Tec Metodo Aci211

11-12-2014

DISEO DE LA MEZCLA DE

CONCRETO METODO ACI 211

CURSO:

TECNOLOGIA DEL CONCRETO

DOCENTE:

ING. JUAN CARLOS AVILA

ALUMNOS:

ALCANTARA CHAVEZ.PIERRE

CAYOTOPA CABANILLAS KEVIN

INFANTE CALDERON LUIS ENRIQUE

LOBATO CHAVEZ NEISER

INGENIERIA CIVIL

1 INSTALACIONES ELECTRICAS

I. ANTECEDENTES.

Este trabajo de laboratorio se llev a cabo debido a la exploracin a la

cantera DON LUCHO a comienzos del presente ciclo, continuando con

los ensayos de laboratorio realizados a los agregados de la cantera ya

mencionada, para ahora proceder a hacer un diseo de mezcla de

concreto usando el mtodo ACI 211. Este trabajo representa un inicio en

una rama de nuestra carrera que es la construccin, ya que un buen diseo

de mezclas del concreto es fundamental. No debemos olvidarnos de la

calidad de los agregados, del agua y del tipo de entorno a realizar la obra

para poder elegir el adecuado cemento y, si es necesario, el uso de

aditivos.

II. OBJETIVO.

Disear mezclas de concreto a partir de las caractersticas o

propiedades fsicas bsicas de los componentes, de manera

ptima, para obtener resultados ptimos en cuanto a:

- Manejabilidad del concreto recin mezclado.

- Propiedades requeridas en el concreto endurecido.

- Economa.

Verificar mediante ensayos de laboratorio el asentamiento.

III. MARCO TEORICO. Siempre que sea posible, la dosificacin de concreto deber

basarse en datos obtenidos de experiencias en laboratorio, en las cuales han sido utilizados los materiales a ser empleados en obra, si esta informacin es limitada o en el peor de los casos no se dispone de esta informacin. Las estimaciones dadas en estas recomendaciones pueden ser empleadas. Ser til la siguiente informacin de materiales disponibles:

Anlisis Granulomtrico del agregado fino y grueso.

Peso unitario del agregado grueso.

Peso especfico de masa, porcentajes de absorcin y humedad

de los agregados a utilizarse.

Tipo y marca del cemento Portland escogido.

Peso especfico del cemento Portland.

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IV. PROCEDIMIENTO

La obtencin de los pesos de las mezclas de concreto

especificado, se hace siguiendo una secuencia de pasos

lgicos y directos, los cuales acomodan las caractersticas de

los materiales disponibles en una mezcla adecuada para el

trabajo.

Las especificaciones con las que un diseador cuenta pueden

ser algunas o todas las siguientes

Mxima relacin Agua Cemento.

Mnimo contenido de cemento.

Contenido de aire.

Asentamiento (Slump).

Tamao mximo de agregado.

Resistencia.

Otros requerimientos tales como: Resistencia de sobre

diseo, aditivos y tipos especiales de concreto o agregados.

CARACTERSTICAS FSICO MECNICAS DE LOS

AGREGADOS

CANTERA DON LUCHO

(salida a la costa)

1. AGREGADO FINO

Peso Especfico de Masa 2660 kg/m3

Contenido de Humedad 3.690%

Absorcin 1.26%

Mdulo de Finura 2.73

2. AGREGADO GRUESO

Peso Especfico de Masa: 2620 kg/m3

Peso Especfico compactado. 1533.96 kg/m3

Contenido de Humedad 1.033 %

Absorcin 1.4553 %

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3. Cemento Pacasmayo Tipo V

Peso Especfico 3130 kg/m3

4. Agua Potable

5. Elemento Estructural

Pilar de puentes.

6. Resistencia a la Compresin

fc = 210 kg/cm2 (28 das)

7. Desviacin estndar.

23.

8. Consistencia.

Plstica.

9. Tamao mximo nominal.

1.5.

10. Peso especfico del cemento.

1.13.

SECUENCIA DEL DISEO DE MEZCLA DE CONCRETO

Prescindiendo de si las caractersticas del concreto son dadas

en las especificaciones o son dejadas a criterio de quien disea

las mezclas, obtenemos los pesos de las muestras por metro

cbico de concreto de la siguiente manera:

MTODO ACI

Concreto sin aire incorporado: fc = 210 kg/cm2

1) Calculo de la resistencia de diseo.

fcr = 210 + 1.34 (23) = 240.82 = 241 kg / cm2

fcr = 210 + 2.33 (23) - 35 = 228.54 = 229 kg / cm2

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2) Eleccin del Asentamiento (Tabla I)

Asentamiento Mximo = 3

Asentamiento Mnimo = 4

SLUMP = 3 4

3) Eleccin del Tamao Mximo Nominal del Agregado

Grueso

T.M.N. = 1 1/2

4) Volumen unitario de agua y contenido de aire (Tabla

II-A)

