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TUTORIAL DE DM - CONCRET 2014 (V.1.0.0)

PARA DISEO DE MEZCLA DEL COMIT 211 DE LA ACI

DSO ABANCAY - Copyright

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE LOS ANDES

FACULTAD DE INGENIERA CIVIL

ESTUDIO Y INNOVACIN PARA DESARROLLO DE ABANCAY

INTRODUCCIN

DM CONCRET (v.1.0.0) es un programa basado en el mtodo del comit 211 de la ACI, que simplemente insertando los resultados del laboratorio de los agregados Finos y Gruesos y

las propiedades deseados del concreto, determina inmediatamente un resultado de diseo

de mezcla por tres formas:

Por peso corregido por humedad. Por volumen corregido por humedad. Por metro cubico corregido por humedad.

Estos resultados solo se pueden exportar a Microsoft Excel 2013 despus de obtener un

resultado.

El programa tambin tiene un manual de laboratorio de gua para agregados que se utilizara

para determinar el diseo de mezcla.

Debemos tener en cuenta que dependiendo de los datos que insertemos obtendremos los

resultados ya que DM CONCRET es un programa que simplemente facilita los clculos para el diseo de mezcla de concreto de manera rpida y simple.

Danilo Saavedra Or

Abancay Apurmac Per

02 de Setiembre de 2014




PARTES DEL MEN PRINCIPAL Y LAS BARRAS HERRAMIENTAS

A continuacin se muestra las partes principales del programa.

Donde se define:

Barra de herramientas del men: sirve para ingresar a las diferentes opciones del programa como son:

INSERTAR: Que nos permite insertar los datos necesarios para determinar el diseo.

EXPORTAR RESULTADOS: Exporta los resultados a Microsoft Excel versin 15 del 2013.

TABLA DE DISEO: Muestra las tablas utilizadas para el clculo de diseo de mezcla por el comit 211 de la ACI (no se permite modificar estas tablas).

MANUAL DE LABORATORIO DE CONCRETO: Muestra los procedimientos

que se realizar y calculan para los ensayos de laboratorio de concreto.

ACERCA DE: Muestra detalles del programa.

Caja de informacin de los resultados: Muestra si se calcul con existo el diseo de mezclas y si el esfuerzo promedio cumple con los lmites que plantea el comit 211

de la ACI que vara de 150 kg.f/cm a 450 kg.f/cm.

Portal de resultado: Muestra el procedimiento de clculo del diseo de mezcla de concreto y los resultados.

Portal de

resultados

Caja de

informacin de

los resultados

Barra de

herramientas

del men

Caja de

informacin de

los resultados




EJEMPLO 1

Se desea calcular las proporciones de los materiales empleados en vigas y columnas que

cuenta con las siguientes especificaciones.

1. ESPECIFICACIONES:

a) No existe limitaciones en el diseo por procesos de congelacin, ion

cloruros, o ataques por sulfatos.

b) La resistencia en la compresin de diseo especificado es de 210 kg.f/cm,

a los 28 das. No se cuenta con la desviacin estndar.

c) Las condiciones de colocacin requieren que la mezcla tenga una condicin

plstica.

2. MATERIALES:

a) Cemento:

Prtland ASTM tipo I marca sol Peso especfico: 3.15

b) Agua:

Potable.

c) Agregado fino:

Peso Especfico de la masa: 2.8195 gr/cm Absorcin: 0.97 % Contenido de Humedad: 4.63 % Mdulo de fineza: 2.921 Peso seco suelto: 1509 kg/m Peso seco compactado: 1690 kg/m

d) Agregado Grueso:

Peso Especfico de la masa: 2.788 gr/cm Absorcin: 0.85 % Contenido de Humedad: 0.18 % Tamao Mximo Nominal: 1 Peso seco suelto: 1497 kg/m Peso seco compactado: 1527 kg/m

SOLUCIN CON PROCEDIMIENTO

Paso 1.- Determinando el SLUMP

Queremos que nuestro concreto cuente con una consistencia plstica entonces para

determinar el SLUMP revisaremos el siguiente cuadro:

CONSISTENCIA ASENTAMIENTO

Seca 0" a 2"

Plstica 3" a 4"

Fluida 5"

Entonces nuestro SLUMP ser: 3" a 4"




Paso 2.- Determinando f c r

Para determina f c r debemos revisar la siguiente tabla:

f c Especifico f c r (kg/)

350 f c +98

Nuestro concreto va a ser de Resistencia 210

Entonces nuestro f c r ser: f c r = 84: 210+84 = 294

Paso 3.- Determinando la relacin agua cemento

Para determina la relacin agua cemento debemos revisar la siguiente tabla:

RESISISTENCIA A LA

COMPRESIN A LOS 28 D.

