informe final - diseño de mezcla
DESCRIPTION
tecnologia del concretoTRANSCRIPT
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO – Ing. Carlos Mondragón 2015 - I
E s c u e l a d e I n g e n i e r í a C i v i l
Página 1
UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO
RUÍZ GALLO
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL, SISTEMAS
Y ARQUITECTURA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
CURSO: TECNOLOGÍA DEL CONCRETO
PROFESOR: Ing. Carlos Mondragón Castañeda
TEMA: TRABAJO Nº 03
DISEÑO DE MEZCLA DE CONCRETO PARA MURO PANTALLA
GRUPO Nº 5
NOMBRE CODIGO EMAIL FIRMA
1 CARLOS VELASQUEZ, Joel Luis 121955B [email protected]
2 DÍAZ VÁSQUEZ, Michael 128004C [email protected]
3 LIZANA BANCES, Amilcar Joel 111937A [email protected]
4 PAREDES ARÉVALO, Percy Alexander 136011E [email protected]
5 SÚAREZ VILLEGAS, César 126517C [email protected]
6 VARÍAS RUIZ, Joaquín Gabriel 111947G [email protected]
Lambayeque, Julio del 2015
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO – Ing. Carlos Mondragón 2015 - I
E s c u e l a d e I n g e n i e r í a C i v i l
Página 2
ÍNDICE
I. ABSTRACT (RESUMEN) ...................................................... ¡Error! Marcador no definido.
II. RECURSOS USADOS .......................................................................................................... 5
MATERIALES: .................................................................................................................... 5
EQUIPOS Y HERRAMIENTAS PARA EL MEZCLADO: .......................................................... 6
EQUIPOS Y HERRAMIENTAS PARA DEFINIR EL SLUMP ..................................................... 6
EQUIPOS Y HERRAMIENTAS PARA ELABORAR LAS PROBETAS Y PONER A FRAGUAR LA
MUESTRA ......................................................................................................................... 7
EQUIPO PARA EL ENSAYO DE RESISTENCIA: .................................................................... 8
III. METODOLOGÍA EMPLEADA ............................................................................................. 8
DISEÑO DE MEZCLA METODO DEL COMITÉ 211 DEL ACI .............................. 8
PREPARACIÓN DE MEZCLAS DE PRUEBA ........................................................ 22
ENSAYO DE CONSISTENCIA DEL CONCRETO ................................................. 24
1.FUNDAMENTO TEORICO: ............................................................................................ 24
2.PROCEDIMIENTO: ........................................................................................................ 25
ELABORACIÓN Y CURADO DE PROBETAS DE CONCRETO PARA EL ENSAYO DE
RESISTENCIA A LA COMPRESION ............................................................................. 26
1.CONCEPTOS GENERALES ............................................................................................. 26
2.ELABORACIÓN DE LAS PROBETAS DE CONCRETO ....................................................... 26
3.CURADO DE LAS PROBETAS DE CONCRETO ................................................................ 27
4.DATOS OBTENIDOS DURANTE EL ENSAYO .................................................................. 28
ENSAYO DE RESISTENCIA DEL CONCRETO .................................................... 31
IV. DISCUSIONES .................................................................................................................. 34
V. CONCLUSIONES .............................................................................................................. 35
VI. BIBLIOGRAFIA USADA..................................................................................................... 36
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO – Ing. Carlos Mondragón 2015 - I
E s c u e l a d e I n g e n i e r í a C i v i l
Página 3
I. ABSTRACT (RESUMEN)
En el INFORME Nº03 se detalla la forma de determinar la dosificación correcta que se
realizará en obra, este objetivo lo lograremos hallando la relación A/C óptima.
Para hallar la relación A/C óptima hemos probado con tres dosificaciones, las cuales se han
hallado según las características de los agregados finos y gruesos y también según la
finalidad, la cual es elaborar CONCRETO TREMIE.
