Informe Modulo de La Combinacion de Agregados

5/21/2018 Informe Modulo de La Combinacion de Agregados

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Universidad Nacional deCajamarca

Facultad de IngenieraEscuela Acadmico Profesional de Ingeniera

CivilEstudio tecnolgico del CONCRETO (DISEO DE MEZCLA experimental).

ASIGNATURA :TECNOLOGIA Del concreto.

DOCENTE : ING. Jose lezama leiva.INTEGRANTES:

ATALAYA TORRES MICHAEL CAYETANO..

TASILLA VILLANUEVA JUAN CARLOS.

CICLO : V

GRUPO : b

Cajamarca, mayo del 20


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INTRODUCCION:

En el amplio campo de la Ingeniera civil el diseo de mezclas, es sin lugar a dudas, una de principales bases para elaborar todo tipo de estructuras de Ingeniera, ya que la durabilidad ydesenvolvimiento efectivo de dicha obra se debe casi en su totalidad al concreto con el cual

trabaja. Es por ello que en la presente prctica se pretende elaborar un concreto que rena caractersticas necesarias para ser utilizado en distintas obras de Ingeniera.

Cabe sealar que para disear una mezcla de concreto existen diferentes mtodos, el dondemejor de todos es el llamado el METODO DE LA EXPERIENCIAel cual es provisto a lo largo la vida profesional en esta prctica el mtodo a usar el Mtodo del Mdulo de finura decombinacin de agregados corregido por los vacos del agregado grueso.

Las caractersticas que se desea en una mezcla de concreto estn en funcin de la utilidad qprestar en obra. As si se quiere utilizar en una estructura, se tendr una resistencia acordlas solicitaciones y adems resistente al intemperismo, es decir que sea estable.

Para lograr estas cualidades se debe recurrir a procedimientos adecuados de dosificacin y algunos casos el uso de aditivos.Existen algunas propiedades que son comunes a todos los concretos y no dependen deutilidad especfica. Estas propiedades deben ser controladas por el diseador tanto en el concren estado fresco y endurecido.Lo cual implica un sumo cuidado en la elaboracin y curado del espcimen o muestra de pruea realizarse teniendo en la consistencia, trabajabilidad, segregacin, y las propiedades de enestado endurecido.

La realizacin de un ptimo control de calidad en la muestra de prueba nos dar resultadfavorables en cuanto a las especificaciones impuestas en cualquier construccin civil.


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Objetivos:OBJETIVOS GENERALES:

Disear y obtener la resistencia demandada del concreto utilizando el mtodo ms adecuapara dicho fin.

OBJETIVOS ESPECFICOS: Realizar el diseo de mezcla de concreto con el estudio de los agregados en la prctica ante

de laboratorio, utilizando sus caractersticas de estos y dems.

Elaborar una probeta para verificar las propiedades del concreto fresco y endurecido, tamb

para comprobar las caractersticas dadas para dicho diseo.

Determinar las cantidades necesarias de acuerdo al diseo a realizar.

Alcanzar la resistencia promedio para lo cual ha sido diseada el espcimen de prueba.


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INFORMACION REQUERIDA PARA EL DISEO DE MEZCLAS:

Anlisis granulomtrico de los agregados Peso unitario compactado de los agregados (fino y grueso) Peso especfico de los agregados (fino y grueso) Contenido de humedad y porcentaje de absorcin de los agregados (fino y grueso) Perfil y textura de los agregados Tipo y marca del cemento Peso especfico del cemento Relaciones entre resistencia y la relacin agua/cemento, para combinaciones posibles

cemento y agregados.

PROPIEDADAGREGADO

FINOAGREGADO

GRUESO

Peso especfico masa2.65 2.55

Peso especfico sss2.68 2.61

Peso especfico aparente2.73 2.64

GRANULOMETRIA

Mdulo definura

3.12 7.04

TamaomximoNominal

1

PESO UNITARIO

Peso unitariosuelto

1575kg/m3 1470kg/m3

Peso unitariocompactado

1716kg/m3 1536kg/m3

CONTENIDO DE HUMEDAD 2.8% 1.3%

Porcentaje de Absorcin 1.3% 1.1%

Perfil agregado Angular

CEMENTO PORTLAND(PEM) 3110kg/m3

PASOS PARA EL diseo de mezcla por el mtodo de combinacin de

agregados:

Podemos resumir la secuencia del diseo de mezclas de la siguiente manera: Eleccin de la resistencia promedio ( fcr) Eleccin del Asentamiento (Slump) Seleccin del tamao mximo nominal del agregado grueso.


