Diseño de mezclas de concreto (ACI)

Método del ACI

24/11/2014 Ing. Mauricio León Tejada - Jefe de QA/QC - Planta de Cal

Introducción Determinación de proporciones de insumos en base a

tablas(comité ACI-211.1-91) para obtener una mezcla adecuada.

Métodos:

ACI

Curvas teóricas y empíricas

Módulo de Fineza Total

Debe ser optimizado en obra.


Parámetros básicos Principio de volúmenes absolutos.

Granulometría de agregados y el Tamaño Máximo de la piedra.

Resistencia en compresión y la relación Agua/Cemento.

Trabajabilidad de la mezcla.


Pasos generales 1. Establecer cantidad de agua por m3. (Tabla 1)

2. Definición de la relación Agua/Cemento. (Tabla 2)

3. Cálculo de la cantidad de cemento.

4. Estimación de porcentaje de aire por m3. (Tabla 1)

5. Determinación del volumen de agregado grueso. (Tabla 3)


Pasos generales 6. Sumatoria de volúmenes parciales.

7. Cálculo del volumen de arena.

8. Cálculo de pesos parciales.

9. Corrección por humedad.

10. Diseño final.


Ejemplo de aplicación Datos de entrada

f'cR 300 kg/cm2

Slump 3" a 4"

Cemento tipo I

Peso específico seco 3150 kg/m3

Agua

Peso específico 1000 kg/m3

Concreto sin aire incorporado

Características físicas de la arena Características físicas de la piedra

Peso específico seco 2640 kg/cm2 Tamaño máximo 1 1/2"

Módulo de fineza 2.8 Peso específico seco 2680 kg/m3

Absorción 0.70% Peso unitario compactado seco 1600 kg/m3

Humedad 6.00% Absorción 0.50%

- Humedad 2.00%


Ejemplo de aplicación1. Establecer cantidad de agua por m3. (Tabla 1)

.En peso: 181 kg

.En volumen:

2. Definir relación Agua/Cemento (Tabla 2)

.a/c: 0.54

3

3

181.0

1000

181m

m

kg

kg


Ejemplo de aplicación3. Cálculo de la cantidad de cemento.

.En peso:

.En volumen:

4. Estimación de % de aire por m3. (Tabla 1)

. % Aire atrapado: 1.0%

.En volumen:

kgCemento

Cemento

Agua

2.33554.0

181

54.0

3

3

106.0

3150

2.335m

m

kg

kg

33 01.0100

1mm


Ejemplo de aplicación5. Volumen de Ag. Grueso (Tabla 3)

. Volumen compactado: 0.71 m3

.Peso:

.Volumen:

kgm

kgm 1136160071.0

3

3

3

3

424.0

2680

1136m

m

kg

kg


Ejemplo de aplicación6. Sumatoria de volúmenes parciales.

7. Cálculo del volumen de arena.

Insumo Volumen

Agua 0.181 m3

Cemento 0.106 m3

Ag. Grueso 0.424 m3

Aire 0.010 m3

TOTAL 0.721 m3

333 279.0721.000.1 mmm


Ejemplo de aplicación8. Cálculo de pesos parciales.

Insumos secos

Volumen (m3)

Peso Específico (kg/m3)

Peso (kg)

Agua 0.181 1000 181

Cemento 0.106 3150 334

Ag fino 0.279 2640 737

Ag. Grueso 0.424 2680 1136

Aire 0.010 - -

TOTAL 1.000 2388


Ejemplo de aplicación9. Corrección por humedad.(Ag. Grueso)

.La piedra húmeda pesará: (Humedad: 2%)

.Balance de agua en la piedra:

Humedad – Absorción = 0.02-0.005 = 0.015

.Contribución de agua por la piedra:

kgkg 115902.11136

kgkg 17015.01159


Ejemplo de aplicación9. Corrección por humedad.(Ag. Fino)

.La arena húmeda pesará: (Humedad: 6%)

.Balance de agua en la piedra:

Humedad – Absorción = 0.06-0.007 = 0.053

.Contribución de agua por la piedra:

kgkg 78106.1737

kgkg 41053.0781


Ejemplo de aplicación9. Corrección por humedad.

.El agua de la mezcla corregida será:

Agua final: 181kg-17kg-41kg=123kg

10.Diseño final.

.El agua de la mezcla corregida será:

Insumos Peso (kg)

Agua 123

Cemento 334

Ag fino 781

Ag. Grueso 1159

TOTAL 2397


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