Diseño de mezclas de concreto hidraulico

2. Introducción
 En el presente informe se ha realizado el diseño de mezclas por el
método de A.C.I. por el que hemos tomado las proporciones en la
dosificación para los criterios dados como la resistencia de un f’c
igual a 240 kg/cm2 y con una consistencia plástica, dado que
en el INFORME DE ESTUDIO TECNOLÓGICO DE LOS
AGREGADOS hemos obtenido los resultados necesarios para el
cálculo de la dosificación exacta. Han sido necesarios para el uso
de las tablas correspondientes señaladas por el COMITÉ DEL
A.C.I.
 Es importante señalar que las proporciones obtenidas fueron
evaluadas, cuando se realizó prácticamente el diseño y se
hicieron ciertas correcciones para mejorarla. El número de
ensayos en la práctica fueron 2 y se comprobó a través del
ensayo de resistencia lo que se tendría que obtener, si en caso no
fuera así se haría una nueva corrección.

3. OBJETIVOS:
OBJETIVOS GENERALES:
 Realizar el diseño de mezclas por el Método A.C.I. de un concreto cuya
resistencia sea de f’c = 240 kg/cm2 (A los 28 días) y de consistencia
plástica.
 Conocer la realización práctica y teórica del diseño de mezclas.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
 Obtener un concreto que tengan las características requeridas (f’c = 240
kg/cm2, consistencia plástica con un control de calidad bueno)
 Realizar el diagrama esfuerzo - deformación unitaria del concreto a
ensayar.
 Establecer el Módulo de Elasticidad del concreto.
 Verificar si lo que falla es la pasta o el agregado, para así poder
determinar si es de buena o mala calidad.

5. Este procedimiento considera nueve pasos para el
proporciona miento de mezclas de concreto normal,
incluidos el ajuste por humedad de los agregados y
la corrección a las mezclas de prueba.
1º.- El primer paso contempla la selección
del slump,
Se determina la resistencia promedio
necesaria para el diseño; la cual está en
función al f’c, la desviación estándar, el
coeficiente de variación.

6. Mediante las ecuaciones del ACI
f’cr=f’c+1.34s…………..I
f’cr=f’c+2.33s-35………II
De I y II se asume la de mayor valor.
Donde s es la desviación estándar

7. f’c f’cr
Menos de 210 f’c+70
210 – 350 f’c+84
>350 f’c+98
Nivel de Control f’cr
Regular o Malo 1.3 a 1.5 f’c
Bueno 1.2f’c
Excelente 1.1f’c
•Cuando no se tiene
registro de resistencia de
probetas correspondientes
a obras y proyectos
anteriores.
•Teniendo en
cuenta el grado
de control de
calidad en la
obra.
Para determinar el f’cr propuesto por el comité europeo del concreto.
f'cr=f'c/(1-t*V)
Dónde:
f'cr=resistencia promedio a calcular
V= coeficiente de variación de los ensayos de resistencia a las probetas
estándar
t= Coeficiente de probabilidad de que 1 de cada 5, 1 de cada 10, 1 de cada 20
tengan un valor menor que la resistencia especificada.
V entonces es un
parámetro estadístico
que mide la
performancia del
constructor para
elaborar diferentes
tipos de concreto.
V=DS/X

8. 2º.- La elección del tamaño máximo del agregado, segundo paso del método, debe
considerar la separación de los costados de la cimbra, el espesor de la losa y el espacio
libre entre varillas individuales o paquetes de ellas. Por consideraciones económicas es
preferible el mayor tamaño disponible, siempre y cuando se utilice una trabajabilidad
adecuada y el procedimiento de compactación permite que el concreto sea colado sin
cavidades o huecos.