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Estimacin del agua de mezclado y contenido de aire. Seleccin de la relacin agua/cemento (a/c). Clculo del contenido de cemento. Estimacin del contenido de agregado fino y agregado grueso. Ajustes por humedad y absorcin. Clculo de proporciones en peso.

1 ELECCIN DE LA RESISTENCIA REQUERIDA FCR)Se la obtiene a partir de la resistencia especificada (fc) y un incremento en ellcuyo objetivo es garantizar la durabilidad y serviciabilidad de las obras cuyoaumento est basado en la desviacin estndar de registros anteriores deobras o reglamentos como el comit ACI 318s-11.Primer criterio:Si de parte de la compaa constructora existe un registro de su

resultados de ensayos de obras anteriores.

a Registro de por lo menos 30 ensayos en los ltimos 24 mesesLa desviacin estndar es calculada como:

| || | Donde:

n= nmero de ensayos en la seriex1,x2,x3..xn=resistencia a la compresin de ensayos individuales.

b Cuando se utiliza dos registros de ensayos para acumularpor lo menos 30 ensayos

| || | Dnde:

cuando se utiliza dos registros de ensayo.

n1 y n2= nmero de ensayos en cada uno de los registros 1y 2

LUEGo HACIENDo USo DE LA SIGUIENTE TAbLA DETERmINAmoS FC

Tabla: Obtencin del fcr en funcin dela desviacin estndar

FC(Kg/cm2)

S(Kg/cm2)10 15 20 25 30 35 40 45 50


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140 155 160 170 175 180 185 200 210 22175 190 195 205 210 215 220 236 245 25210 225 230 240 245 250 255 270 280 29245 260 265 275 280 285 290 305 315 32280 295 300 310 315 320 325 340 350 36350 365 370 380 385 390 395 410 420 43

Segundo criterio:Si la compaa constructora cuenta con un registro basado entre 15 a

29 ensayos por lo que se calcula la desviacin estndar calculada a

partir de estos, luego es incrementado multiplicando por el factor de

correccin de la siguiente tabla:

Tabla: Factor de incremento de la Desviacin Estndar

N Ensayos Factor de incremento

Menos de 15 Ver tabla cuando no se conoce el S

15 1.16

20 1.08

25 1.03

>30 1.00

Y luego se hace uso de la tabla anterior (fcr a partir de la desviacin estndar)}

TERCER CRITERIO:

SI LA CONSTRUCTORA NO CUENTA CON UN REGISTRO DE ENSAYOS CON LO CUAL NO

PUEDE DETERMINAR LA DESVIACION ESTANDAR SE USA LA SIGUIENTE TABLA:

a) El comit delACI considera que el clculo del fcr ser segn la siguiente tabla

fc especificado Fcr(kg/cm2)

< 210 Fc + 71.4

210350 Fc + 84.7

> 350 1.1Fc + 51

CUARTO CRITERIO:

Si nuestro Nde muestras es > 30Fcr= fc+ 1.34 S

Fcr= fc+ 2.33 S 35

El valor del fcr de diseo ser el MAYOR valor obtenido de ambas frmulas

Fcr = fc + 1.34 S


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Considera la posibilidad de que: El promedio de todos los grupos de tres ensayos de resistencia compresin consecutivos sea mayor que el fc. La probabilidad de ocurrencia en la cual un ensaeste por debajo del fc es de 1/100.

Fcr= fc+ 2.33 S35

Considera la posibilidad de que: Ningn ensayo de resistencia debe ser menor del fc en ms de Kg/cm.

QUINTO CRITERIO:La resistencia requerida puede ser calculada aplicando la ecuacin general desarrollada porComit Europeo del Concreto, tomando el valor de t factor que depende del % de resultadmenores a la resistencia especificada que se admiten o la probabilidad de ocurrencia.

Fcr=

DondeFc= resistencia especificadaV= coeficiente de variacin

T=coeficiente de probabilidadNmero de

muestras

Probabilidad de caer debajo del lmite inferior (t)1 en 5 1 en 10 1 en 20

1 1.376 3.078 6.314

2 1.061 1.886 2.920

3 0.978 1.638 2.353

4 0.941 1.533 2.132

5 0.920 1.476 2.015

6 0.906 1.440 1.943

7 0.896 1.415 1.895

8 0.889 1.397 1.860

9 0.883 1.383 1.83810 0.879 1.372 1.812

15 0.866 1.341 1.753

20 0.860 1.325 1.72525 0.856 1.316 1.708

30 0.854 1.310 1.697

+30 0.842 1.282 1.645

SEXTO CRITERIO:

Aun cuando exista control de calidad, debe tenerse en cuenta en la dosificacin de una mezcla ladiferentes dispersiones que se tendrn en obra; por lo que se recomienda disear para valores m

que fc especificado.

