Se desea disear una mezcla de concreto para ser empleada en la construccin de columnas y lozas armadas

DISEO DE MEZCLA TERICO DE CONCRETO

Se desea disear una mezcla de concreto para ser empleada en la construccin de columnas y lozas armadas. La resistencia requerida es 210 kg/cm2 el Tamao Mximo del agregado es de 1 de forma angular y el asentamiento de 4. Se utilizar el cemento portlant tipo I y la consolidacin ser por vibrador, el Peso especfico es 3.15. Las caractersticas de los agregados a emplearse son:

Agregado FinoAgregado Grueso

Peso especfico2.642.62

1. DATOS TOMADOS EN EL LABORATORIO:

a. Para clculo de pesos volumtricos

Peso de la grava seca + briqueta (sin varillar): 12.15 kg Peso de la grava seca + briqueta (varillado)

: 12.45 kg Peso de arena seca + briqueta (sin varillar)

: 9. 18 kg Peso de arena seca + briqueta (varillado)

: 9.43 kg Peso de la briqueta arena

: 6.55 kg Peso de la briqueta grava

: 7.92 kg Dimetro de la briqueta arena

: 15 cm Altura de la briqueta arena

: 11.60 cm Dimetro de la briqueta grava

: 15 cm Altura de la briqueta grava

: 16.50 cmb. Para el clculo de la humedad

Peso del recipiente para arena

: 11.95 gr Peso del recipiente + arena

: 106.50 gr Peso del recipiente + arena (despus de secado): 104.58 gr Peso del recipiente para grava

: 151.60 gr Peso del recipiente + grava

: 494.30 gr Peso del recipiente + grava (despus desecado): 492.78 grc. Para el clculo de la absorcin

Peso de la arena

: 113.37 gr Peso de la arena (despus de secado)

: 112.27 gr Peso de la grava

: 490.04 gr Peso de la grava (despus de secado)

: 485.62 gr2. CLCULO DEL VOLUMEN DE LA BRIQUETAa. Volumen de la briqueta para arena

Volumen de la Briqueta = rea del Crculo x longitud de la briqueta

Volumen de la Briqueta = (3.1416 x (0.15)2 )/4 x 0.116Volumen de la Briqueta = 0.00204989 m3

b. Volumen de la briqueta para grava

Volumen de la Briqueta = rea del Crculo x longitud de la briqueta

Volumen de la Briqueta = (3.1416 x (0.15)2 )/4 x 0.165Volumen de la Briqueta = 0.00291579 m3 3. CLCULO DE PESO UNITARIO COMPACTO SECOa. Peso unitario compacto seco agregado gruesoP.U.C. SECO = Peso Total Peso Molde

Volumen Molde

P.U.C. SECO = 12.45 kg 7.92 kg.

0.00291579 m3P.U.C. SECO = 1553.61 kg/m3

b. Peso unitario compacto seco agregado finoP.U.C. SECO = Peso Total Peso Molde

Volumen Molde

P.U.C. SECO = 9.43 kg 6.55 kg.

0.00204989 m3P.U.C. SECO = 1404.95 kg/m3

4. CLCULO DE PESO UNITARIO SUELTO SECO

a. Peso unitario suelto seco agregado grueso

P.U.C. SECO = Peso Total Peso Molde

Volumen Molde

P.U.C. SECO = 12.15 kg 7.92 kg

0.00291579 m3P.U.C. SECO = 1450.72 kg/m3

b. Peso unitario suelto seco agregado fino

P.U.C. SECO = Peso Total Peso Molde

Volumen Molde

P.U.C. SECO = 9.18 kg. 6.55 kg.

0.00204989 m3P.U.C. SECO = 1282.11 Kg/m3

5. CLCULO DE LA HUMEDAD

a. Humedad agregado fino%W = (Peso Total Peso Recipiente) (Peso Seco al Horno Peso Recipiente) x 100 (Peso Seco al Horno Peso Recipiente) %W = (106.5 gr 11.95 gr ) (104.58 gr 11.95 gr.) x 100(104.58 gr 11.95 gr)%W = 2.07 %b. Humedad agregado grueso%W = (Peso Total Peso Recipiente) (Peso Seco al Horno Peso Recipiente) x 100(Peso Seco al Horno Peso Recipiente)%W = (494.30 gr 151.60 gr ) (492.78 gr - 151.60 gr ) x 100

(492.78 151.60 gr)

%W = 0.45 %

6. CLCULO DE LA ABSORCIN

a. Absorcin agregado fino%Abs = (Peso Saturado con Superficie Seca) (Peso Seco al Horno) x 100(Peso Seco al Horno)%Abs = (101.42 gr 100.32 gr) x 100100.32 gr%Abs = 1.09 %

b. Absorcin agregado grueso%Abs = (Peso Saturado con Superficie Seca) (Peso Seco al Horno) x 100(Peso Seco al Horno)%Abs = (338.44 gr 334.02 gr) x 100

(334.02 gr)

