasa el tamiz de 75 umm (Nro 200) se

puede determinar por medio del lavado (Ensayo MTC

E202),por lo que se recomienda primero hacer el lavado y

luego secar ese material y realizar su análisis granulométrico

para finamente adicionar a la cazuela lo obtenido en el

lavado.

Nota.- No se permite seleccionar la muestra en peso exacto

seleccionado (se considera lo obtenido en el cuarteo )



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4.2.4. PROCEDIMIENTO

1. Seleccionar un grupo de tamices de tamaño adecuado para cumplir con

las especificaciones del material que se va ensayar .colocando de orden

decreciente

2. Vierta el material en el juego de tamices de manera fraccionada de tal

forma que no cause deformación permanente en alguna malla de tamiz,

ajite a razón de 150 veces por minuto aproximadamente

3. Determine el peso dela muestra retenida en cada tamiz.

Nota.-el peso total del material después del tamizado deberá ser

comparado con el peso original de la muestra antes del tamizado , si la

cantidad difiere de mas de 0.3% del peso de la muestra seca antes del

tamizado , el resultado no deberá ser aceptado.

4.2.5. CALCULOS.-

Se calcula el porcentaje que pasa, el porcentaje total retenido ,o el porcentaje

de las fracciones de varios tamaños .

Las mallas utilizadas en el análisis granulométrico para agregado grueso

son:

TAMIZ Nº ABERTURA

(mm)

4" 100

3½" 90

3" 75

2½" 63

2" 50

1½" 37.5

1" 25

3/4" 19

1/2" 12.5

3/8" 9.5

Nº 4 4.75

Nº 8 2.36

Nº 16 1.18

Nº 50 0.30

Bandeja

Las mallas utilizadas en el análisis granulométrico para agregado fino son:

TAMIZ Nº ABERTURA

(mm)

3/8" 9.5

Nº 4 4.75

Nº 8 2.36

Nº 16 1.18

Nº 30 0.600



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Nº 50 0.300

Nº 100 0.150

Nº 200 0.075

Bandeja

Los usos en los que puede estar nuestro agregado son:

Tamiz Nº DIAMETRO

(mm) Huso 1 Huso 2 Huso 3

Inferior Superior Inferior Superior Inferior Superior

1I 1S 2I 2S 3I 3S

4" 100 100% 100% 100% 100% 100% 100%

3½" 90 90% 100% 100% 100% 100% 100%

3" 75 55% 83% 100% 100% 100% 100%

2½" 63 25% 60% 90% 100% 100% 100%

2" 50 10% 35% 35% 70% 90% 100%

1½" 37.5 0% 15% 0% 15% 35% 70%

1" 25 0% 11% 0% 11% 0% 15%

3/4" 19 0% 10% 0% 10% 0% 11%

1/2" 12.5 0% 10%

3/8" 9.5

Nº 4 4.75

Nº 8 4.75

Nº 16 4.75

Nº 50 4.75

TAMAMO MAXIMO

DESDE 3½" 3½" 2"

ASTA 1½" 1½" 1"

Tamiz Nº DIAMETRO



357I 357S 4I 4S 467I 467S

4" 100 100% 100% 100% 100% 100% 100%

3½" 90 100% 100% 100% 100% 100% 100%

3" 75 100% 100% 100% 100% 100% 100%

2½" 63 100% 100% 100% 100% 100% 100%

2" 50 95% 100% 100% 100% 100% 100%

1½" 37.5 70% 90% 90% 100% 95% 100%

1" 25 35% 70% 20% 55% 60% 85%

3/4" 19 23% 50% 0% 5% 35% 70%

1/2" 12.5 10% 30% 0% 1% 18% 45%

3/8" 9.5 6% 21% 0% 0% 10% 30%

Nº 4 4.75 0% 5% 0% 5%

Nº 8 4.75

Nº 16 4.75

Nº 50 4.75

TAMAMO MAXIMO

DESDE 2" 1½" 1½"

ASTA Nº 4 1/4" Nº 4



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Tamiz Nº DIAMETRO



5I 5S 56I 56S 57I 57S

4" 100 100% 100% 100% 100% 100% 100%

3½" 90 100% 100% 100% 100% 100% 100%

3" 75 100% 100% 100% 100% 100% 100%

2½" 63 100% 100% 100% 100% 100% 100%

2" 50 100% 100% 100% 100% 100% 100%

1½" 37.5 100% 100% 100% 100% 100% 100%

1" 25 90% 100% 90% 100% 95% 100%

3/4" 19 20% 55% 40% 85% 70% 88%

1/2" 12.5 0% 10% 10% 40% 25% 60%

3/8" 9.5 0% 5% 0% 15% 15% 40%

Nº 4 4.75 0% 5% 0% 10%

Nº 8 4.75 0% 5%

Nº 16 4.75

Nº 50 4.75

TAMAMO MAXIMO

DESDE 1" 1" 1"

