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DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETOCONCRETOVARIABLESADITIVOCOSTOPASTA DE CEMENTOAGREGADOAGUACEMENTOARENAGRAVARESISTENCIA YDURA...
DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETOPROCEDIMIENTOS PARADETERMINAR ELPROPOCIONAMIENTOMETODO DEPESOMETODO DEVOLUMENABSOLUTO
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DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETO PASO 2. SELECCIÓN DEL TAMAÑO MAXIMO DEL AGREGADOGeneralmente, el tamaño maximo del agregad...
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DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETO PASO 3. CALCULO DE AGUA DE MEZCLADOY CONTENIDO DE AIREEntonces para determinar la cantidad...
DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETO PASO 4. SELECCIÓN DE LA RELACION AGUA / CEMENTOLa f‘c es la resistencia especificada del c...
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DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETO PASO 4. SELECCIÓN DE LA RELACION AGUA / CEMENTOCuando no se cuenta con datos adecuados par...
DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETO  PASO 4. SELECCIÓN DE LA RELACION AGUA / CEMENTOCalculando la resistencia promedio de las ...
DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETO   PASO 4. SELECCIÓN DE LA RELACION AGUA / CEMENTOLa relacion agua cemento lo determinamos ...
DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETO  PASO 5. CALCULO DEL CONTENIDO DE CEMENTOFormula para determinar la cantidad de cemento:ag...
DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETO   PASO 6. ESTIMACION DEL CONTENIDO DEL AGREGADOGRUESO “GRAVA”Para un grado adecuado de TRA...
DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETO   PASO 6. ESTIMACION DEL CONTENIDO DEL AGREGADOGRUESO “GRAVA”Entonces, el peso de gravavar...
DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETO  PASO 7. ESTIMACION DEL CONTENIDO DEL AGREGADO FINO“ARENA”METODO DE PESO: Si el peso unita...
DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETO    PASO 7. ESTIMACION DEL CONTENIDO DEL AGREGADO FINO“ARENA”PRIMERA ESTIMACIÓN DEL PESO DE...
DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETO    PASO 7. ESTIMACION DEL CONTENIDO DEL AGREGADO FINO“ARENA”Entonces, el peso de la arena ...
DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETO    PASO 8. AJUSTES POR HUMEDAD DEL CONCRETOGeneralmente los agregados en el almacen estan ...
DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETO    PASO 8. AJUSTES POR HUMEDAD DEL CONCRETOMATERIAL kg/m3Factor kg/30 litrosCemento 312 0....
DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETO      PASO 8. AJUSTES POR HUMEDAD DEL CONCRETOMATERIAL kg/30 litros Correcciones kgCemento ...
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  1. 1. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETOPROPORCIONAMIENTO DE LAS MEZCLAS DE CONCRETOCOMBINACION CORRECTACEMENTO AGREGADO AGUA ADITIVOSCONCRETOESPECIFICADOPrincipioscientificos“TECNICOS”Principiosempiricos“ARTE”TRABAJABILIDAD delconcreto fresco: Facilidad decolocacion, compactado y acabadoRESISTENCIA del concretoendurecido a una edadespecificada
  2. 2. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETOCONCRETOVARIABLESADITIVOCOSTOPASTA DE CEMENTOAGREGADOAGUACEMENTOARENAGRAVARESISTENCIA YDURABILIDADTRABAJABILIDAD
  3. 3. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETOPROCEDIMIENTOS PARADETERMINAR ELPROPOCIONAMIENTOMETODO DEPESOMETODO DEVOLUMENABSOLUTO
  4. 4. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETODATOS QUE SE REQUIEREN PARA ELDISEÑO DE LA MEZCLA1. GRANULOMETRIA del agregado (Modulo de finura)5. Requerimientos aproximados de agua para la mezcla. (tabla)2. PESO UNITARIO varillado seco del agregado grueso3. DENSIDAD de los materiales4. CONTENIDO DE HUMEDAD libre en el agregado (Absorcion)6. Relaciones entre la resistencia y la relacion agua cementoPara las combinaciones de cemento agregado. (tablas)7. ESPECIFICACIONES de la obra
  5. 5. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETOEJEMPLOCalcular la proporcion del material en kilogramos:de cemento, agua, grava y arena, para elaborar elconcreto de una zapata.
