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PARMETROS BSICOS EN EL COMPORTAMIENTO DEL CONCRETO

PARMETROS BSICOS EN EL COMPORTAMIENTO DEL CONCRETO

PASOS BSICOS PARA DISEAR UNA MEZCLA DE CONCRETORecaudar el siguiente conjunto de informacin:De los agregados: peso especfico, absorcin, humedad, peso unitario, granulometra, mdulo de finura.De los aditivos: densidad, porcentaje de dosificacin, efectos esperados.Del cemento: tipo, peso especfico, peso unitario.Del elemento a vaciar: tamao y forma de la estructura.Condiciones ambientales durante el vaciado.Condiciones a la que estar expuesta la estructura: hielo-deshielo, sulfatos, cloruros, etc.Disear el concreto para vigas y columnas (se utiliza cemento portland tipo I) cuyo fc=210 kg. /cm2. Las caractersticas de los agregados son los siguientes:

ARENAPIEDRAModulo de fineza2.80-Tamao mximo nominal-%Contenido de humedad0.71.2% Absorcin1.501.75Peso Especfico (kg/m3)25502700Peso unitario seco (kg/m3)16001450Peso unitario compactado (kg/m3)-1450EJEMPLOS DE DISEO DE MEZCLA Aplicacin A31DISEO DE MEZCLAPARMETROS BSICOS EN EL COMPORTAMIENTO DEL CONCRETOContenido de aire para concreto resistente al congelamientoTamao mximo nominal del agregado (mm)Contenido de % aireExposicin severaExposicin moderada9,57,5612,575,519652564,5375,54,55054754,53,5PARMETROS BSICOS EN EL COMPORTAMIENTO DEL CONCRETORequisitos para condiciones de exposicin especialesRequisitos para condiciones de exposicin especialesConcreto de peso normal; relacin mxima a/cConcreto con agregado normal y ligero, fc mnima, MPaConcreto que se pretende tenga baja permeabilidad en exposicin al agua0,528Concreto expuesto a congelamiento y deshielo en condicin hmeda o a productos qumicos descongelantes0,4531Para proteger el refuerzo e el concreto de la corrosin cuando est expuesta a cloruros de sales congelantes, sal, agua salobre o salpicaduras del mismo origen0,4035PARMETROS BSICOS EN EL COMPORTAMIENTO DEL CONCRETORequisitos para el concreto expuesto a productos qumicos descongelantesMateriales cementantesPorcentaje mximo sobre el total de materiales cementantes en pesoCenizas volantes u otras puzolanas que cumplen ASTM C 61825Escoria que cumple ASTM C 98950Humo de slice que cumple ASTM C 124010Total de cenizas volantes u otras puzolanas, escorias y humo de slice50 +Total de cenizas volantes u otras puzolanas y humo de slice35 +PARMETROS BSICOS EN EL COMPORTAMIENTO DEL CONCRETORequisitos para el concreto expuesto a soluciones que contienen sulfatosPARMETROS BSICOS EN EL COMPORTAMIENTO DEL CONCRETOContenido mximo de iones cloruro para la proteccin contra la corrosin del refuerzoTipo de cementoContenido mximo de iones cloruro (Cl-) solubles en agua en el peso de cementoConcreto pre esforzado0,06Concreto reforzado que en servicio estar expuesto a cloruros0,15Concreto reforzado que en servicio estar seco o protegido contra la humedad1Otras construcciones de concreto reforzado0,3PASOS BSICOS PARA DISEAR UNA MEZCLA DE CONCRETODeterminar la resistencia requerida.Esta resistencia va estar en funcin a la experiencia del diseador o la disponibilidad de informacin que tenga el mismo, pero siempre vamos a tener que disear para algo ms de resistencia de tal manera que solo un pequeo porcentaje de las muestras (normalmente el 1%, segn el ACI) puedan tener resistencias inferiores a la especificada, como se muestra en la siguiente figura:

El comit ACI 318 99 muestra tres posibles casos que se podran presentar al tratar de calcular la resistencia requerida.PASOS BSICOS PARA DISEAR UNA MEZCLA DE CONCRETOCaso 1: Si se contarn con datos estadsticos de produccin en obra as como resultados de la rotura de probetas. En este caso, se utilizarn las siguientes frmulas para calcular el fcr

PASOS BSICOS PARA DISEAR UNA MEZCLA DE CONCRETOCaso 2: No contamos con suficientes datos estadsticos (entre 15 y 30 resultados). En este caso se utilizarn las frmulas anteriores, donde el valor de Ds se amplificar por un factor de acuerdo a la siguiente tabla:

N ENSAYOSFACTOR DE INCREMENTOMenos de 15Usar tabla Caso 3151.16201.08251.0330 o ms1.00

