PROYECTO ESPECIAL REGIONAL PIPACDIRECCION DE OBRAS Y ESTUDIOS.

DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO F´c=100 kg/cm2

CANTERA: RIO VELILLE.

CARACTERISTICAS DE LOS AGREGADOS:

DESCRIPCION UNIDAD GRAVA ARENA

Peso Especifico gr/cm3 2.740 2.700Peso Unitario Compacto. Kg/m3 1755.0 1679.0Peso Unitario Suelto: kg/m3 1545.0 1616.0Contenido de Humedad. % 0.910 1.240Porcentaje de Absorción. % 0.500 1.170Modulo de Fineza. 7.700 2.960P.E. del Cemento=3.15

DATOS:

-Tamaño Máximo del Agregado = 2”-Slump Test. = 3”-Aire Atrapado para 2” = 0.5%

DISEÑO DE MEZCLAS EN PESO.

En general existen varios métodos de calculo para la selección y ajuste de las dosificaciones de concreto de peso normal. Sin embargo todos ellos establecen una primera aproximación de proporciones con el propósito de ser chequeados por coladas de prueba en el laboratorio o en el campo, y hacer los ajustes necesarios para producir las características deseadas del concreto.

El concreto esta compuesto principalmente de cemento, agregados y agua. Contendrá, asimismo, alguna cantidad de aire atrapado y puede contener también aire incorporado intencionalmente por el uso de un aditivo o de cemento incorporador de aire.

La estimación de los pesos requeridos para alcanzar una resistencia de concreto determinada, involucra una secuencia de pasos lógicos y directos que pueden ser realizados de la siguiente forma:

PASO 1.- SELECCIÓN DEL ASENTAMIENTO.

TABLA A

Asentamientos recomendados para varios tipos de construcción.SLUMP

Tipo de construcción. Máximo (plg) Mínimo (plg)

- Zapatas y muros de cimentación reforzados 3 1- Zapatas simples. 3 1- Vigas y muros reforzados. 4 1- Columnas de edificios. 4 1- Pavimentos y losas 3 1- Concreto masivo. 2 1

Asumimos 3”.

PASO 2.- SELECCIÓN DEL TAMAÑO MAXIMO DEL AGREGADO. 2 plg.

PASO 3.- ESTIMACION DEL AGUA DE CONCRETO.

TABLA B

Requerimientos aproximados de agua de mezclado para diferentes SLUMP y tamaño máximo de agregados

SLUMP AGUA EN kg/m3 DE CONCRETO (plg) TAMAÑO MAXIMO DEL AGREGADO.

½” ¾” 1 ½”

½” a 2” 190 175 160 2” a 3” 215 200 180 3” a 5” 240 215 195

Agua en el concreto kg/m3. = 180.

PASO 4.- SELECCIÓN DE LA RELACION AGUA CEMENTO.

TABLA C

CONDICIONES K

Material calidad muy controloda, dosificación por pesado, supervisión especializada constante. 1.15Material calidad controlada, dosificación por volumen, supervisión especializada esporádica. 1.25Material calidad controlada, dosificación por volumen, sin supervisión especializada. 1.35Material variable, dosificación por volumen sin supervisión especializada. 1.50

Asumimos: k=1.25f´cr = k*f´c = 125 kg/cm2.

TABLA D

F´c RELACION a/c (en peso)Kg/cm2 sin aire incorporado con aire incorporado

140 0.80 0.71175 0.67 0.54210 0.58 0.46245 0.51 0.40280 0.44 0.35

Interpolando para F´cr=125 kg/cm2 la relación a/c = 0.99.

PASO 5.- CALCULO DEL CONTENIDO DE CEMENTO.

Contenido de cemento (kg/m3) = Agua de mezclado (kg/m3) / relación a/c (para f´cr)

Contenido de cemento (kg/m3) = 181.82 (kg/m3).

PASO 6.- ESTIMACION DEL CONTENIDO DE AGREGADO GRUESO

TABLA E

VOLUMEN AGREGADO GRUESO SECO COMPACTADO / UNIDAD VOLUMEN CONCRETO Tamaño Máximo del Agregado Modulo de Fineza de la Arena

(plg) 2.40 2.60 2.80 3.00

½” 0.59 0.57 0.55 0.53¾” 0.66 0.64 0.62 0.601” 0.71 0.69 0.67 0.651 ½” 0.76 0.74 0.72 0.70

Para 2” de tamaño máximo de agregado y Modulo de Fineza de la Arena = 2.96Volumen de agregado grueso (m3) = 0.70 m3.

Cantidad Agregado Grueso (Kg) = Volumen Agregado Grueso (tabala E) * Peso Unitario Seco Compacto

Cantidad Agregado Grueso (kg) = 0.70 * 1755 = 1228.5 kg.

PASO 7.- ESTIMACION DEL CONTENIDO DE AGREGADO FINO.

TABLA F

ESTIMACION DEL PESO DE CONCRETO en kg/m3Tamaño Máximo del Agregado (plg) Peso del Concreto en kg/m3

C° sin aire incorporado C° con aire incorporado

½” 2315 2235¾” 2355 22801” 2375 23151 ½” 2420 2355

para 2” de tamaño máximo de agregado y C° sin aire incorporado se tiene: Peso de Concreto = 2420 kg/m3

Peso Agregado Fino (kg) = Peso del Concreto – [ Peso Agregado Grueso + Peso Cemento + Peso Agua]

Peso Agregado Fino (kg) = 2420 - ( 1228.5 + 181.82 + 180 ) = 829.68 kg.

PASO 8.- AJUSTE POR CONTENIDO DE HUMEDAD DE LOS AGREGADOS.

Peso Agregado Grueso Húmedo (kg) = Peso Agregado Grueso Seco ( kg) * Contenido Humedad

Peso Agregado Grueso Húmedo (kg) = 1228.5 * ( 1 + 0.91/100 ) = 1239.556 kg.

Peso Agregado Fino Húmedo (kg) = Peso Agregado Fino Seco ( kg) * Contenido Humedad

Peso Agregado Fino Húmedo (kg) = 829.68 * ( 1 + 1.24/100 ) = 839.968 kg.

Agua en Agregado Grueso = Peso Agregado Grueso kg * [ Contenido de Humedad - % Absorción )

Agua en Agregado Grueso = 1228.5 * ( 0.91 – 0.50 ) /100 = 5.037 kg.

Agua en Agregado Fino = Peso Agregado Fino kg * [ Contenido de Humedad - % Absorción )

Agua en Agregado Fino = 829.68 * ( 1.24 – 1.17 ) /100 = 0.581 kg.

Agua de Mezclado Neto = Agua de mezclado en kg – ( Agua Agregado Grueso + Agua Agregado Fino )

Agua de Mezclado Neto = 180 – ( 5.037 + 0.581 ) = 174.382 kg.

DOSIFICACION EN PESO RESULTANTE

Cemento 181.8 kg = (6.0 bolsas.)

Agregado Grueso 1239.6 kg.

Agregado Fino 840.0 kg.

Agua 174.4 kg

DOSIFICACION EN VOLUMEN RESULTANTE

Cemento 0.169 m3.

Agregado Grueso 0.706 m3.

Agregado Fino 0.500 m3.

Agua 0.174 m3.

PROPORCION CEMENTO: AGREGADO FINO: AGREGADO GRUESO

1 4.132 5.835