DISEO DE MEZCLA ACIING. EDY ACA BAILONUNIVERSIDAD ALAS PERUANAS

INTRODUCCION.El diseo de mezclas de concreto, es conceptualmente la aplicacin tcnica y prctica de los conocimientos cientficos sobre sus componentes y la interaccin entre ellos, para lograr un material resultante que satisfaga de la manera ms eficiente los requerimientos particulares del proyecto constructivo.

PASOS GENERALES DE LOS METODOS DE DISEO DE MEZCLA.1.Establecimiento de la cantidad de agua por m3 de concreto en funcin de las condiciones de trabajabilidad , el Tamao Mximo de los agregados y ocasionalmente el Tipo de Cemento.(Tabla 9.1)

2.Definicin de la relacin Agua/Cemento en peso en base a la resistencia en compresin solicitada o requisitos de durabilidad.(Tabla 9.2)

3.Clculo de la cantidad de cemento en peso en funcin de la Relacin Agua/Cemento y la cantidad de agua definidas en 1 y 2) :

CEMENTO (Kg.) = Peso del Agua (Kg.)------------------------Relacin (a/c)

4. Clculo de los volmenes absolutos del agua y el cemento : Peso del Cemento (Kg)Vol. Abs. Cemento (m3) = ----------------------------------- Peso Espec. Cemento (Kg/m3)

Peso del Agua (Kg)Vol. Abs. Agua (m3) = ----------------------------------- Peso Espec. Agua (Kg/ m3)

5. Estimacin del porcentaje de aire por m3 y el volumen absoluto que atrapar el concreto en funcin de las caractersticas granulomtricas de los agregados.(Tabla 9.1)

6. Obtencin del volumen absoluto que ocuparn los agregados, restando de 1 m3 los volmenes hallados de cemento, agua y aire.Volumen Absoluto de Agregados = 1 m3 - Vol. Abs. Cemento (m3) - Vol. Abs. Agua (m3) - Vol. Aire (m3)

7. Definicin de la proporcin en volumen absoluto en que intervendrn el agregado grueso y el fino en la mezcla.(Por el mtodo preferido)

K = Porcentaje en que interviene la piedraK-1 = Porcentaje en que interviene la arena

8. Distribucin del volumen obtenido en 6) en la proporcin definida en 7).

Vol. Abs. Piedra (m3) = K x Vol. Abs. Agregados (m3)

Vol. Abs. Arena (m3) = (K-1) x Vol. Abs. Agregados (m3)

9. Clculo de los pesos que corresponden a los volmenes de agregados obtenidos en 8) utilizando los pesos especficos secos :

Peso Piedra (Kg)= Vol. Abs. Piedra (m3) x Peso. Espec. Piedra (Kg/m3)

Peso Arena (Kg)= Vol. Abs. Arena (m3) x Peso. Espec. Arena (Kg/ m3)

10. Correccin por humedad y absorcin del diseo.a. Peso de la Piedra hmeda (Kg) = Peso seco Piedra (Kg) x (1+Humedad Piedra en valor absoluto)b. Peso de la Arena hmeda (Kg) = Peso seco Arena (Kg) x (1+Humedad Arena en valor absoluto)c. Balance Agua en la Piedra (Puede ser positivo o negativo) = Humedad Piedra - Absorcin Piedra (Valores absolutos)

d. Balance Agua en la Arena (Puede ser positivo o negativo) = Humedad Arena - Absorcin Arena (Valores absolutos)e. Contribucin de Agua por la Piedra (Kg) (Puede ser positiva o negativa, es decir aadir o quitar agua) = Balance Agua en la piedra x Peso Piedra hmeda (Kg)

f. Contribucin de Agua por la Arena (Kg) (Puede ser positiva o negativa, es decir aadir o quitar agua) = Balance Agua en la Arena x Peso Arena hmeda (Kg)g. Agua Final en el diseo = Agua (Kg)-Contrib. Agua Piedra (Kg)-Contrib. Agua Arena (Kg)h. Diseo Final : Agua Final (Kg), Peso Hmedo Piedra (Kg), Peso Hmedo Arena (Kg), Peso Cemento (Kg)

i. Elaboracin del diseo final en laboratorio y a escala de obra para la verificacin prctica de sus propiedades con objeto de confirmarlo o corregirlo.

Ejemplo Practico:f'cR = 240 Kg/cm2Slump 3" a 4"Caractersticas fsicas de la Arena :Peso especfico Seco= 2,640 Kg/m3Mdulo de Fineza= 2.8Absorcin= 0.7%Humedad= 6%Caractersticas fsicas de la Piedra :Tamao Mximo= 1 1/2"Peso especfico Seco= 2,680 Kg/m3 Peso unitario compactado seco= 1,600 Kg/m3Absorcin = 0.5 %Humedad = 2%

Cemento Tipo I :Peso especfico = 3,150 Kg/m3Agua:Peso especfico= 1,000 Kg/m3Concreto sin aire incorporado

CALCULOS:1)Volumen de Agua (Tabla 9.1) :181 Kg/1000 Kg/m3 = 0.181m3

2)Volumen de cemento :De la Tabla 9.2 se obtiene una relacin A/C = 0.62 lo que implica:Cemento = 181 Kg/0.62= 292 Kgconvirtiendo el peso en volumen absoluto obtenemos292 Kg/3,150 Kg/m3 = 0.093m3

3) Volumen de agregado grueso :De la Tabla 9.4 en base al mdulo de fineza de la arena (2.8) se obtiene un valor de 0.71m3 compactado, que para transformarlo en volumen absoluto, hay que multiplicar por el Peso Unitario y dividir por el Peso especfico

(0.71m3 x1,600 Kg/m3)/2,680 Kg/ m3 = 0.424 m34) De la Tabla 9.1 se estima el Volumen de aire = 0.010m3

5)Se suman los volmenes calculados hasta aqu :

Volumen de Agua = 0.181 m3Volumen de cemento = 0.093 m3Volumen de agregado grueso= 0.424 m3Volumen de aire = 0.010 m3TOTAL = 0.708 m3

6) Se resta el valor total obtenido en 5) de 1m3 para obtener el volumen absoluto de arena

1.000 m3 - 0.708 m3 = 0.292 m3

7. Se calculan los pesos en base a los volmenes obtenidos multiplicndolos por sus pesos especficos :

ElementoVolumenPesoPeso enAbsolutoEspecficoKgen m3en Kg/ m3(1)(2)(1) x (2)Agua0.1811,000181Cemento0.0933,150292Piedra (seca)0.4242,6801,136Arena (seca)0.2922,640771Aire0.010------TOTALES1.0002,380

8) Se corrige por absorcin y humedad :La piedra hmeda pesar : 1,136 Kg x 1.02 = 1,159 Kg

La arena hmeda pesar : 771 Kg x 1.06 = 817 Kg

Balance de agua en la piedra : (0.02-0.005) = 0.015

Balance de agua en la arena : (0.06-0.007) = 0.053

Contribucin Agua Piedra : 1,159 Kg x 0.015 =17 Kg

Contribucin Agua Arena : 817 Kg x 0.053 = 43 Kg

El agua de mezcla corregida ser :

Agua Final = 181 Kg - 17 Kg - 43 Kg = 121 Kg

9) Diseo Final para 1m3 de concreto :

Agua 121 KgCemento 292 KgPiedra1,159 KgArena 817 KgTOTAL2,389 Kg