  6. 6. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETOESPECIFICACIONES DE LA OBRA1. Tipo de construccion: Zapata de concretoreforzado2. Exposicion del concreto: Mediana3. Tamaño maximo del agregado: 38 mm4. Revenimiento: de 7,5 a 10 cm5. Resistencia a la compresion especificada a los 28dias: 24,5 Mpa (250 kg/cm2)
  7. 7. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETOCARACTERISTICAS DE LOS MATERIALES SELECCIONADOSCARACTERISTICA CEMENTO ARENA GRAVADensidad relativa 3.15 2.6 2.7Peso unitario (kg/m3) 3150 2600 2700P.U. Varillado seco (kg/m3) 1600Modulo de finura 2.8Desviación de humedad a condicion SSS (%) +2.5 +.05
  8. 8. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETOPASO 1. SELECCIÓN DEL REVENIMIENTOVerificar el revenimiento especificadoO bien seleccionar un valor apropiadoRevenimiento = 7.5 a 10 cm, valor especificado, ver tabla.Por lo que se puede aceptar el valor propuesto:Revenimiento = 7.5 a 10 cm, valor especificado.
  9. 9. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETO PASO 1. SELECCIÓN DEL REVENIMIENTOREVENIMIENTO RECOMENDADO PARA VARIOS TIPOS DE CONSTRUCCIONTIPOS DE CONSTRUCCIONREVENIMIENTO(cm)Máximo MínimoCimentaciones reforzadas, muros y zapatas 7.5 2.5Zapatas simples, estribos y muros de sub estructuras 7.5 2.5Vigas y muros reforzados 10 2.5Columnas de edificios 10 2.5Pavimentos y losas 7.5 2.5Concreto masivo 7.5 21.5
  10. 10. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETO PASO 2. SELECCIÓN DEL TAMAÑO MAXIMO DEL AGREGADOGeneralmente, el tamaño maximo del agregado grueso debera ser lomayor que este disponible economicamente y en concordancia con lasdimensiones de la estructura.En ningun caso debera exceder el tamaño maximo a:Un quinto de la dimension mas angosta entre los lados de la cimbra.Un tercio del peralte de las losas.Tres cuartos del espacio libre minimo emtre varillas de refuerzo.Tamaño maximo del agregado = 38 mm, valor dado.
  11. 11. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETO PASO 3. CALCULO DE AGUA DE MEZCLADOY CONTENIDO DE AIRELa cantidad de agua por unidad de volumen de concreto requeridapara producir un revenimiento dado, depende:Del tamaño maximo de las particulas.Pero el contenido de cemento no afecta seriamente la mezcla.De la forma y la garnulometria de los agregados.Asi como la cantidad de aire incluido.
  12. 12. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETO PASO 3. CALCULO DE AGUA DE MEZCLADOY CONTENIDO DE AIREEntonces para determinar la cantidad de agua, vemos la siguientetabla y para un revenimiento de 7.5 a 10 cm y un agregado maximo de38 mm, la cantidad de agua es de 181 kg; con 1% de aire atrapado.AGUA DE MEZCLADO APROXIMADO (kg/cm3)Concreto sin aire incluidoRevenimiento(cm)Tamaño máximo nominal de los agregados (mm)10 13 20 25 38 50 752.5 a 5 208 199 190 179 166 154 1307.5 a 10 228 216 205 193 181 169 14515 a 17.5 243 228 216 202 190 178 160Aire atrapado (%) 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0.3
  13. 13. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETO PASO 4. SELECCIÓN DE LA RELACION AGUA / CEMENTOLa f‘c es la resistencia especificada del concreto.La f‘cr es la resistencia promedio a la compresion del concreto.La f‘cr que ha de utilizarse como base para calcular las proporcionesde la mezcla, debera ser la que resulte mayor de las siguientesecuaciones.1. f‘cr = f‘c + 1.34 S; donde hay 1% de probabilidad de que elpromedio de tres pruebas este debajo de f‘c .2. f‘cr = f‘c + 2.33 S - 35; donde hay 1% de probabilidad de que unaprueba (solo una) este 35 kg o mas por debajo de f‘c .
