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DISEÑO DE MEZCLASDISEÑO DE MEZCLAS
Proceso de selección de los ingredientes más adecuados y de la combinación más coneniente y
económica de los mismos! con la "inalidad de obtener un #roducto $ue en el estado noendurecido tenga la traba%abilidad y consistencia adecuadas& y $ue endurecido cum#la con losre$uisitos establecidos #or el dise'ador o indicados en los #lanos y(o es#eci"icaciones de obra)
En este dise'o de me*cla se utili*ará el m+todo del COMI,- .// ACI 0American ConcreteInstitute 1 Instituto Americano del Concreto2& a continuación se erá los datos necesarios #ara laelaboración el dise'o seg3n este m+todo
Análisis granulom+trico de los agregados 0Módulo de "ine*a #ara el agregado "ino y ,ama'o
má4imo nominal #ara el agregado grueso2 Contenido de 5umedad y #orcenta%e de absorción de los agregados "ino y grueso
Peso unitario com#actado de los agregados "ino y grueso Peso es#ec6"ico de masa de los agregados "ino y grueso ,i#o y marca del cemento Peso es#ec6"ico del cemento ,ablas elaboradas #or el COMI,- ACI .// #ara 5allar resistencias! cantidades de agua de
acuerdo al asentamiento $ue se re$uiere y al tama'o má4imo nominal! contenido de aireatra#ado! relaciones de agua( cemento #or resistencia y condiciones es#eciales! #eso delagregado grueso seg3n el tama'o má4imo nominal! entre otros)
En "unción a los datos in6ciales y las tablas establecidas! es $ue #odemos calcular7
La resistencia #romedio 8elación agua(cemento coneniente Estimación del agua de me*clado y el contenido de aire Calculo del contenido de cemento 9olumen de agregado grueso Estimación de las #ro#orciones de agregados A%ustes #or 5umedad de los agregados A%ustes #ara me*clas de #rueba
8esumen de materiales a utili*ar con sus res#ectias cantidades #ara #roducir un concreto detraba%abilidad! resistencia a com#resión y durabilidad a#ro#iada)
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DISEÑO DE MEZCLA 1
Usando las condiciones ambientales
Se 5i*o uso de aditio 11111111 #ara lograr un concreto r5eo#lástico
A. REQUERIMIENTOResistencia
Especifcada:
245
Kg/cm2
Uso: MALECON EN PLAYA DEPUERTO ETEN
Cemento: TIPO V
CARACTERÍSTICAS DE LOSAGREGADOS
ARENA
PIEDRA
Humedad Natural 0.59 % 0.52 %
Absorcin 0.! % 0.!2 %
"eso Especifco de #asa 2.!$ 2.$!
"eso Unitario &arillado $.!' (r)cm
!
$.*+ (r)cm!
"eso Unitario ,uelto ,eco $.5 (r)cm
!
$.52 (r)cm!
#odulo de -inea !.$///
ama1o #a. Nominal del a(re(ado
////
$ "ul(.
B. DOSIFICACION
. SELECCI!N DE LA RELACION AGUA"CEMENTO #A/C$ /"ara lo(rar una resistencia "romedio de: 2'5 3
+'
4 !29 ()cm2
se re6uiere una relacin A)C 0.509'
/ "or condiciones de eposicin
se re6uiere una A)C
0.'5
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7ue(o la relacin A)C de dise1o es %.45
Determinación de la resistencia promedio:
Este valor lo obtenemos según la TABLA 7.4.3:
TABLA &.4.'RESISTENCIA A LA COMPRENSION
PROMEDIO()c 8cr
M*+,- * 2% 8c 3 02% '5% 8c 3 +'
S,01* '5% 8c 3 9+
f ' cr=f ' c+84
f ' cr=245+84=329kg /cm2
Selección de la relación Agua-Cemento (AC!:
Para este caso se tendrá que elegir la relación A/C por resistencia para un primer diseño y por exposición al ambiente debido a que la estructura estará expuesta al clima del mary se
escogerá la menor relación a/c
"or resistencia:
Para esto utili!aremos la "A#$A #$.$.$ en la que se establecen la relación agua/cemento por
resistencia
TABLA 2.2.2RELACION AGUA " CEMENTO POR RESISTENCIA
F)c#2
3-$
RELACION AGUA"CEMENTO DEDISEO EN PESO
CONCRETO SINAIRE
INCORPORADO
CONCRETO CONAIRE
INCORPORADO5% 0.+ 0.$2%% 0. 0.*$25% 0.*2 0.5!