ASTA 1/2" 3/8" Nº 4

Tamiz Nº DIAMETRO



6I 6S 67I 67S 7I 7S

4" 100 100% 100% 100% 100% 100% 100%

3½" 90 100% 100% 100% 100% 100% 100%

3" 75 100% 100% 100% 100% 100% 100%

2½" 63 100% 100% 100% 100% 100% 100%

2" 50 100% 100% 100% 100% 100% 100%

1½" 37.5 100% 100% 100% 100% 100% 100%

1" 25 100% 100% 100% 100% 100% 100%

3/4" 19 90% 100% 90% 100% 100% 100%

1/2" 12.5 20% 55% 40% 50% 90% 100%

3/8" 9.5 0% 15% 20% 25% 40% 70%

Nº 4 4.75 0% 5% 0% 10% 0% 15%

Nº 8 4.75 0% 5% 0% 5%

Nº 16 4.75

Nº 50 4.75

TAMAMO MAXIMO

DESDE 3/4" 3/4" 1/2"

ASTA 3/8" Nº 4 Nº 4

Tamiz Nº DIAMETRO



8I 8S 89I 89S 9I 9S

4" 100 100% 100% 100% 100% 100% 100%

3½" 90 100% 100% 100% 100% 100% 100%

3" 75 100% 100% 100% 100% 100% 100%

2½" 63 100% 100% 100% 100% 100% 100%

2" 50 100% 100% 100% 100% 100% 100%



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1½" 37.5 100% 100% 100% 100% 100% 100%

1" 25 100% 100% 100% 100% 100% 100%

3/4" 19 100% 100% 100% 100% 100% 100%

1/2" 12.5 100% 100% 100% 100% 100% 100%

3/8" 9.5 85% 100% 90% 100% 100% 100%

Nº 4 4.75 10% 30% 25% 55% 85% 100%

Nº 8 4.75 0% 10% 5% 30% 10% 40%

Nº 16 4.75 0% 5% 0% 10% 0% 10%

Nº 50 4.75 0% 5% 0% 5%

TAMAMO MAXIMO

DESDE 3/8" 3/8" Nº 4

ASTA Nº 8 Nº 16 Nº 16

Para el cálculo de módulo de finura como la suma de los porcentajes

retenidos acumulados, para cada una de las siguientes mallas :

Para el cálculo del tamaño máximo absoluto ,y tamaño máximo nominal se

basan en las siguientes definiciones:

AMAÑO MÁXIMO ABSOLUTO (DA).- Se define como la abertura de

tamiz donde por el cual pasa el 100% del áridos)

TAMAÑO MÁXIMO NOMINAL (D N).-Corresponde a la abertura del

tamiz inferior al DA , debe pasar el 90% o más, si no se considera que

DA = DN.

4.3 CANTIDAD DE MATERIAL FINO QUE PASA EL TAMIZ Nº200 (MTC E 202 - 2000,

Basado en la Norma ASTM C-117 y AASHTO T-11).

Durante este ensayo se separa de la superficie del agregado, por lavado ,las

partículas que pasan el tamiz N200 tales como arcilla ,agregados muy finos y

materiales solubles en agua .

4.3.1. OBJETIVOS.-

Determinar por lavado la cantidad de material fino que pasa el tamiz de

75Umm (Nro 200) en el agregado

4.3.2. APARATOS.-

Balanza con sensibilidad de por lo menos de 0.1% del peso dela muestra a

ensayar.

Tamiz de 75 mm (Nro 200) Y 1.18mm(Nro 16).

Recipientes, una bandeja para mantener la muestra cubierta de agua,

permitiendo la separación del material fino del agregado.

Horno de secado capaz de mantener 110 ± 5 ºC.