PASOS BSICOS PARA DISEAR UNA MEZCLA DE CONCRETOCaso 3: Contamos con escasos (menos de 15 ensayos) o ningn dato estadstico. Para este caso el Comit del ACI nos indica aplicar la siguiente tabla para determinar el fcr.

fc especificadofcr ( Kg/cm )< 210fc + 70210 a 350fc + 84> 350fc + 98PASOS BSICOS PARA DISEAR UNA MEZCLA DE CONCRETOSeleccionar el tamao mximo nominal del agregado grueso (TMN).No deber ser mayor de:1/5 de la menor dimensin entre las caras de encofrados.3/4 del espacio libre mnimo entre barras o alambres individuales de refuerzo, paquetes de barras, torones o ductos de pre-esfuerzo.1/3 del peralte de las losasEstas limitaciones a menudo se evitan si la trabajabilidad y los mtodos de compactacin son tales que el concreto puede colocarse sin dejar zonas o vacos en forma de panal.

PASOS BSICOS PARA DISEAR UNA MEZCLA DE CONCRETOSeleccin del asentamiento.Si el asentamiento no se encuentra especificado entonces se puede partir con los valores indicados en la tabla:TIPO DE ESTRUCTURASLUMPMXIMOSLUMPMNIMOZapatas y muros de cimentacin reforzados31Cimentaciones simples y calzaduras31Vigas y muros armados41Columnas41Muros y pavimentos31Concreto ciclpeo31PASOS BSICOS PARA DISEAR UNA MEZCLA DE CONCRETODeterminacin del contenido de aire.TNM delagregado GruesoAire Atrapado%3/83.02.52.011.51 1.020.530.340.2TNM delagregado GruesoContenido de aire total ( % )ExposicinSuaveExposicinModeradaExposicinSevera3/84.56.07.54.05.57.03.55.06.013.04.56.01 2.54.55.522.04.05.031.53.54.561.03.04.0PASOS BSICOS PARA DISEAR UNA MEZCLA DE CONCRETODeterminacin del volumen de agua.La cantidad de agua que se requiere para producir un asentamiento, depende del TMN, forma de las partculas, gradacin y cantidad de aire incluidoAsentamientoAgua en lt/m, para TNM agregados y consistencia indicadas3/811 236Concreto sin aire incorporado1 a 22071991901791661541301133 a 42282162051931811691451246 a 7243228216202190178160--Concreto con aire incorporado1 a 21811751681601501421221073 a 42021931841751651571331196 a 7216205187184174166154--PASOS BSICOS PARA DISEAR UNA MEZCLA DE CONCRETOSeleccionar la relacin agua/cemento.La relacin a/c requerida se determina no solo por los requisitos de resistencia, sino tambin por factores como durabilidad y propiedades para el acabado.fcKg/cmRelacin a/c en pesoConcreto sinaire incorporadoConcreto conaire incorporado1500.80.712000.700.612500.620.533000.550.463500.480.404000.434500.38PASOS BSICOS PARA DISEAR UNA MEZCLA DE CONCRETOCondiciones de exposicinRelacin a/c mxima, en concretos con agregados de peso normalResistencia en compresin mnima en concretos con agregados livianosConcreto de baja permeabilidadExpuesto al agua dulce0.50260Expuesto ala agua de mar o aguas solubles0.45Expuesto a la accin de aguas cloacales0.45Concretos expuestos a procesos de congelacin y deshielo en condiciones hmedasSardineles, cunetas, secciones delgadas0.45300Otros elementos0.50Proteccin contra la corrosin del concreto expuesto a la accin de agua de mar, aguas salubres, neblina o rocio de estas aguas0.40325Si el recubrimiento mnimo se incrementa en 15 mm.0.45300PASOS BSICOS PARA DISEAR UNA MEZCLA DE CONCRETOClculo del contenido de cemento.Se obtiene dividiendo los valores hallados en los pasos F / G.

