Diseño De Mezclas De Concreto

Diseño de mezclas

Introducción

Los valores de calidad de un concreto no se toman de un solo valor, todo concreto debe cumplir ciertas normas, estas están especificadas en el Reglamento de Construcciones del Distrito Federal que está basado en las regulaciones del método ACI Capítulo 21.

Este método pide dos datos muy importantes que el estructurista señalará, los cuales son f’c y tamaño máximo del agregado (grueso, es decir grava). El f’c es la resistencia que el concreto alcanza a los 28 días de haberse colado y haya fraguado en condiciones favorables.

Datos de la práctica

Para nuestro caso las condiciones iniciales del diseño de la mezcla serán

f’c=250 kg/cm2 y TMA=1’’.

Para el análisis de agregados tenemos que tomar en cuenta sus características, debido a que los agregados deben de ser viables económicamente, es decir se deben de obtener cerca de la zona en donde se construirá la obra. El método ACI capítulo 21 en palabras del profesor nos dice:”dame tus tipos de agregado y yo te ayudo con el diseño de la mezcla”. A continuación se presentan las características de los agregados proporcionados por el profesor:

Arena Grava

Módulo de finura=2.5 TMA=1’’

Densidad=2.36 kg/dm3 Densidad=2.14kg/dm3

% Humedad=1 % Humedad=1.5

%Absorción=6.38 % Absorción=4.97

Peso Volumétrico Semi Comprimido=1358 kg/m3

Por reglamento las mezclas de carácter estructural van de 200-450 (kg/cm2) como mezclas estándar.

2da condición: Cuando hay mucha densidad de acero de acero de refuerzo, el agregado no puede ser mayor que ¾ de la distancia entre las varillas.

3era condición: El TMA no debe ser mayor que 1/3 de la altura de la losa.

Revenimiento Depende de lo que necesitemos hacer, el revenimiento propuesto por el profesor fue de 10 cm. Por ejemplo para colar una columna con revenimiento de 10 cm, se complica mucho por la fluidez que presenta el concreto y el revenimiento máximo permitido es de 12, por lo que no se tiene mucho margen para aumentar la fluidez del concreto, así que se opta por utilizar aditivos que dan una fluidez de un revenimiento de 25 cm cuidando resistencia y permeabilidad.

Para el control de calidad se tiene que proponer una f’c de diseño mayor al valor requerido para evitar errores para el requisito estructural. Esta diferencia en el valor propuesto se señala en el reglamento.

Valores de diseño de una mezcla dependiendo del valor requerido:

f’c ≤ 250 kg/cm2 f’c(diseño)+70 kg/cm2

251 ≤ f’c ≤ 350 kg/cm2 f’c(diseño)+80 kg/cm2

f’c ≥ 351 f’c(1.1)+50kg/cm2

La prueba de los cilindros dará el veredicto sobre la resistencia alcanzada por la mezcla de concreto diseñada, para esto se necesitarán alrededor de 30 pares de cilindros que arrojarán un valor por par, y mediante el análisis de los datos se obtendrá la desviación estándar y está ayudará al siguiente diseño de la mezcla con mayor precisión y menos perdidas.

1.-Para nuestra mezcla la resistencia de diseño es: 250+70=320 kg/cm2.

2.-Cantidad de agua y aire: 195 litros y 1.5 litros respectivamente.

3.-a/c=0.54-cemento=195/0.54=361 kg/m3.

4.-Grava (Volumen de agregado grueso compactado seco)=0.7(1358)=951 kg/m3.

5.-Arena ¿?

Para obtener el volumen de arena requerido, dividimos la densidad entre el peso de cada uno de los elementos y obtenemos volumen y a la suma de todos estos, la restamos a 1 m3 y esta diferencia será el volumen que se necesita de arena para la mezcla.

Agua=(195 kg)/(1 kg/dm3.)=195 dm3 195+116+444+1.5=756 dm3

Cemento=(361 kg)/(3.1 kg/dm3.)=116 dm3 1000-756=244 dm3 de arena

Grava=(951 kg)/(2.14 kg/dm3.)=444 dm3

Peso de la Arena= 244dm3*2.36 kg/dm3=576 kg

Se deben calcular el impacto que tienen sobre el diseño de la mezcla las características de absorción y humedad que poseen los agregados.

Arena

Humedad

576 kg*0.01=5.76 kg de agua en el agregado

Absorción

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