RELACIN AGUA CEMENTO DE DISEO EN PESO

SIN AIRE INCORPORADO CON AIRE INCORPORADO

450 0.38 .

400 0.43

350 0.48 0.40

300 0.55 0.46

250 0.62 0.53

200 0.7 0.61

150 0.8 0.71

Nuestro concreto va a ser de Resistencia 210 a los 28 das.

Entonces interpolando nuestra a/c: 0.5584

Paso 4.- Determinando el requerimiento aproximado de agua de mezclado.

Para determina el requerimiento aproximado de agua de mezclado debemos revisar la

siguiente tabla:

Asentamiento Tamao mximo nominal del agregado grueso

3/8" 1/2" 3/4" 1" 1 1/2" 2" 3" 6"

Concreto sin aire incorporado

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

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

6" a 7" 243 228 216 202 190 178 160




Para nuestro caso el tamao mximo nominal es 1" y un asentamiento de 3" a 4" y sin aire

incorporado.

Entonces nuestro requerimiento de agua de mezcla es: 193 lt /m3

Paso 5.- Determinando la cantidad de cemento

De resultados anteriores tenemos que

a/c= 0.5584

Agua=193 lt/m3

Entonces: C=a/c=193/0.5584 =345.6304 kg

Paso 6.- Determinando el porcentaje de aire en volumen

Para determinar el porcentaje de aire en volumen debemos revisar la siguiente tabla:

Sin aire incorporado.

TMN DEL AGREGADO GRUESO AIRE ATRAPADO

3/8" 3.0%

1/2" 2.5%

3/4" 2.0%

1" 1.5%

1 1/2" 1.0%

2" 0.5%

3" 0.3%

4" 0.2%

Para nuestro caso el TMN: 1"

Entonces el contenido de aire es 1.5%

Paso 7.- Determinando la cantidad de agregado.

Determinando el volumen absoluto

De los datos anteriores se tiene:

Agua= 193 kg

Cemento= 345.6304 kg

Aire= 1.5%




Entonces para el volumen se tiene:

Agua =193

1000= 0.193

Cemento =345.6304

1000 x 3.15 = 0.1097

Aire=1.5/1000 = 0.015

=0.3177

Entonces el porcentaje de agregado es:

1- 0.3177 = 0.6823

A partir del tamao mximo nominal de 1" y el mdulo de fineza igual a 2.921 se tiene

utilizamos el siguiente cuadro:

TMN Mdulo 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

1 1/2" 0.76 0.74 0.72 0.70

2" 0.78 0.76 0.74 0.72

3" 0.81 0.79 0.77 0.75

6" 0.87 0.85 0.83 0.81

Volumen de agregado grueso seco y compactado: 0.6579 m3

Peso seco del agregado grueso: 0.6579x1527=1004.6133

Volumen absoluto de A. grueso: 1004.6133/(2.788x1000)=0.3603

Volumen absoluto de A. Fino: 0.6823 - 0.3603=0.322

Determinando el peso de los agregados:

Utilizaremos la siguiente propiedad:

Peso especfico =peso

volumen




Entonces:

Peso= peso especfico x volumen

Entonces se tiene:

Agregado fino= 2.8195 x 0.322 x 1000 = 907.879

Agregado grueso= 2.788 x 0.3603 x1000=1004.5164

Paso 8.- Peso seco de los agregados

Entonces se tiene lo siguiente:

CEMENTO = 345.6304 kg

ARENA = 907.879 kg

PIEDRA = 1004.5164 kg

AGUA = 193 LT

Paso 9.- Correccin por humedad

Utilizaremos la siguiente propiedad para determinar el peso seco de los

materiales:

D = (1 +w%

100) X S

Y para el agua total de la mezcla restaremos el aporte de agua:

Aporte de agua = (%w %a

100) X s

CEMENTO = 345.630 kg/m3

ARENA = 907.879 X D = 907.879 X 1.0463 = 949.914 kg/m3

PIEDRA = 1004.5164XD = 1004.5164X1.0018 = 1006.325 kg/m3

AGUA = 193 L APORTE DE AGUA

Agua = 193 4.63 0.97

100X907.879

0.18 0.85

100X1004.5164 = 166.502 lt/m3




Paso 10.- Proporcin en peso

CEMENTO =345.630

345.630= 1

ARENA =949.914

345.630= 2.75

PIEDRA =1006.325

345.630= 2.91

AGUA =166.502

345.630= 0.48

Para el proporcionamiento por volumen:

