Diseño De Mezclas

“Año de la Inversión para el Desarrollo Rural y la Seguridad Alimentaria”

PUCALLPA – PERÚ

2013

INTRODUCCION

DISEÑO DE MEZCLAS

Procedimiento de mezclas

Es un proceso que consiste en calcular las proporciones de los elementos que forman el concreto, con el fin de obtener los mejores resultados.

El diseño de mezcla es la dosificación ideal que debe haber entre los componentes del concreto para crear un concreto con la resistencia y durabilidad deseada.

Se deben de tomar en consideración las características del hormigón dependiendo de qué cantera son los agregados, la granulometría y el tamaño máximo. Con respecto a la granulometría del material de Pachitea en sus diferentes tamaños de granos, sin exceso o ausencia.

Procedimiento del cálculo:

Se desea diseñar una mezcla de concreto para ser empleada en la construcción de columnas y losas armadas. La resistencia promedio requerida es de F’c = 210 kg/cm2. El tamaño máximo del Agregado es de 1 ½’’ y el asentamiento es de 3’’- 4’’ (slump).

PASO 1:

ASENTAMIENTO = 3” – 4” (CONSISTENCIA ESTADO PLASTICO).

PASO 2:

TAMAÑO MAX. AG. = 1 ½

PASO 3:

DISEÑO SIN AIRE INCLUIDO.

TAMAÑO MAXIMO = 1 ½

AGUA DE MEZCLADO = 175 LT/m3.

% AIRE ATRAPADO = 1%

PASO 4:

F’c = 210 KG/cm2

250 0.62

50 210 X = 0.08

10 ?

200 0.70

50 0.08

? = 0.016

10 ?

X = a/c = 0.70 – 0.016 = 0.1684 = 0.68

PASO 5:

CONTENIDO DE CEMENTO:

C = 175/0.68 = 257.35 Kg.

PASO 6:

T.M. : 1 ½ M.f .= 2.55

Volumen seco y compactado A. grueso = 0.755 m3

Luego:

Peso Seco A. grueso = 0.755x 1758 = 1327.29 kg.

PASO 7:

METODO DE LOS PESOS:

P.U. Concreto Fresco = 2420 Kg/m3

Agua = 175 lt/m3

Cemento = 257.35 kg.

Ag. Fino = 2420 - (175+ 257.35 + 1327.29)

A. Grueso = 1327.29 Kg. Ag. Fino = 660.36 Kg.

METODO DE VOLUMEN:

Cemento = 257.35/(2.95 x 1000) = 0.0872 m3

Agua = 175/1000 = 0.1750 m3

Aire Atrapado = 1x1/100 = 0.0100 m3

Ag. Grueso = (1327.29 )/(2.668 x 1000) = 0.4975 m3

Total = 0.7697 m3

Luego:

Vol. Ab. Ag. Fino = 1 – 0.7697 = 0.2303 m3

Peso Ag. Fino = 0.2303 (2.503 x 1000) = 576.44 Kg.

PASO 8:

PESOS HUMEDO:

CEMENTO = 257.35 Kg.

A.FINO = 576.44 x 1.05 = 605.26 Kg.

A.GRUESO = 1327.29 x 1.015 = 1347.20 Kg.

AGUA EFECTIVA = 175-[((3.9-1.626))/100×576.4+((3.5-1.068))/100×1327.29]=129.61 Lt.

REDONDEANDO LAS PROPORCIONES FINALES

CEMENTO = 257 Kg/m3. (6.06 bolsas)

A.FINO = 605 Kg/m3.

A.GRUESO = 1347 Kg/m3.

AGUA EFECTIVA = 129.61 Lt/m3.

EXPRESIONES DE LAS PROPORCIONES EN PESO

CEMENTO = 257/257=1

A.FINO = 605/257=2.35

A.GRUESO = 1347/257=5.24

AGUA EFECTIVA = 129.61/257=0.50

1∶2.35∶5.24 /0.50

CONTENIDO DE CEMENTO:

En este diseño de mezclas se usó cemento PORTLAND tipo I de marca ANDINO, pero solamente se llegó a usar ¼ parte de la bolsa para nuestros ensayos.

El volumen absoluto de los granos de cemento:

Se obtiene al dividir la dosis de cemento entre su peso especifico

Se representa con la letra “a”

A=C. en kg/m

Una vez que la cantidad de agua y la relación a/c han sido estimadas, la cantidad de cemento por unidad de volumen del concreto es determinada dividiendo la cantidad de agua por la relación a/c. Sin embargo es posible que las especificaciones del proyecto establezcan una cantidad de cemento mínima. Tales requerimientos podrían ser especificados para asegurar un acabado satisfactorio, determinada calidad de la superficie vertical de los elementos o trabajabilidad.

Contenido de cemento (kg/m^3)=(Contenido de agua de mezclado (lts/m^3))/(Relación a/c (para 〖f^'〗_cr))

Volumen del cemento (m^3 )=(Contenido de cemento (kg))/(Peso especifico del cemento (kg/m^3) )

En la práctica usamos un balde de 20 litros de volumen como dosificador, llenando ¼ del balde con cemento para poder realizar una dosificación de 210 kg/m3 en proporción de C: H = 1:4.

CONTENIDO DE AGREGADOS:

En los agregados existen poros, los cuales encuentran en la intemperie y pueden estar llenos con agua, estos poseen un grado de humedad, el cual es de gran importancia ya que con él podríamos saber si nos aporta agua a la mezcla.

En nuestro laboratorio utilizaremos agregados que están parcialmente secos (al aire libre) para la determinación del contenido de humedad total de los agregados. Este método consiste en someter una muestra de agregado a un proceso de secado y comparar su masa antes y después del mismo para determinar su porcentaje de humedad total. Este método es lo suficientemente exacto para los fines usuales, tales como el ajuste de la masa en una mezcla de hormigón.

El contenido de humedad en los agregados se puede calcular mediante la utilización de la siguiente fórmula:

P= [(W – D) / D] * 100

Dónde:

P: es el contenido de humedad [%]

W: es la masa inicial de la muestra [g]

D: es la masa de la muestra seca [g]

RELACION DE AGUA/ CEMENTO:

La relación agua-cemento, también conocida como razón agua/cemento, a/c, es uno de los parámetros más importantes de la tecnología del hormigón, pues influye grandemente en la resistencia final del mismo.

Expresa la íntima relación que existe entre el peso del agua utilizada en la mezcla y el peso del cemento. Como es matemáticamente una razón, debe usarse un signo de división (barra: /) y nunca un guion.

Dado que el peso del agua

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