Agua de mezcla = 181 lts/m3

Aire Atrapado = 1 %

5) Relacin: Agua (Tabla III)

Interpolando: 0.63

6) Determinacin del Factor Cemento

181/0.63 = 285 kg / m3

Peso de una bolsa de cemento = 42.5 kg

La cantidad de cemento a utilizar ser: 6.71 bolsas /

m3

7) Determinacin del Agregado Grueso (Tabla IV)

Volumen Seco Compactado = Vsc = 0.687 m3

Adems: Peso Unitario Seco Compactado = Pusc =

1533.9614 kg/m3

La cantidad de Agregado Grueso de diseo ser:

1053.83 kg/m3

8) Calculo de volmenes absolutos.

Cemento = 285 / (3.13 * 1000) = 0.091 m3

Agua = 181 / (1*1000) = 0.18 m3

Aire = 1 % = 0.01 m3

Agregado grueso = 1053.83 / (2.62*1000) = 0.4022 m3

Volumen total conocido = 0.683 m3

9) Determinacin del Agregado Fino

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Vol. (Ag. fino) = 1 0.683 = 0.316 m3

Vol. (Ag. fino) = 0.316 m3

La cantidad de Agregado Grueso de diseo ser:

0.316x2660 kg = 842.62 kg / m3

10) Materiales de diseo por m3

Cemento 285 kg

Agua 181 lt

Ag. Fino 842.62 kg

Ag. Grueso 1054 kg

Aire 1%

11) Correccin por humedad de los agregados

Peso hmedo de:

Ag. Fino = 842.62 kg x (1 + 0.0369) = 873.71 kg /

m3

Ag. Grueso = 1054 kg x (1 + 0.01033) = 1064.89

kg / m3

Humedad superficial del agregado:

Ag. Fino = 3.690 1.26 = +2.42 %

Ag. Grueso = 1.033 1.4553 = -0.4223 %

Aporte de los agregados:

Ag. Fino = 842.62 * (+0.0242) = +20.39 lts / m3

Ag. Grueso = 1054 * (-0.004223) = -4.45 lts / m3

= +15.94 lts /

m3

Agua efectiva = 181 15.94 = 165.06 lts / m3

Pesos corregidos de los materiales:

Cemento 285 kg

Agua 165 lt

Ag. Fino 874 kg

Ag. Grueso 1065 kg

12) Elaboracin de Especmenes

Para nuestro ensayo se va a calcular los pesos

necesarios para la elaboracin de 6 probetas.

Volumen por probeta = (( 0.152) / 4) * 0.3 =

0.0053 m3

Volumen total de probetas = 0.0053 * 6 = 0.0318

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m3

Por lo tanto el requerimiento de materiales para la

elaboracin de los ensayos:

Cemento 0.0318 * 285 = 9.065 kg

Agua Efectiva 0.0318 * 165 = 5.248 lts

Ag. Fino 0.0318 * 874 = 27.801 kg

Ag. Grueso 0.0318 * 1065 = 33.876 kg

V. DESCRIPCION DE ENSAYOS OBSERVADOS.

Comprobacin del

asentamiento:

Para la comprobacin del asentamiento se ha

realizado tres pruebas de asentamiento para lo cual

se ha hecho la medicin de los pesos totales de la

dosificacin que no ha salido para la realizacin de

6 probetas.

Luego se ha colocado todos los materiales ya

medidos a la mezcladora tipo trompo

Seguidamente se ha hecho la prueba de

asentamiento hasta en 3 ocasiones con la mezcla

resultante.

Resultados.

Primera prueba de asentamiento:



Los resultados de la primera y segunda prueba no

fueron los adecuados debido a que en la primera

prueba se ha llenado el cono con concreto que no

se ha mezclado adecuadamente o que no ha

estado el tiempo necesario en la mezcladora para

tener la consistencia requerida, y en la tercera

prueba se ha llenado el cono con concreto que

debi ser para la quinta y sexta probeta y este ha

sido un concreto que se ha quedado por as decirlo

en la mezcladora y no ha tenido la consistencia

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requerida ya que gran parte de

concreto ya se haba llenado en las probetas y

quedaba un concreto bastante pobre de agregado

grueso.

Llenado de las 6 probetas de concreto.

Para esto se ha utilizado 5 moldes de probeta

proporcionado por el laboratorista.

Se ha llenado completamente solamente 5 probetas

debido a que el volumen calculado no he sido el

adecuado, esto se debe a que un porcentaje de la

mezcla se ha quedado pegado en la mezcladora y

es por eso que la sexta probeta no se ha llenado.