9. 3º.- Como tercer paso, el informe presenta una
tabla con los contenidos de agua
recomendables en función del slump requerido
y el tamaño máximo del agregado,
considerando concreto sin y con aire incluido.
4º.- Como cuarto paso, el ACI proporciona una tabla
con los valores de la relación agua/cemento de
acuerdo con la resistencia a la compresión a los 28
días que se requiera
5º.- El contenido de cemento se calcula con la cantidad
de agua
6º.- Para el sexto paso del procedimiento el ACI
maneja una tabla con el volumen del agregado grueso
por volumen unitario de concreto
7º.- Hasta el paso anterior se tienen estimados todos
los componentes del concreto, excepto el agregado
fino, cuya cantidad se calcula por diferencia
8º.- El octavo paso consiste en
ajustar las mezclas por humedad
de los agregados
9º.- El último paso se refiere a
los ajustes a las mezclas de
prueba

10. Medida Del Slump
Peso Del Concreto Fresco

12. Diseñar una mezcla cuya resistencia especificada f’c =
240 kg/cm2, asumiendo que la elaboración del concreto
va a tener un grado de control bueno.
DATOS PRINCIPALES:
F’c=240 kg/푐푚2 (a los 28 días)
Consistencia Plástica
Peso específico del cemento: 3.15 g/푐푚3
AGREGADO FINO:
Peso específico de masa: 2.692 g/푐푚3
% de Abs. = 3.7 %
W% = 1.375 %
Módulo de finura: 2.859
AGREGADO GRUESO:
TMN=1’’
Peso seco compactado: 1535.44 Kg/푚3
Peso específico de masa: 2.408 g/푐푚3
% de Abs. = 1.32%
W%=0.35 %

13. PROPIEDADES A. FINO A. GRUESO
TAMAÑO MÁXIMO - 1”
TAMAÑO MÁXIMO
- 1”
NOMINAL
PESO ESPECÍFICO DE
MASA (gr/cm3)
2.692 2.408
ABSORCIÓN
(%)
3.7 1.32
CONTENIDO DE
HUMEDAD (%)
1.375 0.35
MÓDULO DE FINURA 2.859 6.86
PESO U. S.
COMPACTADO
(Kg/m3 )
- 1535.44
CARACTERÍSTICAS FÍSICO - MECÁNICAS:
A.-Agregados Fino y Grueso:
B.- Cemento:
Pórtland Extraforte (ASTM C 1157)
Peso Específico 3.150 gr/cm3.
C.- Agua:
Agua Potable, cumple con la Norma NTP 339.088 o E 0-60
D.- Resistencia a Compresión:
f’c = 240 Kg/cm2

14. Nivel de Control f’cr
Regular o Malo 1.3 a 1.5 f’c
Bueno 1.2f’c
Excelente 1.1f’c
CÁLCULO DE LA RESISTENCIA PROMEDIO:
Tomando en cuenta el tercer criterio:
Como no se tiene registro de resistencias de probetas
correspondientes a obras y proyectos anteriores se
toma el f´cr tomando en cuenta la siguiente tabla:
f´cr = f´c *1.2
f´cr = 240*1.2 = 288 Kgcm2
f´cr = 288 Kgcm2

15. -DETERMINACIÓN DEL T M N DEL
AGREGADO GRUESO.
TMN = 1”
-DETERMINACIÓN DEL SLUMP. Slump: 3” –4”
DETERMINACIÓN DE LA CANTIDAD DE AGUA O
VOLUMEN DE AGUA DE MEZCLADO
Volumen de Agua de
mezcla = 193 lts/m3

16. DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE AIRE.
Volumen de Aire = 1.5 %
DETERMINACIÓN DE LA RELACIÓN a/c.
F’cr(28 días)
Relación agua-cemento
de diseño en peso
CONCRETO
SIN
AIREINCORP
ORADO
CONCRETO
CON AIRE
INCORPOR
ADO
150
200
250
300
350
400
450
0.80
0.70
0.62
0.55
0.48
0.43
0.38
0.71
0.61
0.53
0.46
0.40
0.35
0.31
NOTA: Por ser un concreto NO expuesto a
condiciones severas, sólo se determinará la
relación a/c por resistencia, mas no por
durabilidad.
a/c = 0.5668

