diseño de mezclas -aci-walker

TECNOLOGIA DEL CONCRETO

LABORATORIO

ALUMNO:BARBOZA NAVARRO, MANUEL YEHJAN

Cajamarca, Junio del 2012.

INTRODUCCIONLa demanda del concreto ha sido la base para la elaboración de los diferentes Diseños de Mezcla, ya que estos métodos permiten a los usuarios conocer no sólo las dosis precisas de los componentes del concreto, sino también la forma más apropiada para elaborar la mezcla.

Ya que el concreto es un material durable y resistente pero, dado que se trabaja en su forma líquida, prácticamente puede adquirir cualquier forma.

OBJETIVOSObjetivo General: 

• Realizar el diseño de mezclas mediante el método ACI y el método WALKER para una resistencia f’c=300kg/cm2

 Objetivos Específicos: 

• Determinar la resistencia a compresión de las probetas

• Determinar el módulo de elasticidad

• Determinar las características del concreto tanto en estado fresco como endurecido.

MARCO TEORICOEL DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO Es un proceso que consiste en calcular las proporciones optimas de los elementos que forman el concreto, con el fin de obtener los mejores resultados.

DISEÑO DE MEZCLAS

DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETO

PROPORCIONAMIENTO DE LAS MEZCLAS DE CONCRETO

COMBINACION CORRECTA

CEMENTO AGREGADO AGUA

CONCRETO ESPECIFICADO

Principios cientificos

“TECNICOS”

Principios empiricos“ARTE”

TRABAJABILIDAD del

concreto fresco: Facilidad de colocacion, compactado y acabado

RESISTENCIA del concreto endurecido a una edad

especificada

DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETO

CONCRETO

VARIABLES

COSTO

PASTA DE CEMENTO

AGREGADO

AGUA

CEMENTO

ARENA

GRAVA

RESISTENCIA Y DURABILIDAD

TRABAJABILIDAD

DISEÑO DE MEZCLAS PARA CONCRETO

PROCEDIMIENTOS PARA DETERMINAR EL

PROPOCIONAMIENTO

METODO DE

A.C.I

METODO DE WALKER

METODO ACI

ASENTAMIENTO

AGUA EN Kg./m3 DE CONCRETO PARA LOS TAMAÑOS NOMINAL MÁXIMO DEL AGREGADO

GRUESO Y CONSISTENCIA INDICADOS

3/8” 1/2” 3/4" 1” 1½” 2” 3” 6”

CONCRETO SIN AIRE INCORPORADO

1” a 2”3” a 4”6” a 7”

207228243

199216228 

190205216 

179193202 

166181190 

154169178 

130145160 

113124---- 

 CONCRETO CON AIRE INCORPORADO

1” a 2”3” a 4”6” a 7”

181202216

175193205

168184197

160175184

150165174

142165174

122133154

107119----  

Entrando a la tabla (Tabla 10.2.2) correspondiente, con el valor del slump y el TMN de 1’’, y SIN AIRE INCORPORADO, se tiene que el volumen unitario de agua es de 193 lt/

Cont. De aire atrapado (%)Tamaño Maximo

NominalAire Atrapado

3/8” 31/2” 2.53/4" 21” 1.5

1½” 12” 0.53” 0.3

6” 0.2

Al no haberse INCORPORADO aire solo determinaremos el aire ATRAPADO haciendo uso de la tabla 11.2.1 para un TMN de 1’’se tiene 1.5 %.

F’cr

 (28 días)

Relación agua-cemento de diseño en peso 

 CONCRETO SIN AIRE

INCORPORADO 

CONCRETO CON AIREINCORPORADO

150200250300350400450

0.80 0.700.620.550.480.430.38

0.710.610.530.460.400.350.31

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 FINO2.40 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

METODO WALKER

ASENTAMIENTO

AGUA EN Kg./m3 DE CONCRETO PARA LOS TAMAÑOS NOMINAL MÁXIMO DEL AGREGADO

GRUESO Y CONSISTENCIA INDICADOS

3/8” 1/2” 3/4" 1” 1½” 2” 3” 6”

CONCRETO SIN AIRE INCORPORADO

1” a 2”3” a 4”6” a 7”

207228243

199216228 

190205216 

179193202 

166181190 

154169178 

130145160 

113124---- 

 CONCRETO CON AIRE INCORPORADO

1” a 2”3” a 4”6” a 7”

181202216

175193205

168184197

160175184

150165174

142165174

122133154

107119----  

Entrando a la tabla (Tabla 10.2.2) correspondiente, con el valor del slump y el TMN de 1’’, y SIN AIRE INCORPORADO, se tiene que el volumen unitario de agua es de 193 lt/

Cont. De aire atrapado (%)Tamaño Maximo

NominalAire Atrapado

3/8” 31/2” 2.53/4" 21” 1.5

1½” 12” 0.53” 0.3

6” 0.2

Al no haberse INCORPORADO aire solo determinaremos el aire ATRAPADO haciendo uso de la tabla 11.2.1 para un TMN de 1’’se tiene 1.5 %.