VI. CONTROLES AMBIENTALES

En la ejecucin de nuestro diseo se mezcla, tuvimos sumo

cuidado de no contaminar con el concreto mezclado al entorno

con el que estbamos trabajando. El cemento, como sabemos es

una mezcla que al contacto con el agua reacciona y puede irritar

diferentes partes de nuestro cuerpo, debido a esto, el contacto

directo con el cemento debe ser el mnimo posible.

La contaminacin con el concreto tambin se puede dar con la

naturaleza a nuestro entorno, esto incluye la flora, la fauna o el

terreno en el cual estos interactan; debido a este conocimiento,

fuimos cuidadosos de no botar el cemento en cualquier parte;

sino, en la zona de desmonte de materiales de nuestro

laboratorio; y lavamos el mixer de manera que no quede restos de

concreto en el lugar de lavado ni en el mixer.

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VII. COMPARACION DE LOS ENSAYOS VERSUS

LAS NORMAS.

Segn nuestros clculos, el asentamiento en el ensayo del cono de

Abrams nos debera salir 3 a 4 con un error de , segn lo

especificado en la norma, pero en la aplicacin de laboratorio nos dimos

cuenta, intuitivamente, de que la cantidad de agua era insuficiente, hecho

que comprobamos al ver que nuestro asentamiento era de casi de una 1

pulgadas.

Luego de investigar en nuestros datos, dedujimos que la razn de nuestro

error en la prueba de asentamiento sea probablemente una falla en el

ensayo de humedad del agregado fino, Esta diferencia enorme de

humedad nos quitaba ms de 2 litros de agua para la mezcla de diseo,

segn muestran los siguientes clculos:

12) Correccin por humedad del agregado:

Por peso hmedo de:

Agregado Fino : 945.50 Kg/m3

Agregado Grueso : 943.27 Kg/m3

A continuacin determinamos la humedad superficial del agregado:

Agregado Fino : 1.57 %

Agregado Grueso : -1.13 %

Y los aportes de los agregados sern:

Agregado Fino : 14.41 l/m3

Agregado Grueso : -10.51 l/m3

Aporte de humedad de los agregados = 3.8971767 l/m3

Agua efectiva = 175.102823 l/m3

Cemento: 261.70 Kg/m3

Agua: 175.10 Kg/m3

Agregado fino: 945.50 Kg/m3

Agregado grueso: 943.27 Kg/m3

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13) Proporciones en peso:

Diseo: 1.00 : 3.51 : 3.56 / 29.07 l/bolsa

Efectivo: 1.00 : 3.61 : 3.60 / 28.44 l/bolsa

14) Para el cono de Abrams:

Diseo: 1.00 : 3.51 : 3.56 : 0.68

Efectivo: 1.00 : 3.61 : 3.60 : 0.67

15) Multiplicacin del volumen por los pesos volumtricos de cada material

8.32 30.08 30.00 5.57

kg. kg. kg. Litros

Finalmente, con los nuevos resultados, agregamos la cantidad de agua que

faltaba a la mezcla y obtuvimos un asentamiento de 3 lo cual, como ya dijimos

anteriormente, est dentro del error permisible por la norma.

VIII. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

El diseo de mezcla realizado proporciona una primera aproximacin

de las proporciones de la mezcla, con el propsito de ser comprobado,

preparando y ensayando mezclas de prueba en el laboratorio, debiendo

ser ajustado si es necesario para producir las caractersticas deseadas

del concreto.

La granulometra de los agregados, determinada por el anlisis de

tamices es un elemento importante en la determinacin: del requerimiento

unitario de agua, las proporciones del agregado grueso y fino, y el

contenido de cemento para obtener la trabajabilidad deseada.

Las caractersticas fsicas y qumicas del cemento, influyen en las

propiedades del concreto endurecido, pero a pesar de esto, la nica

propiedad del cemento usada en el clculo de las proporciones de la

mezcla de cemento es el peso especfico debido a que no genera un error

apreciable en el diseo de mezcla.

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Para un conjunto dado de materiales y condiciones de

trabajo, la cantidad neta de agua utilizada por unidad de cemento,

determinan la resistencia del concreto. Esta cantidad neta de agua

excluye la cantidad de agua absorbida por los agregados.

IX. FORMATO FIRMADO POR EL TECNICO DE

LABORATORIO UPN.

Archivado en anexos

X. FOTOS Y VIDEOS

Fotos presentadas en anexos y video en diapositivas

XI. ANEXOS.

TABLA N 1

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TABLA N2

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TABLA N 3

TABLA N 4

TABLA N 5

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TABLA N 6

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FOTOS:

Medicin del agua

Adicin del agua a la mezcla.

Llenado del cono de Abrams

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Aplicacin de los 25 golpes al cono.

Retirado del cono del primer llenado:

Verificacin del asentamiento:

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Verificacin del segundo llenado:

Verificacin del asentamiento del tercer llenado:

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