%Abs = 1.32 %

7. CLCULO PARA EL DISEO DE MEZCLAa. Asentamiento : 4b. Seleccin Tamao Mximo : 1 Angular

c. Estimacin del agua de mezcla y contenido de aire (tabla#5)* Para concreto sin aire incorporado: 185 lt/m3 (Volumen Unitario de Agua)* 1 % de aire atrapado

d. Relacin agua/cemento* POR RESISTENCIA: (TABLA # 7)

fc + 70 = 210 + 70 = 280 Kg/cm2

Relacin a/c = 0.53

* POR DURABILIDAD: (TABLA # 12)

0.50 0.02

POR LO TANTO: escogemos el menor valor = 0.50e. Calculo del contenido de cementoCEMENTO = Agua de Mezcla

Agua /Cemento

CEMENTO = 185

0.50CEMENTO = 370 kgf. Estimacin de la cantidad de agregado gruesoCALCULO DEL MODULO DE FINEZA: A partir del anlisis granulomtrico del Agregado Fino.

AGREGADO FINO

NTAMIZ (#)ABERTURA (mm)PESO (gr.)%RETENIDO%ACUMULADO

144,76000

282,38114.7717.9317.93

3161,19171.9526.8744.80

4300,54179.0827.9872.78

5500.36120.0318.7591.54

61000,14939.836.2297.76

72009.361.4699.22

8FONDO5.000.78100,00

SUMA TOTAL640 gr100,00

MODULO DE FINEZA = (17.93+44.80+72.78+91.54+97.76+99.22)

100

MODULO DE FINEZA = 4.24Ahora con la Tabla # 10 interpolamos para el mdulo de fineza de 4.24Entonces: X = 0.004

Por lo tanto: 0.64 0.014 = 0.636 m3 PESO AGREGADO GRUESO = 1553.61 x 0.636 = 988.096 Kg/m3

g. Estimacin de cantidad de agregado fino (volmenes absolutos)* CEMENTO = 370 = 0.1175 m3

3.15x1000

* AGUA = 185 = 0.185 m3

1000

* AIRE ATRAPADO = 0.01 m3 * AGREGADO GRUESO = 988.096 = 0.377 m3

2.62x1000

SUMATORIA DE VOLUMENES = 0.69 m3 VOLUMEN DE AGREGADO FINO = 1 m3 0.69 m3 = 0.31 m3

PESO AGREGADO FINO = 0.31 x 2.64 x 1000 = 818.40 kg8. PARA REAJUSTE DE LA HUMEDADAGREGADO GRUESO HUMEDO = 988.096 x 1.0045 = 992.54 Kg./m3

AGREGADO FINO HUMEDO = 818.40 x 1.02 = 834.77 Kg./m3

AGREGADO FINO = 818.40 x 0.0098 = 8.02 kg/m3

AGREGADO GRUESO = 988.096 x 0.0087 = -8.60 Kg./m3

AGUA REAL = 185 (8.02 - 8.60) = 185.58 Kg/m3

9. RELACION (PROPORCIN HALLADO EN LABORATORIO)370:862.70204:1019.64216

/185.58370

370

370

170 1: 2.256 : 2.683/ 0.502 cemento

A. Fino

A. Grueso

AguaPREPARACION DE LA MEZCLA DE CONCRETO PARA UN Se procedi a pesar los agregados de acuerdo al diseo establecido para 5 kg de cemento. 5: 12.355 : 14.605/ 1.535 cemento

A. Fino

A. Grueso

Agua Colocar el agregado fino, agregado grueso en la carretilla para mezclar.

Seguidamente agregar cemento y mezclarlo.

Cuando la mezcla esta homognea, echar agua segn diseo y proseguir con la mezcla.

Como observamos el agua segn diseo es insuficiente para la mezcla, por lo cual se procede a realizar un reajuste en la cantidad de agua (aumentar agua hasta que la mezcla tenga una consistencia adecuada).

Una vez preparada la mezcla se procede a realizar la prueba del slum en el cono de Abrams, para saber el asentamiento del concreto que debe de oscilar entre 3 4 pulg.

En el ensayo del cono de Abrams, el llenado de concreto se realiza en tres capas, en cada capa se debe chusear 25 veces.

Finalmente enrazar, limpiar, y sacar el cono para ver la consistencia.

Como vemos no alcanzamos el slum requerido, por lo cual devolvimos la mezcla del cono a la carretilla y aumentar agua requerida.

El reajuste para el agua del diseo es:

5: 12.355 : 14.605/ 3.235 cemento

A. Fino

A. Grueso

Agua Ya obtenido la mezcla final, de nuevo realizamos el ensayo del slum, obteniendo un asentamiento de 3.5 pulg que est en el rango adecuado de diseo.

Luego se procede a colocar la mezcla en una briqueta en tres capas sucesivas, en cada capa se debe chusear 25 veces.

Finalmente se procede a pesar la briqueta con la mezcla para hallar el peso unitario de la mezcla de concreto.

Peso de briqueta=6.5 Kg.Peso de la briqueta + peso de la mezcla=13.415 kg.

Peso de mezcla=6.915 Kg.

10. CONCLUSIN: Para la preparacion de la mezcla se debe hacer una correccion en la proporcion de agua para la obtencin del slump=3.5.