GRADO DE CONTROL DE CALIDAD Fcr/fcExcelente 1.1fc

Bueno 1.2fcNormal 1.3-1.6fc

SPTIMO CRITERIO:


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Proporcionamiento en base a datos empricos: cuando no se dispone de un registro de ensayos obra aceptables, o no se dispone de informacin de mezclas de prueba, y si ello es aceptado porinspeccin podr seleccionarse la relacin agua-cemento de la tabla siguiente:

f CR

a los 28 dasRelacin agua cemento de diseo en peso

Concreto sin aire incorporado Concreto con aire incorporado

150 0.80 0.71200 0.70 0.61

250 0.62 0.53

300 0.55 0.46

350 0.48 0.40

400 0.43 ---

450 0.38 ----

2- ) ELECCIN DEL ASENTAMIENTO (SLUMP)Si las especificaciones tcnicas de obra requieren que el concreto tenga una determinaconsistencia, el asentamiento puede ser elegido de la siguiente tabla:

Consistencia Asentamiento

SecaPlstica

Fluida

0(0mm) a 2(50mm)3(75mm) a 4(100mm)

5(125mm)

Si las especificaciones de obra no indican la consistencia, ni asentamiento requeridos paramezcla a ser diseada, utilizando la tabla siguiente, podemos seleccionar un valor adecuado para determinado trabajo que se va a realizar. Se debern usar las mezclas de la consistencia ms denque puedan ser colocadas eficientemente.

TIPOS DE ESTRUCTURA ASENTAMIENTOS EN PULGADASM XIMO M NIMO

Zapatas y muros decimentacin.

3 1

Cimentaciones simples, cajasy subestructuras de muro.

3 1

Vigas y muros armados. 4 1Columnas de edificio. 4 1Losas y pavimentos 3 1

Concreto ciclpeo. 2 1

3) Determinacin del tamao mximo nominal agregado grueso:

Las Normas de Diseo Estructural recomiendan que el tamao mximo nominal del agregagrueso sea el mayor que sea econmicamente disponible, siempre que sea compatible clas dimensiones y caractersticas de la estructura.La Norma Tcnica de Edificacin E. 060 prescribe que el agregado grueso no deber ser menor de:


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Granulometra: el primer retenido del material. 1/5 de la menor dimensin entre las caras de encofrados; o 1/3 del peralte de la losa; o 3/4 del espacio libre mnimo entre barras individuales de refuerzo, paquetes de barr

tendones o ductos de refuerzo.De los cuatro datos se elige al menor, el tamao mximo nominal determinado aqu, seusado tambin como tamao mximo simplemente.

Se considera que, cuando se incrementa el tamao mximo del agregado, se reducen requerimientos del agua de mezcla, incrementndose la resistencia del concreto. En geneeste principio es vlido con agregados hasta 40mm (1). En tamaos mayores, slo

aplicable a concretos con bajo contenido de cemento.

4) Estimacin del agua de mezclado y contenido de aire

La tabla siguiente preparada en base a las recomendaciones del Comit 211 del ACI, nproporciona una primera estimacin del agua de mezclado para concretos hechos con diferenttamaos mximos de agregado con o sin aire incorporado.

TABLA 4.1Requerimientos aproximados de agua de mezclado y de contenido de aire para diferentes valores deasentamiento y tamaos mximos de agregados.

Volumen Unitario de Agua

AsentamientoAgua en kg/m3 de concreto para los tamaos nominal mximo del agregado grueso y

consistencia indicados

3/8 1 1 2 3 6Concreto sin aire incorporado

1 a 2 207 199 190 179 166 154 130 113

3 a 4 228 216 205 193 181 169 145 124

6 a 7 243 228 216 202 190 178 160 --

Airea atrapado 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0.3 0.2

Concreto con aire incorporado

1 a 2 181 175 168 160 150 142 122 107

3 a 4 202 193 184 175 165 157 133 119

6 a 7 216 205 197 184 174 166 154 --

Aire total 8 7 6 5 4.5 4 3.5 3Los valores indicados en la tabla, son los mximos a ser utilizados cuando se emplean agregado grueso angular razonablemente bien perfilado

graduado dentro de los lmites propuestos por especificaciones (ASTM C 33). El agregado grueso redondeado generalmente requiere 18 L menos concretos sin aire incorporado y 15 Lts menos para concretos con aire incorporado.