A las dosificaciones respectivas hemos añadido aditivo el cual imparte una consistencia
súper fluida de alta trabajabilidad, alta reducción de agua en el concreto, obteniéndose altas
resistencias a edades tempranas
A. NOMBRE DEL PROYECTO:
“MURO PANTALLA EN EDIFICIO ALAMEDA GRAU”
B. UBICACIÓN DE LA OBRA:
Departamento : Lambayeque
Provincia : Chiclayo
Distrito : La Victoria
Dirección : Av. Grau #1493
C. CANTERAS:
Agregado fino : Cantera La Victoria. (Pátapo)
Agregado grueso : Cantera Tres Tomas (Ferreñafe)
D. CLIMA Y TEMPERATURA:
El clima de la zona se puede clasificar como DESÉRTICO SUBTROPICAL ÁRIDO,
influenciado directamente por la corriente fría marina de Humboldt, que actúa como
elemento regulador de los fenómenos meteorológicos.
La temperatura en verano fluctúa, según datos entre 25.59 ºC (Dic.) y 28.27º C (Feb.),
siendo la temperatura máxima anual de 28.27 ºC; la temperatura mínima anual de 15.37ºC,
en el mes de Setiembre. Y con una temperatura media anual de 21ºC. Presenta una
Humedad Relativa promedio anual de 80%.
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO – Ing. Carlos Mondragón 2015 - I
E s c u e l a d e I n g e n i e r í a C i v i l
Página 4
E. CARACTERÍSTICAS DEL SUELO:
Corresponde a las Arenas con finos, Arenas con Limos y Arenas Arcillosas. El
porcentaje de finos que pasa la Malla No. 200 es mayor al 12 %, y el porcentaje de
material granular que pasa la malla Nro. 4 es mayor al 50 %. Debido a la presencia
de finos, tiene mayor capacidad de soportar las cargas que las arenas puras. La
capacidad portante varía entre 0.70 a 0.90 kg/cm2.
F. F. ATAQUES QUIMICOS AL CONCRETO:
Una de las formas más frecuentes de ataque químico al concreto es la acción de los
sulfatos. El ataque del sulfato se manifiesta con una exudación de apariencia blanquecina
y agrietamiento progresivo que reduce al concreto a un estado quebradizo y hasta suave.
TABLA- CONCRETO EXPUESTO A CONDICIONES DE SULFATO
EXPOSICION A SULFATOS
SULFATO SOLUBLE EN AGUA, PRESENTE EN EL SUELO COMO SO4% EN SECO
SULFATOS EN AGUA
COMO SO4 p.p.m
CEMENTO TIPO
Depreciable 0.00-0.10 0-150 I
Moderada 0.10-0.20 150-1500 II
Severa 0.20-2 1500-10000 V
Muy Severa Sobre 2 Sobre 10000 V+ PUZOLANA
Según la NORMA PERUANA E-60 para nuestro caso, por la zona donde se encuentra
nuestra construcción cuyo contenido de sulfatos del suelo es moderada se ha previsto usar
cemento TIPO II, además para impedir la acción destructiva de los sulfatos, es
indispensable la buena compacidad del concreto.
G. ATAQUES QUIMICOS DEL ACERO:
Por regla general en el acero el principal ataque que puede recibir, es por acción de los
cloruros. Así esto depende de su ubicación de la impermeabilización del concreto es de
vital importancia en la obra.
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO – Ing. Carlos Mondragón 2015 - I
E s c u e l a d e I n g e n i e r í a C i v i l
Página 5
II. RECURSOS USADOS
MATERIALES:
Los materiales empleados en la elaboración de las probetas se obtienen de la multiplicación
del resumen de materiales por m3 de un diseño de mezclas por la tanda de ensayo. De
cada tanda de ensayo se extrae dos probetas que van hacer ensayadas por una máquina de
compresión axial, con la finalidad de saber cuál es la resistencia a la compresión del diseño
de mezcla empleado. Se realizo el diseño para tres tipos de relación agua-cemento distintos.