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'%% 0.55 0.'*'5% 0.'+ 0.'4%% 0.'! /45% 0.!+ /
%ebido a que al concreto a elaborar queda en la !ona de Puerto Eten y el clima es cálido
relación agua/cemento sin aire incorporado para la resistencia de &'( )g/cm' a los '* d+asPara esto ,acemos una interpolación
X =0.62−(250−245 ) (0.62−0.70 )
(250−200)
X =0.5094
"or e%posición al am&iente
TABLA '.2.5
CONDICIONES ESPECIALES DE EPOSICIONCONDICIONES DE EPOSICION RELACION AGUA/CEMENTO MA
Concreto de baa permeabilidad:
a; Epuestos a a(ua dulce 0.50
b; Epuestos a a(ua de mar o a(ua salobres 0.'5
c; Epuesto a la accin de a(uas cloacales
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∴Seecoge A /C =0.45
2. ESTIMACI!N DEL AGUA DE ME6CLADO YCONTENIDO DE AIRE
"ara un asentamiento de: !
a ' D
7' litros)m! Aire: .5
%
'stimación del agua de meclado ) contenido de aire
Por tratarse de un C-.CE"- 0E-P$A1"2C- el asentamiento debe ser de *3 porque
debemos tener un concreto 4luido5 utili!aremos el aditivo plasti4icante para aumentar el
asentamiento5 a continuación se presenta la tabla ('' donde nos especi4ica que
asentamiento elegir para el tipo de estructura5 y como el nuestro es estructura de malecón5
utili!aremos &3 pero como el metro de compactación es el c,useado5 le daremos 63 $a
estimación del agua de me!clado de agua y contenido de aire se obtiene en base a la "A#$A
78'7 y la "A#$A 77'7 respectivamente5 estos valores están en 4unción al tamaño máximonominal del agregado grueso Consideramos que el concreto es sin aire incorporado
TABLA 7.2.2TIPO DE C%NSTRUCCION ASENTAMIENTO
MAIMO
MINIMO
689- : m;1,- *c3m*+9c3c?,+*- : -;0*-91;c9;1-* m;1,
! $
V3g- : m;1,- 1m,- ' $
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C,=;m+- * *3@c3,- ' $L,- : 83m*+9,- ! $C,+c1*9, C3c= EN =/m'> PARA LOS TAMAOS MA NOMINALESDE AGREGADO GRUESO Y CONSISTENCIA INDICADOS'/)) /2)) '/4)) ))
/2))2)) ')) ))
C,+c1*9, -3+ 31* 3+c,18,1, 2 20 $99 $90 $9 $** $5' $!0 $$!' 4 220 2$* 205 $9! $+$ $*9 $'5 $2' & 2'! 22+ 2$* 202 $90 $+ $*0 /
C,+c1*9, c,+ 31* 3+c,18,1,
2 $+$ $5 $*+ $*0 $50 $'2 $22 $0' 4 202 $9! $+' $5 $*5 $5 $!! $$9 & 2$* 205 $9 $+' $' $** $5' /
Agua de mezclado=193litros
TABLA .2.CONTENIDO DE AIRE ATRAPADO
TAMAOMAIMONOMINAL
AIRE ATRAPADO#$
'/)) !.0/2)) 2.5'/4)) 2.0)) $.5
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/2)) $.02)) 0.5')) 0.!)) 0.2
Contenidode aire=1 .5
'. CONTENIDO DE CEMENTO$9!)0.'5 4 42.
7
( Apro. %.%75 Folsas)m!