1 2.75 2.91 /0.48

Paso 11.-Peso unitario suelto hmedo

Los datos conseguidos en el laboratorio son:

peso unitario suelto seco del agregado fino = 1509

peso unitario suelto seco del agregado grueso = 1497

Paso 12.-Proporcionamiento por volumen

CEMENTO =345.63

bolsa de cemento=

345.63

42.5= 8.132 pies3

ARENA =949.914

peso unitario suelto humedox35.31 =

949.914

1509x35.31 = 22.228 pies3

PIEDRA =1006.325

peso unitario suelto humedo x35.31 =

1006.325

1497x35.31 =

23.736 pies3

AGUA = 166.502 lt/m3

Para el proporcionamiento por volumen:

CEMENTO =8.132

8.132= 1

ARENA =22.228

8.132= 2.73

PIEDRA =23.736

8.132= 2.92

AGUA =166.502

8.132= 20.47

1 2.73 2.92 /20.47lt




SOLUCIN APLICANDO EL PROGRAMA DM CONCRET 1. Abrimos el Programa:

2. Se observara el siguiente men principal y realizamos click en INSERTAR RESULT. DE LABORATORIO (tambin podemos hacer click directamente PARA EL AGREGADO FINAL y PARA EL AGREGADO GRUESO):




2.1. Luego insertamos primero los ensayos de laboratorio del Agregado Fino

haciendo click en PARA EL AGREGADO FINO, e insertamos los resultados de

laboratorio del agregado fino de la siguiente manera:

2.2. Luego insertamos primero los ensayos de laboratorio del Agregado Grueso

haciendo click en PARA EL AGREGADO GRUESO, e insertamos los resultados de

laboratorio del agregado grueso de la siguiente manera:

3. Ahora insertamos las propiedades del concreto haciendo click en INSERTE PROP.

DEL CONCRETO.




Insertamos las propiedades de concreto:

Consistencia PLASTICA por dato del ejemplo. La resistencia a los 28 das es 210 kg.f/cm por dato del ejemplo. Se considera SIN AIRE INCORPORADO por que las especificaciones del ejemplo nos

indica que no existe limitaciones en el diseo por procesos de congelacin, ion cloruros, o ataques por sulfatos.

Se considera el factor de seguridad POR REGLAMENTO porque no contamos con el valor de la desviacin estndar de la compresora.

4. Ahora configuramos el peso especfico del cemento y la exposicin a sulfatos

haciendo click en PESO ESPECIFICO DEL CEMENTO y EXPOSICIN A SULFATOS,

(por defecto del programa el peso especfico del cemento es igual 3.15 y la

exposicin a sulfatos es DESPRECIABLE).

Por dato del ejemplo se coloca 3.15 por ello no cambia este valor.

NOTA: Si es necesario se cambia este valor, al costado se muestra una tabla de la

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA de pesos especficos de cementos segn la

marca, que es referencial.




Se no se cambiara la EXPOSICIN A SULFATOS igual a DESPRECIABLE por las

especificaciones del ejemplo nos indica que no existe limitaciones en el diseo por procesos

de congelacin, ion cloruros, o ataques por sulfatos.

NOTA: Para esto es necesario realizar un ensayo qumico del lugar sobre la cantidad de

sulfatos, con este valor nos podemos referir a la tabla del costado y colocar la EXPOSICIN

A SULFATOS.

5. Obsrvese que se calcul con existo y que la resistencia promedio cumpliera para

saber que la respuesta es correcta.




Los resultados se muestran al poner la barra de desplazamiento al final.

6. Ahora lo Exportamos a Excel haciendo click en EXPORTAR RESULTADOS luego click

en EXCEL 2013.

NOTA: Solo exporta al Excel 2013 a versiones superiores, si no cuenta esta versin del Excel

no haga click en este botn por no exportara.




EJEMPLO 2

Se desea calcular las proporciones de los materiales empleados en vigas y columnas que

cuenta con las siguientes especificaciones.

3. ESPECIFICACIONES:

d) No existe limitaciones en el diseo por procesos de congelacin, ion


e) La resistencia en la compresin de diseo especificado es de 210 kg.f/cm,

a los 28 das. La desviacin estndar es 20 kg.f/cm.

f) Las condiciones de colocacin requieren que la mezcla tenga una condicin

plstica.