  14. 14. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETO PASO 4. SELECCIÓN DE LA RELACION AGUA / CEMENTO- f’cr  - f’cr  
  15. 15. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETO PASO 4. SELECCIÓN DE LA RELACION AGUA / CEMENTO- f’cr  - f’c- S
  16. 16. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETO PASO 4. SELECCIÓN DE LA RELACION AGUA / CEMENTO- f’cr  - f’c- f’cr = f´c + 1.34 S
  17. 17. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETO PASO 4. SELECCIÓN DE LA RELACION AGUA / CEMENTOCuando no se cuenta con datos adecuados para establecer una desviacionestandar, la resistencia promedio requerida puede determinarse en laforma siguiente: - f’c(kg/cm2)- f’cr (kg/cm2)< 210 - f’c + 70210 a 350 - f’c + 84> 350 - f’c + 99
  18. 18. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETO  PASO 4. SELECCIÓN DE LA RELACION AGUA / CEMENTOCalculando la resistencia promedio de las ecuaciones, suponiendo unadesviacion estandar de 2.1 Mpa, según experiencias pasadas.1. f‘cr = f‘c + 1.34 S; donde: f’cr = 245 + 1.34 x 21 = 27.3 Mpa.2. f‘cr = f‘c + 2.33 S - 35; donde: f’cr = 245 + 2.33 x 21 – 35 = 25.9 Mpa.Por lo que tomamos el mayor valor que resulte que es: f’cr = 27.3 Mpa.
  19. 19. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETO   PASO 4. SELECCIÓN DE LA RELACION AGUA / CEMENTOLa relacion agua cemento lo determinamos según la siguiente tabla:Interpolamos, y tenemos que para f’cr = 27.3 Mpa la relacion es 0.58RELACION AGUA CEMENTOResistencia a lacompresiónA 28 dias (Mpa)Relacion agua / cemento, por pesoConcreto sin aireincluidoConcreto con aireincluido40 0.42 *35 0.47 0.3930 0.54 0.4525 0.61 0.5220 0.69 0.6015 0.79 0.70
  20. 20. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETO  PASO 5. CALCULO DEL CONTENIDO DE CEMENTOFormula para determinar la cantidad de cemento:aguaCemento =relacion agua cementoEntonces tenemos:Cemento = 181 kg / 0.58 = 312 kgPor lo que necesitamos 312 kg de cemento 
  21. 21. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETO   PASO 6. ESTIMACION DEL CONTENIDO DEL AGREGADOGRUESO “GRAVA”Para un grado adecuado de TRABAJABILIDAD, el volumen de agregadogrueso por unidad de volumen del concreto depende solamente de suTAMAÑO MAXIMO y del MODULO DE FINURA del agregado fino.Cuanto mas fina es la arena y mayor el tamaño de las particulas delagregado grueso, mayor es el volumen de agregado grueso que puedeutilizarse para producir una mezcla de concreto de trabajabilidadsatisfactoria.Si tenemos un tamaño maximo de grava de 38 mm y 2.8 para un modulo definura de la arena, recurrimo a una tabla para determinar el factor quenos servira para determinar el volumen de la grava.