Como se observa, la tabla 4.1 no toma en cuenta para la estimacin del agua de mezclado incidencias del perfil, textura y granulometra de los agregados. Debemos hacer presente que esvalores tabulados son lo suficientemente aproximados para una primera estimacin y qdependiendo del perfil, textura y granulometra de los agregados, los valores requeridos de agua

mezclado pueden estar algo por encima o por debajo de dichos valores.Al mismo tiempo, podemos usar la tabla 4.2 para calcular la cantidad de agua de mezcla tomando consideracin, adems de la consistencia y tamao mximo del agregado, el perfil del mismo. Lvalores de la tabla 4.2 corresponden a mezclas sin aire incorporado.

Tamao mximonominal del

agregado grueso

Volumen unitario de agua expresado en L/m3, para los asentamientos y perfiles del agregado gruesindicados

1 a 2 3 a 4 6 a 7Redondeado Angular Redondeado Angular Redondeado Angular

3/8 185 212 201 227 230 250


10/16

182 201 197 216 219 238 170 189 185 204 208 2271 163 182 178 197 197 216

1 155 170 170 185 185 2042 148 163 163 178 178 1973 136 151 151 167 163 182

Valores para concreto sin aire incorpor

La tabla 4.1 nos muestra tambin el volumen aproximado de aire atrapado, en porcentaje, a sesperado en un concreto sin aire incorporado y los promedios recomendados del contenido total aire, en funcin del grado de exposicin, para concretos con aire incorporado intencionalmente razones de durabilidad a ciclos de congelamiento y deshielo, agua de mar o sulfatos.Obtenidos los valores de cantidad de agua y de aire atrapado para un metro cbico de concr

procedemos a calcular el volumen que ocupan dentro de la unidad de volumen de concreto:

5) Eleccin de la relacin agua/cemento (a/c)Existen dos criterios (por resistencia, y por durabilidad) para eleccin de la relacin a/c, de los cuase elegir el menor de los valores, con lo cual se garantiza el cumplimiento de los requisitos de

especificaciones. Es importante que la relacin a/c seleccionada con base en la resistencia satisfatambin los requerimientos de durabilidad.

5.1.) Por resistenciaPara concretos preparados con cemento Portland tipo 1 o cementos comunes, puede tomarserelacin a/c de la tabla 5.1.

Tabla 5.1. Relacin agua/cemento y resistencia a la compresin del concreto


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Los valores corresponden a resistencias promedio estimadas para concretos que no contengan mdel porcentaje de aire mostrado en la tabla 5.1. Para una relacin agua/cemento constante,resistencia del concreto se reduce conforme aumenta el contenido de aire.

CONTENIDO DE AIRE INCORPORADO Y TOTAL1.1. CONTENIDO TOTAL DE AIRE PARA CONCRETO EXPUESTO A CICLOS DE CONGELAMIENTO Y DESHIELO

Tamao mximoNominal de agregado

Contenido de aire por porcentaje

Exposicin suave 4 a 0 C F1 Exposicin modera 0 a - 10 CF2 y F 3 Exposicin severa 0 a -

C

3/8 4.5% 6.0% 7.5%

4.0% 5.5% 7.0%

3.5% 5.0% 6.0%

1 3.0% 4.5% 6.0%

1 2.5% 4.5% 5.5%

2 2.0% 4.0% 5.0%

3 1.5% 3.5 4.5%

6 1% 3% 4%

5.2.) Por durabilidadLa Norma Tcnica de Edificacin E.060 prescribe que si se desea un concreto de bpermeabilidad, o el concreto ha de estar sometido a procesos de congelacin y deshielo condicin hmeda. Se deber cumplir con los requisitos indicados en la tabla 5.2.

Tabla 5.2. Mxima relacin agua/cemento permisible para concretos sometida a condicioneespeciales de exposicin

6) contenido de CEMENTO:

Hallamos cuanto cemento ser necesario para 1m3de una mezcla de concreto, para esto dividimoel volumen unitario de agua que hemos obtenido por tablas, entre la relacin A/C que tambin hasido obtenida por tablas.


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7) clculo del volumen de la pasta

HALLAMOS EL VOLUMEN DE LA PASTA

HALLAMOS EL VOLUMEN DE LOS AGREGADOS

8) mdulo de la combinacin de agregados

9) Porcentaje de agregado fino

( )

( )Por lo tanto: Los pesos de los agregados en un metro cubico de concreto son:

( ) ( )

Obtenidos los pesos del cemento, agua y agregados se procede a la correccin por humedad de loagregados.