4. MATERIALES: e) Cemento:

Prtland ASTM tipo I marca sol Peso especfico: 3.15

f) Agua:

Potable. g) Agregado fino:

Peso Especfico de la masa: 2.64 gr/cm Absorcin: 0.7% Contenido de Humedad: 6.0% Mdulo de fineza: 2.80

h) Agregado Grueso:

Peso Especfico de la masa: 2.68 gr/cm Absorcin: 0.5% Contenido de Humedad: 2.0% Tamao Mximo Nominal: 1 Peso seco compactado: 1600 kg/m

SOLUCIN APLICANDO EL PROGRAMA DM CONCRET 7. Abrimos el Programa:




8. Se observara el siguiente men principal y realizamos click en INSERTAR RESULT. DE LABORATORIO (tambin podemos hacer click directamente PARA EL AGREGADO FINAL y PARA EL AGREGADO GRUESO):

8.1. Luego insertamos primero los ensayos de laboratorio del Agregado Fino

haciendo click en PARA EL AGREGADO FINO, e insertamos los resultados de

laboratorio del agregado fino de la siguiente manera:

NOTA: se observa que el PESO UNITARIO SUELTO SECO se dej en blanco por que no se

tiene este valor como dato, en caso que no contemos con algn otro dato el programa no te

permitir ACEPTAR por que los 4 primeros datos son fundamentales, pero a falta del PESO

UNITARIO SUELTO SECO no se podr determinar la proporcin por volumen corregido por

humedad y la proporcin por metro cubico corregido por humedad pero si la proporcin

por peso corregido por humedad.




8.2. Luego insertamos primero los ensayos de laboratorio del Agregado Grueso

haciendo click en PARA EL AGREGADO GRUESO, e insertamos los resultados de

laboratorio del agregado grueso de la siguiente manera:

NOTA: se observa que el PESO UNITARIO SUELTO SECO se dej en blanco por que no se

tiene este valor como dato, en caso que no contemos con algn otro dato el programa no te

permitir ACEPTAR por que los 5 primeros datos son fundamentales, pero a falta del PESO

UNITARIO SUELTO SECO no se podr determinar la proporcin por volumen corregido por

humedad y la proporcin por metro cubico corregido por humedad pero si la proporcin

por peso corregido por humedad.

9. Ahora insertamos las propiedades del concreto haciendo click en INSERTE PROP.

DEL CONCRETO.

Insertamos las propiedades de concreto:

Consistencia PLASTICA por dato del ejemplo. La resistencia a los 28 das es 210 kg.f/cm por dato del ejemplo. Se considera SIN AIRE INCORPORADO por que las especificaciones del ejemplo nos

indica que no existe limitaciones en el diseo por procesos de congelacin, ion





Se considera el factor de seguridad POR DESVIACIN ESTNDAR porque contamos con este valor que es igual a 20 kg.f/cm.

10. Ahora procedemos a insertar la Desviacin Estndar haciendo click en DESVIACIN

STANDAR.

Insertamos la desviacin Estndar.

NOTA: Si en propiedades del concreto coloca en factor de seguridad POR DESVIACIN

ESTNDAR y no colocar este valor se considerara la desviacin Estndar igual a 0 kg.f/cm.

11. Ahora configuramos el peso especfico del cemento y la exposicin a sulfatos

haciendo click en PESO ESPECIFICO DEL CEMENTO y EXPOSICIN A SULFATOS,

(por defecto del programa el peso especfico del cemento es igual 3.15 y la

exposicin a sulfatos es DESPRECIABLE).

Por dato del ejemplo se coloca 3.15 por ello no cambia este valor.

NOTA: Si es necesario se cambia este valor, al costado se muestra una tabla de la

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA de pesos especficos de cementos segn la

marca, que es referencial.




Se no se cambiara la EXPOSICIN A SULFATOS igual a DESPRECIABLE por las

especificaciones del ejemplo nos indica que no existe limitaciones en el diseo por procesos

de congelacin, ion cloruros, o ataques por sulfatos.

NOTA: Para esto es necesario realizar un ensayo qumico del lugar sobre la cantidad de

sulfatos, con este valor nos podemos referir a la tabla del costado y colocar la EXPOSICIN

A SULFATOS.

12. Obsrvese que se calcul con existo y que la resistencia promedio cumpliera para

saber que la respuesta es correcta.




Los resultados se muestran al poner la barra de desplazamiento al final.

NOTA: No se tiene el valor de la proporcin por volumen y por m3 por que no se coloc el

PESO SECO SUELTO de los ensayos de laboratorio.

13. Ahora lo Exportamos a Excel haciendo click en EXPORTAR RESULTADOS luego click

en EXCEL 2013.

NOTA: Solo exporta al Excel 2013 a versiones superiores, si no cuenta esta versin del Excel

no haga click en este botn por no exportara.

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