Clculo de los pesos de los agregados.Est en funcin del mtodo de diseo especifico a emplear o basado puntualmente en alguna teora de combinacin de agregados.TNM delagregado GruesoVolumen del agregado grueso seco y compactado por unidad de volumen de concreto para diversos Mdulos de fineza del fino (b/bo)2.402.602.803.003/80.500.480.460.440.590.570.550.530.660.640.620.6010.710.690.670.651 0.760.740.720.7020.780.760.740.7230.810.790.770.7560.870.850.830.81PASOS BSICOS PARA DISEAR UNA MEZCLA DE CONCRETOPresentar el diseo de mezcla en condiciones secas.TNM delagregado GruesoMdulo de fineza de la combinacin de agregados el cual da las mejores condiciones de trabajabilidad para distintos contenidos de cemento en bolsas/m ( m )67893/83.964.044.114.194.464.544.614.694.965.045.115.1915.265.345.415.491 5.565.645.715.7925.865.946.015.0936.166.246.316.39PASOS BSICOS PARA DISEAR UNA MEZCLA DE CONCRETOCorreccin por humedad del diseo de mezcla en estado seco.Generalmente los agregados estn hmedos y a su peso seco debe sumarse el peso del agua que contienen, tanto absorbida como superficial.Peso agregado hmedo = Peso agregado seco (1 + Cont. humedad del agregado (%))Agua de obra.El agua a utilizarse en la mezcla de prueba debe incrementarse o reducirse en una cantidad igual a la humedad libre que contiene el agregado, esto es humedad total menos absorcin.PASOS BSICOS PARA DISEAR UNA MEZCLA DE CONCRETOPresentar el diseo de mezcla en condiciones hmedas.Aporte de humedad de los agregados = Peso agregado seco (% Cont. de humedad - % absorcin)Entonces:Agua efectiva = Agua de diseo Aporte de humedad de los agregadosPASOS BSICOS PARA DISEAR UNA MEZCLA DE CONCRETORealizar los ajustes a las mezclas de pruebas.Para obtener las proporciones de la mezcla de concreto que cumpla con las caractersticas deseadas, con los materiales disponibles.Se prepara una primera mezcla de prueba con unas proporciones iniciales que se determinan siguiendo los pasos que a continuacin se indican. A esta mezcla de prueba se le mide su consistencia y se compra con la deseada: si difieren, se ajustan las proporciones.

PASOS BSICOS PARA DISEAR UNA MEZCLA DE CONCRETOSe prepara, luego, una segunda mezcla de prueba con las proporciones ajustadas, que ya garantiza la consistencia deseada; se toman muestras de cilindro de ella y se determina su resistencia a la compresin; se compara con la resistencia deseada y si difieren, se reajustan las proporciones. Se prepara una tercera mezcla de prueba con las proporciones reajustadas que debe cumplir con la consistencia y la resistencia deseada; en el caso de que no cumpla alguna de las condiciones por algn error cometido o debido a la aleatoriedad misma de los ensayos, se pueden ser ajustes semejantes a los indicados hasta obtener los resultados esperados.

EJEMPLOS DE DISEO DE MEZCLA Aplicacin ASolucin:Cantidad Materiales x m3 (DISEO) Cemento : 367 Kg Arena : 852 Kg Piedra : 899 Kg Agua : 202 LCorrecciones por humedad:

Aporte o disminucin del Agua:

EJEMPLOS DE DISEO DE MEZCLA Aplicacin A

EJEMPLOS DE DISEO DE MEZCLA Aplicacin AARENAPIEDRAModulo de fineza2.60-Tamao mximo nominal-1%Contenido de humedad1.101.25% Absorcin0.850.90Peso Especfico (kg/m3)27002780Peso unitario seco (kg/m3)15001400Peso unitario compactado (kg/m3)16501500Densidad de aditivo (kg/m3)1080EJEMPLOS DE DISEO DE MEZCLA Aplicacin BEJEMPLOS DE DISEO DE MEZCLA Aplicacin BSolucin:EJEMPLOS DE DISEO DE MEZCLA Aplicacin BCantidad Materiales x m3 (DISEO) Cemento : 438 Kg Arena : 686 Kg Piedra : 1035 Kg Agua : 175 L Aditivo : 307 gCorrecciones por humedad:

Aporte o disminucin del Agua:

EJEMPLOS DE DISEO DE MEZCLA Aplicacin BDisear un concreto de fc=210 kg. /cm2Las caractersticas de los agregados est indicada y dado esto, combinar tal que se cumpla la sgte. Granulometra del Agregado Global:

ARENAPIEDRAModulo de fineza2.906.45Tamao mximo nominal-1%Contenido de humedad1.210.35% Absorcin0.910.84Peso Especfico (kg/m3)2.662.76Peso unitario seco (kg/m3)16911409Peso unitario compactado (kg/m3)18971605% De combinacin40%60%TamizPeso (gr.)Agregado Global( mm )PiedraArena% Pasa1"78098 - 1003/4"125095 - 1001/2"325070 - 80 3/8"280050 - 65N4229011535 - 55N8145215025 - 48N1697217418 - 42N3065020510 - 35N505252655 20N1001820 - 8FONDO102--MF6.452.90--EJEMPLOS DE DISEO DE MEZCLA Aplicacin CEJEMPLOS DE DISEO DE MEZCLA Aplicacin CSolucin:EJEMPLOS DE DISEO DE MEZCLA Aplicacin C

EJEMPLOS DE DISEO DE MEZCLA Aplicacin C