Valores de diseo:Cemento = peso del cemento (kgs. /m3)

AF = peso agregado fino (kgs. /m3)AG = peso agregado Grueso (kgs. /m3)Agua = Lts.

Correccin por humedad de los agregados:Pesos hmedosCemento = peso del cemento (kgs. /m3)


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AF hmedo = peso del agregado fino seco*(1+contenido de humedad/100)AG hmedo = peso del agregado grueso seco*(1+contenido de humedad/100)Agua efectiva = agua de mezcla +- aporte de agua por humedad de los agregados.Aporte de agua por humedad superficial de los agregados=Aporte de agua agregado fino=peso seco del agregado fino*(contenido de humedad/1absorcin/100).

Aporte de agua agregado grueso=peso seco del agregado grueso*(contenido de humedad/10

absorcin/100)Aporte de agua por humedad superficial de los agregados= Aporte de agua agregado finAporte de agua agregado grueso.Agua efectiva = agua de mezcla +- aporte de agua por humedad superficial de agregados.

Valores de diseo CORREGIDOS:

Cemento = peso del cemento (kgs. /m3)AF = peso agregado fino hmedo (kgs. /m3)AG = peso agregado Grueso hmedo (kgs. /m3)Agua = agua efectiva (Lts.)

Proporcionamiento en obra:

Peso del cemento/ peso del cemento=1:Peso agregado fino hmedo/ peso del cemento=A:Peso agregado Grueso hmedo/ peso del cemento=B

Agua efectiva/bolsas cemento=C 1: A: B / C

EL AJUSTE DE MEZCLA DE PRUEBA SE LLEVARA ACABO EN EL DISEO DE ESTAPRACTICA CON NUESTRO DISEO REALIZADO EN LABORATORIO.


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1. DISEO POR EL MTODO de la combinacin de agregados:2. Determinacin de la resistencia promedio.

Tenemos fc=280USANDO LA SIGUIENTE TABLA DETERMINEMOS FCR:

fc especificado Fcr(kg/cm2)

< 210 Fc + 71.4210350 Fc + 84.7

> 350 1.1Fc + 51

Fcr= FC+84.66=364.66 kg/cm2 365 kg/cm23. Tamao mximo Nominal. TMN = 1

4. Determinacin del Slump, consistencia seca 3 4.

5. Volumen unitario de agua: 193 Lts

6. Contenido de aire atrapado = 1.5 %

7. Relacin agua/ cemento: Interpolando: A/C = 0.465= (por resistencia)

8. Factor Cemento: FC = 190/0.47=410.6kg/cm2 9.66 bolsas/m3

9. Volumen absoluto de pasta.

Cemento 410.6/3110 = 0.132026m3Agua: 193/1000 = 0.193m3Aire: 1.5/100 = 0.015m3 .

TOTAL = 0.340026m3

10.Volumen absoluto de agregados:

10.340026 =0.659974m311.clculo del mc

mc = 5.54(interpolando)

12.Calculo del porcentaje de agregado fino(Calculo de ) =0.3827 =0.6173


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13. Pesos secos de los agregados. 669.3kg

1038.9kg14.Valores de diseo:

Cemento = 410.6 kgAF = 669.3 kgAG = 1038.9 kgAgua = 193 Lts

15.correccin del mc por vacos del agregado grueso16.ya que el porcentaje de vacios es superior al 35%, por cada 5 % de aumento se disminuye en o

el mc

% vacios A. grueso= ;Vaparente= 1038.9/1536=0.6764Vabsoluto= 1038.9/2550=0.4074

% vacios A. grueso= =40%Mc=5.54-0.1=5.44 (corregido)

rg= 0.5918

13.- Pesos secos de los agregados. 714.1kg 996kg

17.Valores de diseo:

Cemento = 410.6 kgAF = 714.1 kgAG = 996 kgAgua = 193 Lts


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18.Correccin por humedad

Cemento = 411 kgAF hmedo = 734 kgAG hmedo = 1004kgAgua efectiva =180.3lts

19.Materiales para 01 probeta se multiplica a c/u por 0.01:

Cemento = 4.11 kgAF = 7.34 kgAG = 10.10 kgAgua = 1.80 Lts

DATOS RECOPILADOS POR ENSAYOS EN LABORATORIO:

REVENIMIENTO O SLUMP: 7.2cmPESO UNITARIO DEL CONCRETO FRESCO: 2374kg/m3

AGUA ADICIONAL: 160cm3MEZCLA: sobre gravosa

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