DISEÑO DE MEZCLAS (METODO ACI), Ejercicios de Construcción

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DISEÑO DE MEZCLAS

CIMENTACIONES

DECEMBER 7, 2019

CHRISTIAN ALBERTO VELASCO CAYCHO

DISEÑO DE MEZCLAS

MATERIALES:

1. CEMENTO:

 Portland ASTM tipo I “PACASMAYO”  Peso específico 3.

2. AGUA

 Potable, de la red de servicio público

3. AGREGADO FINO

 Peso específico de masa 2.  Absorción 0.44 %  Contenido de humedad 1.15 %  Módulo de fineza 2.

4. AGREGADO GRUESO

 Tamaño máximo 1 ½”  Peso seco compactado 1568.02 kg/m  Peso específico de masa 2.  Absorción 0.36 %  Contenido de humedad 0.20 %

DETERMINACION DE LA RESISTENCIA PROMEDIO:

Para determinar la resistencia promedio, de nuestra mezcla, nos apoyaremos de la tabla del “AMERICAN CONCRETE INSTITUTE”. Para nuestro caso, nuestro f’c = 280 kg/cm2, con lo cual, nuestro f’cr sería igual a lo siguiente: f’cr = 280 kg/cm2 + 84 kg/cm f’cr = 364 kg/cm

SELECCION DEL ASENTAMIENTO (SLUMP):

Como podemos apreciar en la tabla, nuestro contenido de aire, para nuestra mezcla, será de 1 %.

RELACION AGUA CEMENTO:

Calcular este valor es de suma importancia, ya que, este influirá en la resistencia que podrá tener nuestro concreto. Para calcular dicho valor, usaremos una tabla del ACI, la cual es la siguiente: Como se pude observar, la tabla no nos da un valor exacto para nuestra mezcla, por lo cual, es necesario interpolar entre los valores mas cercanos a nuestro f’cr. El cálculo, para hallar la relación agua cemento, es el siguiente: Sin aire incorporado Con aire incorporado 0.38 --- 0.42 --- 0.47 0. 0.54 0. 0.62 0. 0.7 0. 0.8 0. 350 300 250 200 150 f'c a 28 Días Relación Agua/Cemento en peso (kg/cm2) Tabla 3.- Relación Agua/Cemento vs f'c 450 400 400-364 0.42-x 400-350 0.42-0. 36 0.42-x 50 -0. 36*-0.05 0.42-x 50

x = 0.

-0.036 (^) = 0.42-x

Como se puede apreciar en dicho calculo, el valor de A/C es igual a 0.456.

FACTOR CEMENTO:

El factor cemento se determina dividiendo el volumen unitario de agua entre la relación agua-cemento, cuyo valor es el siguiente: En el caso de bolsas/m3, este valor se calculo dividiendo el 397 kg/m3 entre 42.5 kg/bolsas; el cual, es el peso promedio de una bolsa de cemento.

CONTENIDO DE AGREGADO GRUESO:

Para determinar dicho valor, nos apoyaremos nuevamente en las tablas que nos da el ACI, la cual, es la siguiente: Como se puede observar en la tabla, no hay un valor exacto, por lo cual, es necesario interpolar los valores dados en dicha tabla. El cálculo sería el siguiente:

181 kg bolsas

0.456 m3 m

FACTOR CEMENTO (^) = = (^397) = 9. 2,40 2,60 2,80 3, 3/8" 0,50 0,48 0,46 0, 1/2" 0,59 0,57 0,55 0, 3/4" 0,66 0,64 0,62 0, 1" 0,71 0,69 0,67 0, 1 1/2" 0,76 0,74 0,72 0, 2" 0,78 0,76 0,74 0, 3" 0,81 0,79 0,77 0, 6" 0,87 0,85 0,83 0, Tamaño Maximo Nominal del Agregado Grueso Volumen de agregado grueso, seco y compactado, por unidad de volumen del concreto, para diversos módulos de fineza del fino -0.07 0.76-x -0.20 0. 0.76-x

0.007 = 0.76-x

x = 0.

Humedad superficial del:  Agregado Fino 1.15 – 0.44 = + 0.71 %  Agregado Grueso 0.36 – 0.20 = + 0.16 % Y los aportes de los agregados serán: Aportes de humedad del:  Agregado Fino 373 x (+ 0.0071) = +3 lt/m  Agregado Grueso 1181 x (+0.0016) = +2 lt/m  Aporte de Humedad de los Agregados = + 5 lt/m  Agua efectiva = 181 – 5 = 176 lt/m Y los pesos de los materiales ya corregidos por humedad del agregado, a ser empleados en las mezclas de prueba, serán:  Cemento 397 kg/m  Agua de Diseño 176 lt/m  Agregado Fino 377 kg/m  Agregado Grueso 1183 kg/m

PROPORCIONES POR PESO:

La proporción en peso de los materiales, sin corregir y ya corregida por humedad del agregado, serán:  Relación agua-cemento de diseño = 181/397 = 0.  Relación agua-cemento efectiva = 176/397 = 0.

PESO POR TANDA DE UN SACO:

Para conocer la cantidad de materiales que se necesitan en una tanda de un saco, es necesario multiplicar la proporción en peso, ya corregida por humedad del agregado, por el de un saco de cemento.  Cemento 1 x 42.5 = 42.5 kg/saco  Agua efectiva = 18 lt/saco  Agregado Fino 0.95 x 42.5 = 40.4 kg/m  Agregado Grueso 2.98 x 42.5 = 126.7 kg/m 397 373 1181 397 397 397 397 377 1183 397 397 397 lt/saco (En peso seco) : : =^1 : 0.95^ : 2.98/18^ lt/saco^ (corregido) : : =^1 : 0.94^ : 2.97/