PASOS EN EL DISEÑO DE MESCLAS

Estudiar cuidadosamente los requisitos indicados en los planos y especificaciones técnicas

Seleccionar la resistencia promedio requerida para obtener en la obra la resistencia de diseño especificado

Seleccionar en función de de las características del elemento estructural y sistema de colocación del concreto y tamaño máximo nominal del agregado

Elegir la consistencia de la mezcla y expresarla en función del asentamiento de la misma

Determinar el volumen el agua por unidad de volumen de concreto

Determinar el porcentaje de aire atrapado o el de aire total según se trate de concretos normales

Seleccionar la relación agua cemento requerido para obtener la resistencia adecuada

Determinar el porcentaje de aire atrapado o el de aire total según se trate de concretos normales

Seleccionar la relación agua cemento requerido para obtener la resistencia adecuada

Seleccionar relación agua cemento requerida por condición de durabilidad

Seleccionar la menor de las relaciones agua cemento elegidas por resistencia y durabilidad

Determinar el factor cemento por unidad cubica de concreto en función unitaria de agua y de las relaciones agua cemento

Determinar las proporciones de los agregados fino y grueso

Determinar empleando el método del ¿diseño seleccionado las proporciones de la mezcla

Corregir dichas proporciones en función del porcentaje de absorción y contenido de humedad

Ajustar las proporciones finales de acuerdo a los resultados de los ensayos realizados bajo condiciones de obra

Recomendaciones

Siempre hágale pruebas al concreto realizado en la obra

SELLECION DE RESISTENCIA PROMEDIO

Grado de control de la cantidad de concreto La mezcla de concreto debe de ser diseñada para

una resistencia superior a la indicada El control de pie en obra debe de ser rígida El ahorro obtenido en los costos de producción

comparado con el gasto de las operaciones de control de calidad

Las características importancia y magnitud de la obra El concreto debe de cumplir con todas sus características

físicas como mecánicas tanto después y antes del fraguado

Los materiales empleados y proceso de puesta en obra de concreto

Los requisitos de los planos y especificaciones de obra

FACTORES EN LA VARIACION DE LA CALIDAD DE CONCRETO

El grado de control en la calidad y uniformidad del concreto que ha de definir la resistencia promedio

Variación de calidad de los materiales

Variaciones en el proceso de puesta de obra

Variaciones de control de calidad

La experiencia del constructor su capacidad de producir un concreto con las características deseadas

Experiencia en el control del concreto para su buena producción, para los ensayos de laboratorio

El coeficiente de variación de la muestra de ensayo tomada en obra y utilizadas en el control de la resistencia a la compresión del concreto

Los valores de la relación el grado de control de calidad con el coeficiente de variación v

CALCULO DE LA DESVIACION ESTANDAR

Una empresa tiene los registros de los ensayos realizados con anterioridad por lo menos unos 30 para poder se realizará la desviación estándar con estas

Representar materiales procedimientos de control de calidad y condiciones de trabajo similares

Representar a concretos preparados para alcanzar una resistencia ala compresión de diseño especificada el orden de la del trabajo

De consistir de por lo menos de 30 diferentes ensayos

Calcular a partir de esos resultados

S ………………. Desviación estándar N numero de ensayos de la serie Resultados de resistencia de nuestras de los

ensayos individuales X……………….. Promedio de todos los ensayos

individuales

Si se utiliza dos diferentes registros para llegar a 30 ensayos la desviación estándar debe ser estadístico

Ecuación en la cual S promedio estadístico de las desviaciones estándar

cuando se utiliza los registros de ensayo para calcular la desviación estándar en kg/cm2

desviación estándar calculada para los grupos 1 y 2 respectivamente en kg/cm2

Numero de ensayos en cada grupo respectivamente

𝑠→

=√ (𝑛1−1)2(𝑠1)

2+(𝑛2−1)2(𝑠1)

2

𝑛1+𝑛2−2

La desviación estándar se aplica para el calculo de resistencias promedio

Al inspeccionar se debe de recordar q la desviación estándar o resistencias promedios estén dentro de los promedios correctos pueden variar por la norma técnica E.060

En el caso de que tengamos entre 15 y 30 se utilizaran las formulas anteriores, donde el valor de Ds se amplificara por un factor de acuerdo a la siguiente tabla:

F´cr = F´c + 1.34(αDs)….(3)

F´cr = F´c + 2.33(αDs) – 35….(4)

DONDE:

α: factor de amplificación.