∑ % 𝑅𝐸𝑇𝐸𝑁𝐼𝐷𝑂 𝐴𝐶𝑈𝑀𝑈𝐿𝐴𝐷𝑂 (3", 11

2", 3 4⁄ ", 3 8⁄ ", 𝑁° 4, 𝑁° 8, 𝑁° 16, 𝑁° 30, 𝑁° 50, 𝑁° 100)



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4.3.3. DE LA MUESTRA DEL ENSAYO.-

La muestra ensayada será aquella obtenida mediante cuarteo, hasta una

cantidad de acuerdo al tamaño máximo del material, debiendo no ser menos

que la siguiente tabla :

4.3.4. PROCEDIMIENTO.-

1. Séquese la muestra del ensayo hasta una temperatura constante que

no exceda el 100+-5 ºC , espere a que enfrié a temperatura del medio

ambiente y pésese con una precisión de 0.1%.

2. Después del secado y pesado ,colóquese en un recipiente y agregue

suficiente cantidad de agua para cubrirla ,remueva y vierta sobre el

juego de tamices ,puede utilizar una cuchara grande para hacer el

removido dentro del tamiz.

3. Agitece o remueva para permitir la separación total de las partículas

finas y permitiendo la suspensión, por medio de decantación remueva

el agua con las partículas finas suspendidas .repita este procedimiento

hasta que el agua de lavado salga completamente limpia.

4. Devuelva todo el material en el juego de tamices a un recipiente limpio

,seque el agregado lavado en un horno a una temperatura constante

no mayor a 100+-5 ºC ,hasta una temperatura constante y pésese .

Nota .- el agua empleada deberá estar libre de detergentes ,agentes

dispersantes o sustancia de similar característica

4.3.5. CALCULOS.-

El cálculo de material que pasa el tamiz de 75 Umm(Nro 200) por lavado se dará

de la siguiente forma :



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4.4 MEZCLA DE LA GRANULOMETRIA DE 2 AGREGADOS. (AGREGADOS FINOS).

La mezcla de dos agregados finos estará en función de su módulo de fineza, se sabe que es

recomendable que se encuentre en el rango de 2.35-3.15.

Para poder calcular la proporción de cada agregado tomaremos como modo de fineza ideal

el promedio de 2.35-3.15 que viene a ser 2.75 ,luego el % de material fino quedara de

repartida proporcionalmente como se muestra :

Sea:

Agregado fino 1 (F1) con módulo de fineza MF1.

Agregado fino 2 (F2) con módulo de fineza MF2.

Módulo de fineza ideal MF =2.75

% de materia de agregado FI (%F1)= (MF-MF2)/(MF2-MF1)

% de materia de agregado F2 (%F2)= (MF-MF2)/(MF2-MF1)

Donde : %F1 + %F2 = 100%

Quedando la tabla repartida de la siquiente forma

TAMIZ Nº

ABERTURA (mm)

% RETENIDO DE LA MEZCLA

3/8" 9.5 (%Retenido de F1 en 3/8”)*(%F1) + (%Retenido de F2 en 3/8”)*(%F2)

Nº 4 4.75 (%Retenido de F1 en Nº 4)*(%F1) + (%Retenido de F2 en Nº 4)*(%F2)

Nº 8 2.36 (%Retenido de F1 en Nº 8 )*(%F1) + (%Retenido de F2 en Nº 8 )*(%F2)


Nº 30 0.600 (%Retenido de F1 en Nº30 )*(%F1) + (%Retenido de F2 en Nº 30 )*(%F2)




Bandeja

Total = =SUMA TOTAL



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4.5 PESO ESPECÍFICO Y ABSORCIÓN DEL AGREGADO FINO (MTC E 205 - 2000, Basado en

la Norma ASTM C-128 y AASHTO T-84).

4.6.1. DEFINICIONES.-

Volumen aparente.- cuando a un sólido permeable se le excluye sus

vacíos accesibles de agua en condiciones que se establezcan.

Volumen nominal.-cuando se excluye el volumen de vacíos al solido

resultante (considerando sin vacíos )

Peso específico aparente.- relación entre el peso al aire del sólido y el

peso del agua correspondiente a su volumen aparente

Peso específico nominal.- relación entre el peso al aire del sólido y el

peso del agua correspondiente a su volumen nominal.

4.6.1. OBJETIVO.-

Determinar el peso específico aparente y real así como la absorción

después de 24 horas de sumergido en agua para agregados menores a

4.75 mm (tamiz Nro. 4).

4.6.1. APARATOS.-

Balanza con capacidad mínima de 1000 gr y sensibilidad de 0.1gr.

Matraz o picnómetro, capas de apreciar el volumen con exactitud de +-

0.1 cm3. Siendo su capacidad mínima de 500 ml.