'stimación del contenido de cemento
9na ve! que la cantidad de agua y la relación a/c ,an sido estimadas5 la cantidad de cemento
por unidad de volumen del concreto es determinada dividiendo la cantidad de agua por la
relación a/c
Contenidodecemento ( Kg )=Contenidodeagua
Relaci ó nA/C
Contenidodecemento ( Kg )= 1930.45
Contenidodecemento=428.889 Kg
Este valor divido entre el peso de una bolsa de cemento5 nos permite obtener el contenido decemento en relación a una bolsa de cemento:
Contenidodecemento=428.889
42.5
Contenidodecemento=10.0915Bolsas /m3
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4. ESTIMACI!N DEL CONTENIDO DE AGREGADOGRUESO
0.*' m! $*+0 ()m! 4 %&5.2 (
'stimación del contenido de agregado grueso
En 4unción a la "A#$A 7'' ,allamos el volumen de agregado grueso seco y compactado
por unidad de volumen del concreto5 para el módulo de 4ine!a de &7
TABLA .2.2PESO DE AGREGADO GRUESO POR UNIDAD DE VOLIMEN DEL
CONCRETOTAMAO MAIMO
NOMINAL DELAGREGADO
GRUESO
VOLUMEN DE AGREGADO GRUESO>SECO Y COMPACTADO> POR UNIDAD DE
VOLUMEN DEL CONCRETO> PARADIVERSOS MODULOS DE FINE6A
2.4% 2.% 2.% '.%%'/)) 0.50 0.'+ 0.'* 0.''/2)) 0.59 0.5 0.55 0.5!'/4)) 0.** 0.*' 0.*2 0.*0)) 0.$ 0.*9 0.* 0.*5
/2)) 0.* 0.' 0.2 0.02)) 0.+ 0.* 0.' 0.2')) 0.+$ 0.9 0. 0.5)) 0.+ 0.+5 0.+! 0.+$
En este caso5 el ;ódulo de 4ine!a del agregado 4ino es &
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2.4% 2.% 2.% '.%% '.2%)) 0.$ 0.*9 0.* 0.*5 0.*!
X =0.63−(3.20−3.10 ) (0.63−0.65 )
(3.20−3.00 )
X =0.64
Calculamos la cantidad de agregado grueso necesario para un metro cúbico de concreto5 de
la siguiente manera:
PesosecodelA .G .=Volumendeagregadogrueso× Pesounitarioarillado
Peso seco del A . G .=0.64 m3 ×1680 Kg/m3
Peso seco del A . G .=1075.20 Kg
5. E-93mc3,+ *= c,+9*+3, *Ag1*g, F3+,
&olumen de A(ua 4 0.$9!0 m!
&olumen solido de cemento '2+.++9)!$
50
4 0.$!*2 m!
&olumen solido de A(re(ado (rueso $05.20)2
$!
4 0.!9*! m!
&olumen de aire 4 0.0$50 m!
///////////////////
%.&4%5 m!
&olumen solido de arena
re6uerido:
$ / 0.'05 4 0.2595 m!
"ero de arena seca re6uerida 0.2595 2!$0 4 577.5%
m!
. R*-;m*+ * M9*13=*- 8,1 M*91,C;03c,
A(ua
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A(re(ado -ino 4 599.5$* (
A(re(ado Grueso 4 $05.200 (
&. AUSTE POR UMEDAD DEL
AGREGADO
"or ?umedad total
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Agua para ser a1adida por corrección de a&sorción:
o AguaenA . ! =( PesoA . ! seco)( # − A$100 )
o
AguaenA . ! =(599.516)( 0.59−0.30100 )
AguaenA . ! =1.739
o AguaenA .G=( PesoA . !seco)
( # − A$
100
)o AguaenA .G=(1075.20)(1.00−2.04100 )
AguaenA . ! =2.1504
o Agua%fectia=( Aguade&iseo )−( AguaenA. G+ AguaenA. ! )
o
Agua%fectia=(193)− (1.739+2.1504 )=193−3.889
Agua%fectia=189.1100 litros
.RESUMEN A(ua e8ectia
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A(re(ado -ino
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DISEÑO DE MEZCLA 2
A. REQUERIMIENTOResistencia
Especifcada:
245
Kg/cm2
Uso: MALECON EN PLAYA DEPUERTO ETEN
Cemento: TIPO V
CARACTERÍSTICAS DE LOSAGREGADOS
ARENA
PIEDRA
Humedad Natural 0.59 % 0.52 %
Absorcin 0.! % 0.!2 %
"eso Especifco de #asa 2.!$ 2.$!"eso Unitario &arillado $.!' (r)cm
!
