Resistencia del concreto

DISEÑO DE MEZCLA DE CONCRETO f´c=210 kg/cm2 Y f´c=280kg/cm2

ELEMENTOS QUE CONFORMAN EL CONCRETO

Elementos activos: cemento + arena+ piedra + agua + aditivos

Elemento pasivo: aire

CONSIDERACIONES GENERALES PREVIAS AL DISEÑO

1. Características técnicas de la estructura a realizar.

De la obra: puede ser colocado en edificaciones: zapatas, cimiento, columnas, placas, vigas, techos aligerados, losas para otros elementos, cisternas, tanques, puentes, etc.

Del análisis estructural: la estructura puede ser simple, armada, postensada, pretensada, prefabricada, etc. De donde:

• Resistencia especificada: f´c (planos).
• Trabajabilidad: asentamiento (cono de abrams): 2¨, 24¨, 7¨.

1.  Condiciones ambientales a las que estará expuesta la estructura de concreto. En costa, sierra, selva, norte, centro, sur, mar, lago, etc.
2. Características de los materiales para la producción de concreto.

Cantera: arena, piedra, hormigón, de rio o cerro; natural, artificial, reciclado.

Agregados: peso específico, peso unitario suelto, peso unitario compactado, humedad, absorción, tamaño nominal máximo. Módulo de finura.

Agua: potable, rio, pozo, cisternas y reciclada.

Cemento: portland normales (3120 kg/cm3), puzolánico (2960 kg/cm3), desconocido (3150kg/cm3)

1. Condiciones ambientales durante el proceso de vaciado

RESISTENCIA DE DISEÑO

Selección de la resistencia requerida f´cr (diseño de concreto)

F´cr= f´c+ factor de seguridad

Una prueba: resultado del promedio de dos ensayos realizados:

F´c=1/2 x ( f´c1 + f´c2 )

Cuando no se conocen propiedades estadísticas (factor de seguridad) de la resistencia del concreto, se pueden tomar los valores siguientes:

                    Si                                f´cr < 210 kg/cm2      f´cr= f´c + 70 kg/cm2

                    Si     210 kg/cm2      f´cr  350 kg/cm2      f´cr= f´c + 85 kg/cm2[pic 1][pic 2]

                    Si                                f´cr > 350 kg/cm2     f´cr= 1.1f´c + 5.0 kg/cm2

Los valores anteriores están formulados en el RNE E.060 Y ACI 301.

Tenemos que tener presente que las distribuciones de los resultados a compresión de las probetas de concreto siguen siendo una tendencia similar con la forma Gaussiana (campana de Gauss), por lo que se puede obtener parámetros de f´cr, también utilizando las propiedades de la estadística.

Campana de gauss:

Deduciendo de los valores de resistencia a la compresión se ha llegado a las siguientes fórmulas para dar una estimación aproximada de la resistencia requerida f´cr.  Estas fórmulas están en función de la desviación estándar en función de la probabilidad de falla requerida para una resistencia dada.

Cuando se conoce propiedades estadísticas de la resitencia del concreto f´cr es el mayor obtenido de las siguientes formulas:

f´cr= f´c + 1.34 *Ds                        Ds es Desviacion estándar y se posee un

f´cr= f´c + 2.33 *Ds – 35                registro de 30 ensayos consecutivos.

En el caso de que se disponga de un riesgo de 15 a 29 ensayos consecutivos, la desviación estándar calculada es amplificada por los factores de corrección que se dan a continuación:

Para: 15 ensayos: s= s´(1.16)                   20 ensayos: s= s´(1.08)                  

          25 ensayos: s= s´(1.03)                   30 ensayos: s= s´(1.00)

DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO    

El siguiente procedimiento corresponde a ACI-211, incluyen las tablas.

Los pasos corresponden a los indicados en dicha norma.

PASO 1: Selección de asentamiento TABLA 1

TABLA 1: ASENTAMIENTOS RECOMENDADOS PARA ESTRUCTURAS

PASO 2: Selección del tamaño máximo nominal (TMN) del agrgado.

El agregado grueso deberá estar conformado por partículas limpias, de perfil prefrentemente angular o semiangular, duras, compactas, resistentes, y de textura preferentemente rugosa.

El TMN del agregado grueso no deberá ser mayor de:

1. 1/5 de la menor dimensión de entre cara de encofrados
2. 1/3 del peralte de las losas
3. ¾ del espacio libre minimo entre barras o alambres individuales de refuerzo; paquetes de barras; torones; o ductos de preesfuerzo.

PASO 3: Seleccionar el contenido de agua TABLA 2 y seleccionar el contenido de agua atrapado TABLA 3.

TABLA 2: VOLUMEN DE AGUA POR M3. AGUA EN LITROS/M3 PARA TMN DE AGREGADOS Y CONSISTENCIA INDICADA

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