17. CÁLCULO DEL FACTOR CEMENTO (FC)

18. CANTIDAD DE AGREGADO GRUESO:
TAMAÑO
MAXIMO
NOMINAL
DEL
AGREGADO
VOLUMEN DEL AGREGADO GRUESO SECO Y
COMPACTADO POR UNIDAD DE VOLUMEN DEL
CONCRETO PARA DIFERENTES MODULOS DE FINURA
DEL AGREGADO FINO
2.40 2.60 2.80 3.00
3/8”
1/2"
3/4"
1”
1 ½”
2”
3”
6”
0.50
0.59
0.66
0.71
0.76
0.78
0.81
0.87
0.48
0.57
0.64
0.69
0.74
0.76
0.79
0.85
0.46
0.55
0.62
0.67
0.72
0.74
0.77
0.83
0.44
0.53
0.60
0.65
0.70
0.72
0.75
0.81

19. CÁLCULOS DE VOLUMENES ABSOLUTOS
(Cemento, agua, aire).
CÁLCULO DEL PESO DEL AGREGADO FINO:

20. VALORES DE DISEÑO
VALORES DE DISEÑO CORREGIDOS POR
HUMEDAD DE LOS AGREGADOS Y PARA 1
PROBETA
PROPORCIONMIENTO EN PESO DE DISEÑO:
1: 2.09: 3.005
.
27.4

22. EQUIPO:
• Probetas estándar
• Cono de Abrams
• Varilla Compactadora de acero de 5/8
de diámetro por 80 de longitud
• Carretilla
• Aceite
• Palana
• Todos los elementos que intervienen
para la mezcla previamente calculados.

23. PROCEDIMIENTO:
Se extrajo material de la cantera La
Victoria, en la cantidad aproximada.
Se pesó el agregado fino, el agregado
grueso y el cemento en las proporciones
requeridas

24. Se mezcló en el equipo el agregado fino, el
agregado grueso, el cemento y el agua.
Los tres primeros se mezclaron bien.

25. Se procedió a añadir la mezcla en el cono de Abrams, chuzándolo con una varilla
de acero, primero una tercera parte la cual fue compactada con 25 golpes, luego se
agregó un poco más de mezcla hasta las 2/3 partes, compactándolo también con el
mismo número de golpes y finalmente se llenó hasta el ras y compacto.

26. Se enrazo ayudándonos con una varilla de
acero, luego se procedió a desmoldar

27. Finalmente se midió el slump con ayuda de una regla.

28. Se procedió a añadir la mezcla en el molde, la cual se realizó por
capas en un número de tres, chuzándolo con una varilla de acero,
en un número de 25 golpes, para evitar la segregación.

29. se procedió a pesar, para obtener
el peso especifico del concreto
fresco.

30. Luego se deja secar a las probetas por 24 horas, para luego ser
sumergidas en agua(fraguar) durante 8 días
Luego de los 8 días se procederá a ensayar en la máquina de
compresión para verificar si se llegó a la resistencia requerida
Segregación
El concreto elaborado tiene una
segregación LEVE, casi NULA.
Exudación
La exudación, en el concreto
elaborado no se produjo.
Slump
El Slump determinado con la prueba
del Cono de Abrams es 3”.

32. Peso del concreto endurecido
PROBETA W (concreto
endurecido)
(gr.)
Volumen del
molde
(cm3)
Pe (concreto
fresco)
(gr/cm3)
1
Promedio
Peso Unitario del concreto fresco
PROBETA W (molde)
(gr)
W (molde
+
concreto
fresco)
(gr)
W
(concret
o fresco)
(C)
Volumen
del
molde
(cm3)
Pe
(concret
o
fresco)
(gr/cm3)
1
Promedio

33. Esfuerzo Máximo y Módulo de Elasticidad
Para determinar estas características presentamos a continuación los datos
obtenidos en los ensayos de resistencia a la compresión de cada una de las
probetas, así como sus gráficas respectivas