N° DE ENSAYOS

FACTOR DE INCREMENTO

15 1.16

20 1.08

25 1.03

30 o mas 1.00

Para el caso de que tengamos menos de 15 ensayos tenemos:

F´c ESPECIFICADO F´CR (Kg/cm2)

< 210 F´c + 70

210 a 350 F´c + 84

> 350 F´c + 98

RESISTENCIA PROMEDIO POR EL METODO DE WALKEREl grupo de trabajo del profesor Walker ha desarrollado, en los laboratorios de la universidad de Maryland, un procedimiento de determinación de la resistencia promedio en función del coeficiente de variación de las muestras de ensayo y de un segundo coeficiente el cual esta en función del numero de veces, una de cada diez o una de cada cien, que una muestra de ensayo no pasa un determinado porcentaje de la resistencia del diseño especificada:

….(5)

DOCUMENTACION DE LA RESISTENCIA PROMEDIO

En todo los casos mencionados, los resultados deberán representar materiales similares a aquellos elegidos y condiciones semejantes a aquellas que se espera en obra.

Para propósitos de verificación de la resistencia en compresion en al obra, se podrá emplear registros de resultados de ensayos consistentes de menos de 30 pero no menos de 10 resultados de ensayos consecutivos, siempre que el conjunto de estos comprenda un periodo no menor de 45 días.

Reducción de la resistencia promedio

En función de la información disponible en durante el proceso constructivo, se podrá reducir el valor de la resistencia de diseño especificada, para ello se requiere:

Un registro de 30 o mas resultados de muestras de ensayo y la resistencia en compresión promedio calculada a partir de dichos resultados usan do la desviación estándar:

Donde:

S = Desviación estándar

n = Numero de ensayos de la serie

= Resultados de resistencia de muestras de ensayos individuales

Promedio de todos los ensayos individuales

Si se utiliza 2 grupos de registros de resultados de muestras de ensayo. La desviación estándar a ser empleada en el calculo de resistencia promedio, deberá ser el promedio estadístico de los valores calculados para cada grupo de ensayos. Se calcula con:

Donde:

= promedio estadístico de las deviaciones estándar

=desviación estándar calculada para los grupos 1 y 2.

= Numero de ensayos en cada grupo

Que se disponga de un registro de 15 a 29 resultados y la resistencia en compresión promedio calculada a partir de ellos exceda a la requerida, determinada empleando el calculo de desviación estándar.

Entrando con el valor de la desviación estándar y el de la resistencia de diseño especificada, la tabla anterior permite obtener la resistencia promedio a ser empleada en la selección de las proporciones de la mezcla. Para valores intermedio solo se requiere interpolar

t = coeficiente es función del numero de resultados inferiores a c y del numero de muestras empleadas para el calculo del coeficiente de variación.

v = coeficiente de variación expresado como fracción decimal

Ejemplo 1:

Un contratista tiene 2 registros de ensayo de obras anteriores:

Se desea conocer :

a.- cual es la resistencia promedio para una resistencia en compresión especificada de 210 kg/

El promedio estadístico de la desviacion estándar es:

Conociendo la desviación estándar podemos calcular la resistencia promedio.

La resistencia promedio es el mayor resultados.

Coeficiente de variación de promedio ponderado se calcula con:

Conocido el coeficiente de variación se determina el coeficiente «t» este es función del numero de resultados no mayores a 1 y ensayos por debajo de la resistencia especificada, se reemplaza en:

Conclusión:

Se establece que la resistencia promedio de concreto armado de 224kg/ y que cuando se calcula por los criterios del comité europeo es de 225 kg/ ambas resistencias son casi iguales , aunque desde el punto de vista económico se emplea el de 225 kg/.

Selección del tamaño máximo nominal del agregado grueso

Definicion

La Norma ITINTEC 400.07 define al “tamaño Maximo” como a aquel que “corresponde al menor tamiz por el que pasa toda la muestra de agredado grueso”.

La Norma ITINTEC 400.037 define al “Tamaño Maximo Nominal” como a aquel que “corresponde al menor tamiz de la serie utilizada que produce el primer retenido”.

Debe estar entre la malla 2” y 3/8”

Criterios de Seleccion

En las selección el ingeniero deberá tener en consideración que el concreto deberá ser colocado sin dificultas en los encofrados

Que en todos los lugares de ellos, especialmente esquinas y ángulos, espacio entre barras, ductos y elementos embebidos, secciones altamente reforzadas, y paredes de encofrados, no deberán quedar espacios vacios ni cangrejeras.