$.*+ (r)cm!
"eso Unitario ,uelto ,eco $.5 (r)cm
!
$.52 (r)cm!
#odulo de -inea !.$
///
ama1o #a. Nominal del a(re(ado
////
$ "ul(.
B. DS22CAC2
. SELECCI!N DE LA RELACION AGUA"CEMENTO #A/C$ /"ara lo(rar una resistencia "romedio de: 2'5 3
+'
4 !29 ()cm2
se re6uiere una relacin A)C 0.50
/ "or condiciones de eposicin
se re6uiere una A)C////////
7ue(o la relacin A)C de dise1o es %.5%
2. ESTIMACI!N DEL AGUA DE ME6CLADO YCONTENIDO DE AIRE
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"ara un asentamiento de: !
a ' D
7' litros)m! Aire: .5
%
'. CONTENIDO DE CEMENTO
$9!)0.50 4 '.%% ( Apro. 7.%24 Folsas)m!
4. ESTIMACI!N DEL CONTENIDO DE AGREGADOGRUESO
0.*' m! $*+0 ()m! 4 %&5.2 (
5. E-93mc3,+ *= c,+9*+3, *Ag1*g, F3+,
&olumen de A(ua 4 0.$9!0 m!
&olumen solido de cemento !+.++)!$5
0
4 0.$225 m!
&olumen solido de A(re(ado (rueso $05.20)2
$!
4 0.!9*! m!
&olumen de aire 4 0.0$50 m!
///////////////////
%.&27 m!
&olumen solido de arena
re6uerido:
$ / 0.2*9 4 0.2!$ m!
"ero de arena seca re6uerida 0.2!$ 2!$0 4 '%.7 m!
. R*-;m*+ * M9*13=*- 8,1 M*91,C;03c,
A(ua
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(rueso 3 9$
Ag; 81 -*1 3, 8,1 c,11*cc3
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DISEÑO DE MEZCLA 2
A. REQUERIMIENTOResistencia
Especifcada:
245
Kg/cm2
Uso: MALECON EN PLAYA DEPUERTO ETEN
Cemento: TIPO V
CARACTERÍSTICAS DE LOSAGREGADOS
ARENA
PIEDRA
Humedad Natural 0.59 % 0.52 %
Absorcin 0.! % 0.!2 %
"eso Especifco de #asa 2.!$ 2.$!
"eso Unitario &arillado $.!' (r)cm
!
$.*+ (r)cm!
"eso Unitario ,uelto ,eco $.5 (r)cm
!
$.52 (r)cm!
#odulo de -inea !.$
///
ama1o #a. Nominal del a(re(ado
////
$ "ul(.
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B. DS22CAC2
. SELECCI!N DE LA RELACION AGUA"CEMENTO #A/C$ /"ara lo(rar una resistencia "romedio de: 2'5 3
+'
4 !29 ()cm2
se re6uiere una relacin A)C 0.'0
/ "or condiciones de eposicin
se re6uiere una A)C
////////
7ue(o la relacin A)C de dise1o es %.5%
2. ESTIMACI!N DEL AGUA DE ME6CLADO YCONTENIDO DE AIRE
"ara un asentamiento de: !a ' D
7' litros)m! Aire: .5
%
'. CONTENIDO DE CEMENTO$9!)0.'0 4 42.5% ( Apro. .'527 Folsas)m!
4. ESTIMACI!N DEL CONTENIDO DE AGREGADOGRUESO
0.*' m! $*+0 ()m! 4 %&5.2 (
5. E-93mc3,+ *= c,+9*+3, *Ag1*g, F3+,
&olumen de A(ua 4 0.$9!0 m!
&olumen solido de cemento '2+.50)!$5
0
4 0.$5!2 m!
&olumen solido de A(re(ado (rueso $05.20)2
$!
4 0.!9*! m!
&olumen de aire 4 0.0$50 m!
/////////////////// %.&5&5 m!
&olumen solido de arena
re6uerido:
$ / 0.55 4 0.2'25 m!
"ero de arena seca re6uerida 0.2'25
2!$0 4 5%.2%2
m!
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. R*-;m*+ * M9*13=*- 8,1 M*91,C;03c,
A(ua
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* 3-*, R*=c3