  22. 22. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETO   PASO 6. ESTIMACION DEL CONTENIDO DEL AGREGADOGRUESO “GRAVA”Entonces, el peso de gravavarillado en seco es:GRAVA = Fvg x PUVS =0.71 x 1600 = 1136 kg.VOLUMEN DE AGREGADO GRUESOPor unidad de volumen de concretoTamañomáximodel agregado.( mm )Volumen de agregado grueso varillado en seco porunidad de volumen de concreto para diferentesMódulos de Finura2.4 2.6 2.8 3.010 .50 .48 .46 .4413 .59 .57 .55 .5320 .66 .64 .62 .6025 .71 .69 .67 .6538 .75 .73 .71 .6950 .78 .76 .74 .72
  23. 23. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETO  PASO 7. ESTIMACION DEL CONTENIDO DEL AGREGADO FINO“ARENA”METODO DE PESO: Si el peso unitario del concreto fresco se conocepor una previa experiencia entonces el peso requerido del agregado finoes simplemente la diferencia entre el peso por unidad del concreto y lospesos totales del agua, cemento y agregado grueso.METODO DE VOLUMEN ABSOLUTO: El volumen total desplazadopor los ingredientes conocidos (agua, aire, cemento, grava) se resta alvolumen unitario del concreto ( 1 m3 ) para obtener el volumen requeridodel agregado fino. Este a su vez es convertido en unidades de pesomultiplicandolo por la densidad del material.Si no se tiene el peso del concreto, hay que estimarlo conforme a lasiguiente tabla:
  24. 24. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETO    PASO 7. ESTIMACION DEL CONTENIDO DEL AGREGADO FINO“ARENA”PRIMERA ESTIMACIÓN DEL PESO DEL CONCRETO FRESCO ( kg/m3)Tamaño máximo del agregado ( mm ) Peso del concreto, sin aire incluido10 228013 231020 235025 238038 241550 2445Según la tabla estimamos elpeso del concreto para unagrava de 38 mm y nos da unvalor de 2415 kg/m3
  25. 25. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETO    PASO 7. ESTIMACION DEL CONTENIDO DEL AGREGADO FINO“ARENA”Entonces, el peso de la arena es:ARENA = concreto – ( agua + cemento + grava )ARENA = 2415 – ( 181 + 312 + 1136 ) = 786 kg
  26. 26. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETO    PASO 8. AJUSTES POR HUMEDAD DEL CONCRETOGeneralmente los agregados en el almacen estan humedos, mas quelos considerados en el calculo, con base a los agregadossuperficialmente secos.Para la mezcla por tanteo, dependiendo de la cantidad de humedadlibre de los agregados, el agua de mezclado se reduce y la cantidad delos agregados se incrementa correspondientemente.Ajuste por humedad para la mezcla de prueba de laboratorio.Reducimos los valores para 30 litros.
  27. 27. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETO    PASO 8. AJUSTES POR HUMEDAD DEL CONCRETOMATERIAL kg/m3Factor kg/30 litrosCemento 312 0.3 9.36Arena 751 0.3 22.53Grava 1136 0.3 34.08Agua 181 0.3 5.43TOTAL 2380 0.3 71.4 
  28. 28. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETO      PASO 8. AJUSTES POR HUMEDAD DEL CONCRETOMATERIAL kg/30 litros Correcciones kgCemento 9.36 * 9.360Arena 22.53 22.53x0.025=0.5622.53 + 0.56 = 23.09Grava 34.08 34.08x0.005=0.1734.08 + 0.17 = 34.25Agua 5.43 5.4-(0.56+0.17) = 4.700TOTAL 71.40 71.4
  29. 29. DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETO      PASO 9. AJUSTES DE LA MEZCLA POR TANTEODebido a las muchas suposiciones, los calculos teoricos deberan serverificados en pequeños volumenes de concreto ( 30 litros ), laverificacion debera ser en:RevenimientoTrabajabilidad ( sin segregacion )Peso unitarioContenido de aireResistencia a la edad especificada

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