Molde cónico de 0.8 mm de espesor como mínimo, y de 40 +- 3 mm

de diámetro interior en su base menor y 90+-3mm de diámetro

interior en su base mayor. Con una altura de 75-+ 3mm de altura.

Varilla para apisonado metálico ,con un peso de 340 +- 15 gr. Con

superficie de terminado en forma circular plana para el apisonado con un

diámetro de 25+-3 mm.

Bandejas para el apoyo y colocado de muestras.

Dispositivo que permita un secado a través de una corriente de aire

caliente moderado.


1. Después de homogenizar completamente la muestra y eliminar le

material excedente al tamiz Nro 4,seleccionamos por cuarteo una

cantidad aproximada de 1 kg que se seca en el horno, luego se enfría al

aire a temperatura de medio ambiente ,se registra el peso seco del

material y se sumerge en agua durante 24 -+ 4 horas .

2. Después del periodo de saturación , se decanta cuidadosamente el agua

para evitar la pérdida de finos y se extiende sobre una bandeja ,

comenzando la operación de secado lento, por medio de una corriente

de aire caliente ” en nuestro caso a través de una cocina a fuego

demasiado lento ” ,procurar que el secado sea de manera homogénea

por lo cual deberá removerse continuamente la muestra ,realizar este

proceso hasta que las partículas puedan fluir libremente



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3. Para fijar el punto en que las partículas puedan fluir libremente ,

visualmente antes de que llegue a esta condición ,sujetamos el molde

cónico con el diámetro mayor apoyado sobre una superficie ,vertimos el

material saturado por medio de algún embudo y sobre este con la

varilla de apisonado de forma espiralada realizamos 25 golpes ,luego

retiramos el cono y si se produce el primer desmoronamiento ese

vendría a ser el punto a fijar , si no se produce un desmoronamiento

indica que aún necesita perder humedad ( el punto es válido si no se

produce en la primera prueba ), “se registra este peso como peso de

ma muestra saturada con superficie seca” .

4. Inmediatamente se introduce sobre el picnómetro previamente tarado

aproximadamente no mayor 500gr y se añade agua asta un 90% de su

capacidad ,para extraer el aire se usa una bomba de vacíos ,

posteriormente se registra el peso total (“pinometro + agua + muestra

“).

5. Se saca el agregado del matraz se lleva al horno para permitir su

secado y se registra el ( “peso seco”.)

6. Ojo.-si nose conoce el peso del picnómetro aforado de agua se tiene

que registrar este peso (“peso de picnómetro + agua” ).

4.6.1. RESULTADOS.-

Los resultado que nos interesan son el peso específico aparente con

superficie saturada seca (S.S.S) así como la absorción que están dadas de la

siguiente manera:

Donde:

4.6.1. CANTIDAD DE ENSAYOS.-

Se puede considerar un 95%(un solo operador ) probable si se realizan 2

ensayos en los que:



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Si no difieren en más de :

Para peso específico: 0.03

Para absorción : 0.45

4.6 PESO UNITARIO Y VACÍOS DEL AGREGADO GRUESO (MTC E 203 - 2000, BASADO EN

LA NORMA ASTM C-29).-

4.7.1. OBJETIVO.-

Determinar el peso unitario suelto , compactado y el porcentaje de los vacíos de

los agregados, ya sea finos grueso o una mezcla de ambos.

4.7.2. APARATOS.-

Balanza con exactitud de 0.1% con respecto al material usado.

Barilla compactadora de acero cilíndrica liso de 5/8 “de diámetro y

longitud de 24” (60 cm ) ,el extremo debe ser semiesférico (5/16”)

Recipientes metálicos de forma cilíndrica con la siguientes mediciones

que dependerán del tamaño máximo nominal del agregado :

El espesor de los contenedores será de las siguientes medidas:



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Existe varios métodos para el cálculo del peso unitario esto dependerá del

tamaño máximo nominal del agregado, generalmente para el diseño de

mezclase usan agregados por debajo de 1 ½” (T.M.N). Por lo que se describe los

siguientes métodos:

Método del apisonado.- para agregados de tamaño nominal menor o

igual a 39 mm ( 1 ½”) .AGREGADO GRUESO

1. Registrar el peso del recipiente utilizado

2. El agregado deberá colocarse en tres capas de igual volumen

aproximadamente hasta colmarlo ,cada capa será apisonada

con 25 golpes distribuidos en forma uniforme (espiral ) con el

extremo semiesférico de la varilla .