F’cr

 (28 días)

Relación agua-cemento de diseño en peso 

 CONCRETO SIN AIRE

INCORPORADO 

CONCRETO CON AIREINCORPORADO

150200250300350400450

0.80 0.700.620.550.480.430.38

0.710.610.530.460.400.350.31

Tamaño máximo Agregado Redondeado Agregado Angular

nominal del agregado grueso

Factor cemento expresado en sacos por metro cúbico Factor cemento expresado en sacos por metro cubico

  S 6 7 8 5 6 7 8

  Agregad o Fino - Módulo de Fineza de 2,3 a 2,4    3/8" 60 57 54 51 69 65 61 581/2" 49 46 43 40 57 54 51 483/4" 41 38 35 33 48 45 43 411" 40 37 34 32 47 44 42 40

1 1/2" 37 34 32 30 44 41 39 372" 36 33 31 29 43 40 38 36

  Agregado Fino - Módulo de Fineza de 2,6 a 2,7    3/8" 66 62 59 56 75 71 67 641/2" 53 50 47 44 61 58 55 533/4" 44 41 38 36 51 48 46 441" 42 39 37 35 49 46 44 42

1 1/2" 40 37 35 33 47 44 42 402" 37 35 33 32 45 42 40 38

  Agregado Fino - Módulo de Fineza de 3,0 a 3,1    3/8" 74 70 66 62 84 80 76 731/2" 59 56 53 50 70 66 62 593/4" 49 46 43 40 57 54 51 481" 47 44 41 38 55 52 49 46

1 1/2" 44 41 38 36 52 49 46 442" 42 38 36 34 49 46 44 42

ANALISIS DE RESULTADOS

DE LAS PROBETAS A

ENSAYAR

PROBETA (ACI)ESTADO FRESCO:

- SLUMP ENCONTRADO: 1.5”- CONSISTENCIA: SECA- APARIENCIA: SOBREGRA VOSA- EXUDACIÓN: NO EXISTIO- SEGREGACION: NO EXISTIO- TIPO DE MEZCLADO: BUENO

DATOS PROBETA N° 01 EN ESTADO FRESCO

Peso de molde + probeta (gr) 22552

Peso de la probeta (gr) 11352

Peso del molde (gr) 11200

Diámetro del molde (cm) 14.5

Alto del molde (cm) 30.5

Volumen del molde (cm3) 5036.5

Peso especifico de concreto en estado fresco (gr/cm3)

2.26

PROBETA (ACI)

PROBETA (WALKER)ESTADO FRESCO:

- SLUMP ENCONTRADO: 3”- CONSISTENCIA: PLASTICA- APARIENCIA: SOBREGRA VOSA- EXUDACIÓN: NO EXISTIO- SEGREGACION: NO EXISTIO- TIPO DE MEZCLADO: BUENO

DATOS PROBETA N° 02 EN ESTADO FRESCO

Peso de molde + probeta (gr) 24650

Peso de la probeta (gr) 12950

Peso del molde (gr) 11700

Diámetro del molde (cm) 15

Alto del molde (cm) 30

Volumen del molde (cm3) 5559.9

Peso específico del concreto fresco (gr/cm3) 2.329

METODO ACIPROBETA 01

f’c (24 dias) =

314.903 kg/cm2

f’c (28 dias) =

335.00 kg/cm2

MODULO DE ELASTICIDAD E= 20993.53 kg/cm2

0.006 0.008 0.01 0.012 0.014 0.016 0.0180

50

100

150

200

250

300

350

f(x) = 29446.3460652386 x − 138.617262705589R² = 0.988154805450909

curva esfuerzo vs deformación unitaria

DEFORMACION UNITARIA

ES

FU

ER

ZO

EN

KG

/CM

2

METODO WALKER

PROBETA 02

f’c (24 dias) = 278.568 kg/cm2

f’c (28 dias) = 296.35 kg/cm2

0.007 0.0075 0.008 0.0085 0.009 0.0095 0.01 0.0105 0.011 0.01150

50

100

150

200

250

300f(x) = 66672.4357387426 x − 436.150839478758R² = 0.973139516773532

curva esfurszo vs deformación unitaria

DEFORMACION UNITARIA

ES

FU

ER

ZO

EN

KG

/CM

2

MODULOS DE ELASTICIDADACI

WALKER

f’c (24 dias) = 314.903 kg/cm2

f’c (28 dias) = 335.00 kg/cm2

E=15000∗√335kg /cm2E= 274545.08 kg/cm2

f’c (24 dias) = 278.568 kg/cm2

f’c (28 dias) = 296.35 kg/cm2

E=15000∗√296.35kg /cm2

E= 258222.288 kg/cm2

CONCLUSIONES. El f’c (ACI)= 335 kg/cm2

. El f’c (WALKER) = 296 kg/cm2

. El modulo de elasticidad (ACI) = 274545.08 kg/cm2

. El modulo de elasticidad (WALKER) = 258222.288kg/cm2

. La probeta ACI, se fisuro de forma horizontal, una explicación puede ser que las caras no estuvieron totalmente horizontales.

. No hubo exudación ni segregación.

. El tipo de falla es por compresión pura al ser un elemento corto.

. Mezcla sobregravosa.

. Fallo la pasta mas no los agregados lo que indican que los mismo son de buena calidad.

Probeta ensayada método A.C.I Probeta ensayada método WALKER

COMO SE PUEDE OBSERVAR , A FALLADO LA PASTA MAS NO EL AGREGADO

PANEL FOTOGRAFICO

PANEL FOTOGRAFICO