El porcentaje de vacios tiende a disminuir comforme ausente el tamaño maximo nominal de un agregado bien graduado, los requisitos de mortero de la unidad de volumen del concreto seran menores al incrementarse aquel.

Las normas recomiendan que el tamaño máximo nominal del agregado grueso sea el mayor que pueda ser economicamente disponible, siempre que el sea compatible con las dimensiones y caracteristicas de la estructura

Se considera que el tamaño maximo nominal del agregado grueso deberá exceder de los siguientes valores:

Las limitaciones anteriores pueden ser obviadas si, a criterio de la inspeccion, la trabajabilidad de la mezcla y los preocedimientos de colocacion de la misma tienen caracteristicas tales que el concreto puede ser acomodado en los encofrados sin peligro de cangrejeras o vacios.

En elementos de espesor reducido o ante la presencia de gran cantidad de armadura, ductos o elementos embedidos, el diseñador podrá reducir el tamaño maximo nominal del agregado grueso siempre que se mantenga una adecuada trabajabilidad, se cumpla con el asentamiento requerido, se evite la excesiva segregacion y se obtengan las propiedades especificadas para el concreto.

Cuando se deben seleccionar las proporciones de concretos cuya resistencia en compresion de diseño especificada sea igual o mayor de 350 kg/m3, podra obtenerse mejores resultados utilizando agregados de tamaño maximo nominal mejor, los cuales permiten obtener resistencias mas altas para una relacion agua-cemento dada.

Selección del Asentamiento

Criterios Basicos

La consistencia es aquella propiedad del concreto no endurecido que define el grado de humedad de la mezcla. De acuerdo a su consistencia, las mezclas de concreto se clasifican en:

A) mezclas secas; aquellas cuyo asentamiento esta entre cero y dos pulgadas (0 mm a 50 mm)

B) mezclas practicas; aquellas cuyo asentamiento esta entre tre y 4 pulgadas )75 mm a 100 mm)

C) mezclas fluidas; aquellas cuyo asentamiento esta entre cinco o mas pulgadas (mayor de 125 mm)

Existen diferentes metodos de laboratorio para determinar la consistencia de las mezclas de concrero. De todos ellos se considera que el ensayo de determinacion del asentamiento, medido con el CONO DE ABRAMS, es aquel que da una mayor idea de las caracteristicas de la mezcla de concreto bajo condiciones de Obra.

Entre los principales factores que pueden modificar la consistencia de una mezcla de concreto se encuentran los siguientes:

El tiempo transcurrido entre la preparacion del concreto y el momento en que se efectua el ensayo de consistencia.

El contenido, fineza y composicion quimica del cemento. La adicin de materiales cementantes o puzolamicos

Las proporciones de la mezcla

La temperatura y humedad relativa ambientes.

El perfil, textura superficial, revestimientos superficiales, porosidad, absorcion, y granulometria de los agregados fino y grueso.

La presencia de aditivos incorporadores de aire, aditivos acelerantes, y aditivos reductores de agua.

La determinacion del asentamiento de mezclas de concreto empleando el cono de abramas, se efectuara siguiendo las

recomendaciones de la norma ITINTEC 339.035 o ASTM c143

Selección del Asentamiento

Debera ser aquel indicado en las especificaciones.

Si las especificaciones de obra no indican el asentamiento que debe tener el concreto, se seguria alguno de los criterios siguientes:

El concreto se dosificara para una consistencia plastica, con un asentamiento entre 3 y 4 pulgadas (75 a 100 mm) si la consolidacion es por vibracion y de 5 pulgadas o menor (125mm o menos) si la compactacion es por varillado.

Se seleccionara el valor mas conveniente empleado las tablas preparadas por el comité 211 del ACI.

Podra aceptarse en Obra una tolerancia hasta de 25 mm sobre el valor indicado en el acapite anterior para una muestra individual, siempre que el promedio de cinco muestras consecutivas no exceda del limite indicado

En aquellos casos en que se dessea un concreto fluido de alto asentamiento, debera tenerse cuidado en la evaluacion de la mezcla a fin de garantizar que la segregacion y exudacion do han de modificar las propiedades de esta.

Se podra utilizar en obra concretos con asentamientos diferentes de los indicados siempre que se cuente con autorizacion escrita de la inspeccion.

Criterios generales

Permite conocer La relación agua-cemento, importante para las características y ver el contenido de aire

El empleo de aditivos pueden disminuir el requisito de agua, también el clima o temperatura de la zona

Se refiere a que cantidad de agua se debe incorporar a la mezcladora , por unidad cúbica de concreto

Criterios de selección

Consideraciones complementarias