3. Al apisonar la primera capa, deberá evitarse que la varilla golpee

el fondo del recipiente, solo se deberá procurar que penetre a la

capa correspondiente.

4. Una vez colado el recipiente se enraza la superficie con varilla,

usándolo como una regla. Registrar el peso obtenido.

Método del llenado ,peso unitario suelto para agregados de tamaño

nominal entre 39 mm (1 ½”) - 100mm (4”). AGREGADO FINO –

GRUESO

1. Registrar el peso del recipiente utilizado .

2. Se llena el recipiente por medio de una herramienta,

procurando que sobrepase unas 2”.

3. Se enraza la superficie con una regla, determinar el peso del

recipiente con el agregado .

4.7.4. CALCULOS.-

Los resultados que necesitamos es peso unitario compactado, peso unitario

suelto así como el porcentaje de vacíos que estarán dadas de la siguiente

manera:

Vacíos en los agregados :

%𝑣𝑎𝑐𝑖𝑜𝑠 =𝑃𝐸 ∗ 1000 − 𝑃𝑈

𝑃𝐸

Donde :

PE: Peso específico aparente calculado según la MTC E 205 en gr .

PU : Peso unitario ** dado por (krg/cm3):

𝑃𝑈:𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑜𝑙𝑑𝑒

** Esto puede ser el peso unitario suelto (para agregado fino Y

grueso) o peso unitario varillado (solo para agregado grueso).



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DISEÑO DE MEZCLAS PARA

CONCRETO

INFORME TÉCNICO



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1 OBJETIVOS Y FINES

Los objetivos y fines del presente informe corresponden a determinar los parámetros de

diseño de los Agregados y la dosificación para la mezcla del Concreto utilizando materiales de

la Cantera HUILLQUE (A.Grueso ) y Vichos Y PISAQ(A.Fino), para tal fin se realizarán pruebas

de laboratorio tales como: Contenido de humedad natural, Cantidad de material fino que pasa

el tamiz N° 200, Análisis Granulométrico por Tamizado, Peso Específico, Capacidad de

Absorción, Peso Unitario Varillado, Peso Unitario Suelto.

2 CARACTERISTICAS DEL PROYECTO Y MATERIALES

El proyecto está conformado por diferentes componentes estructurales, entre los cuales se

aprecia la existencia de obras de Concreto Hidráulico, para el cual se requieren los diseños de

mezcla según las siguientes características:

RESISTENCIA DE DISEÑO

(F´c)

AGREGADO GRUESO

AGREGADO FINO

SLUMP (PULG)

TAMAÑO MÁXIMO NOMINAL

TIPO DE CEMENT

O

245 kg/cm² Cantera Huillque

Cantera Vichos y Pisaq

3” ½ ” Yura

IP

3 CONSIDERACIONES DEL ESTUDIO.

El diseño de mezclas, materia del presente informe, se realizará mediante el método de diseño

realizado por el ACI “American Concrete Institute”, el mismo que considera el Peso Unitario

Varillado del Agregado Grueso y la combinación de módulos de fineza.

3.1 NORMAS APLICADAS AL PRESENTE ESTUDIO.

El diseño de mezclas considera el estudio de los materiales de Cantera que se han desarrollado

siguiendo los lineamientos y recomendaciones que están contenidos en el MANUAL DE

ENSAYOS DE MATERIALES PARA CARRETERAS EM-2000, APROBADO MEDIANTE RD N° 028-

2001-MTC/15.17 que incluyen las normas de la ASTM (American Society for Testing Materials),

la AASHTO (American Association of State Highway and Transportation Officials) y las Normas

MTC E del Ministerio de Transportes y Comunicaciones, para la realización de los ensayos y

análisis de Laboratorio.



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Imagen: Equipos utilizados en los ensayos de laboratorio.

3.2 LISTADO DE NORMAS UTILIZADAS:

Contenido de Humedad MTC E 108 – 2000

Cantidad de Material Fino que pasa el Tamiz N° 200 MTC E 202 – 2000

Análisis granulométrico de Agregados Grueso y Fino MTC E 204 – 2000

Peso Específico y Absorción de Agregados Finos MTC E 205 – 2000

Peso Específico y Absorción de Agregados Gruesos MTC E 206 – 2000

Peso Unitario y Vacíos MTC E 203 – 2000

3.3 ENSAYOS REALIZADOS EN LABORATORIO

Análisis granulométrico por tamizado.

Contenido de Humedad en agregados.

Gravedad Específica y Absorción de Agregados.

Peso unitario y vacíos.



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4 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

4.1 CONCLUSIONES

Los resultados se muestran en los cuadros adjuntos, dejando al profesional responsable determinar la mejor intervención acorde a la importancia del proyecto.

DISEÑO 245 kg/cm²

Proporción en Peso

Cemento A.F. Vicho A.F. Pisaq Agreg. Grueso Agua

1 kg 0.43 kg 0.91 kg 1.93 kg 0.549 lt

Proporción en Peso por tandas de una bolsa de Cemento


1 bolsa 18.18 kg 38.77 kg 81.94 kg 23.34 lt

Proporción en Peso por tandas de un metro cúbico de Concreto


11.86 bolsas 215.62 kg 459.77 kg 971.77 kg 276.74 lt

Cálculo de los Materiales en Volumen por metro cúbico

Materiales Peso Húmedo

(kg) Peso Unitario

(kg/m3) Volumen

(m3)

Cemento 504.00 1500.00 0.3360

Agua Efectiva 276.74 1000.00 0.2767

Agregado Grueso 971.77 1635.40 0.5942

Agregado Fino de Vicho 215.62 1513.31 0.1425

Agregado Fino de Pisaq 459.77 1516.59 0.3032

Proporción en Volumen


1 m3 0.42 m3 0.90 m3 1.77 m3 823.62 lt

Proporción en Volumen por tandas de una bolsa de Cemento


1 bolsa 0.0120 m3 0.0256 m3 0.0501 m3 23.34 lt

1 bolsa 0.42 pie3 0.90 pie3 1.77 pie3 23.34 lt



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Proporción en Volumen por tandas de un metro cúbico de Concreto


11.86 bolsas 0.1425 m3 0.3032 m3 0.5942 m3 276.74 lt

11.86 bolsas 5.03 pie3 10.70 pie3 20.97 pie3 276.74 lt

El diseño se realizó con cemento tipo IP.

La Cantidad de Finos del Agregado Grueso es 0.64 % y la Cantidad de Finos del Agregado Fino es un total de los dos agregados de 7.34%

La Curva Granulométrica del Agregado Grueso se ajusta al Huso 7.

La mezcla de agregados finos proporciona parámetros del módulo de fineza (entre 2.35 y 3.15), notándose (MF = 2.75), por tal razón su incidencia en la dosificación.

El diseño se realizó para un tamaño máximo nominal de 1” y un tamaño absoluto de 3/4”

Por la cantidad de Sustancias Dañinas, el Agregado Grueso puede utilizarse en concretos sujetos a Abrasión, más no el Agregado Fino.

4.2 RECOMENDACIONES

Se recomienda lavar el Agregado Fino antes de su utilización en la preparación del concreto.

Almacenar los Agregados en un lugar donde no permita su contaminación con materiales finos y/o materia orgánica.

Dosificar los Materiales para la preparación del concreto en las proporciones indicadas en el Diseño.

Se deberá realizar las correcciones respectivas por los cambios en la humedad de los agregados.

Una forma de controlar la cantidad de agua por los cambios en la humedad del agregado es mediante el Slump test, en obra se deberá agregar o disminuir agua con el fin de obtener el Slump de diseño, la dosificación de los otros materiales es constante.

Considerar un 5% adicional a los valores indicados en el diseño por concepto de pérdidas.

Como se puede apreciar en el RNE, Norma E.060 Concreto Armado, Capitulo 2 Materiales, Articulo 3 Materiales, 3.2 Agregados:

3.2.2 Los agregados que no cumplan con algunos de los requisitos indicados, podrán

ser utilizados siempre que el Constructor demuestre, por pruebas de laboratorio o

experiencia de obras, que pueden producir concretos de las propiedades requeridas.

Los agregados seleccionados deberán ser aprobados por el Inspector.



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4.3 PANEL FOTOGRÁFICO

ENSAYOS DE LABORATORIO

GRANULOMETRIA

PESO UNITARIO SUELTO

PESO ESPECÍFICO



Página | 30

PORCENTAJE DE FINOS QUE PASALA MALLA

Nº200

PRUEBA DE SLUMP

VERIFICACION DEL DISEÑO



Página | 31

CÁLCULOS Y ENSAYOS DE

LABORATORIO

informe de practicas-diseño de mezclas

Documents