RELACIÓN A/C = 0.45
RELACIÓN A/C = 0.50
RELACIÓN A/C = 0.55
MATERIAL TANDA
CEMENTO (Kg) MS 6.502
AGREGADO FINO (Kg) 7.716
AGREGADO GRUESO (Kg)
12.688
AGUA (Litros) 3.038
MATERIAL TANDA
CEMENTO (Kg) TIPO V 5.852
AGREGADO FINO (Kg) 8.229
AGREGADO GRUESO (Kg)
12.688
AGUA (Litros) 3.039
MATERIALES TANDA
CEMENTO (Kg) TIPO V 5.320
AGREGADO FINO (Kg) 8.649
AGREGADO GRUESO (Kg)
12.688
AGUA (Litros) 3.040
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO – Ing. Carlos Mondragón 2015 - I
E s c u e l a d e I n g e n i e r í a C i v i l
Página 6
EQUIPOS Y HERRAMIENTAS PARA EL MEZCLADO:
MEZCLADORA:
Para elaborar el concreto a ensayar
EQUIPOS Y HERRAMIENTAS PARA DEFINIR EL SLUMP
Del slump depende la trabajabilidad y la consistencia de la mezcla. El slump según nuestro
diseño es de 6 a 7 cm.
CONO DE ABRAMS
El equipo necesario consiste en un tronco de cono. Los dos
círculos bases son paralelos entre sí midiendo 20 cm y 10 cm los
diámetros respectivos la altura del molde es de 30 cm.
BARRA DE ACERO
Utilizada para compactar el concreto; es una barra de acero lisa de 5/8" de diámetro
y 60 cm de longitud y punta semiesférica.
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO – Ing. Carlos Mondragón 2015 - I
E s c u e l a d e I n g e n i e r í a C i v i l
Página 7
CUCHARÓN:
Nos sirve para manipular los agregados y el cemento, cuando hacemos la mezcla de
concreto, también para vaciar la muestra de concreto en el cono de Abrams.
WINCHA: Nos ayuda para medir la diferencia de alturas entre el concreto fresco y el
cono de Abrams, dando como resultado el Slump.
EQUIPOS Y HERRAMIENTAS PARA ELABORAR LAS PROBETAS Y PONER A
FRAGUAR LA MUESTRA
MOLDES:
Son cilindros hechos de acero, de 150 mm de diámetro por 300 mm de
altura (ASTM C-470).Unidos por unos sujetadores a una superficie plana
en la parte inferior, logrando la hermeticidad
BARRA DE ACERO
Utilizada para compactar el concreto; es una barra de acero lisa de 5/8" de diámetro y 60 cm
de longitud y punta semiesférica.
MARTILLO DE CAUCHO:
Martillo con cabeza, está hecha de caucho, sirve para repartir golpes en la superficie
cilindro, esto para eliminar las acumulaciones de aire dentro del concreto.
BALANZA ELECTRÓNICA:
Se hizo uso de una balanza electrónica para calcular el peso de los moldes, y de los moldes
con concreto.
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO – Ing. Carlos Mondragón 2015 - I
E s c u e l a d e I n g e n i e r í a C i v i l
Página 8
EQUIPO PARA EL ENSAYO DE RESISTENCIA:
El único equipo que usaremos es el de compresión axial que nos dará las resistencias
máximas por cada relación agua-cemento usado para cada probeta.
III. METODOLOGÍA EMPLEADA
DISEÑO DE MEZCLA METODO DEL COMITÉ 211 DEL ACI
El proporcionamiento de mezclas de concreto, más comúnmente llamado diseño de mezclas
es un proceso que consiste de pasos dependientes entre sí:
a) Selección de los ingredientes convenientes (cemento, agregados, aguay aditivos).
b) Determinación de sus cantidades relativas “proporcionamiento” para producir un, tan
económico como sea posible, un concreto de trabajabilidad, resistencia a compresión y
durabilidad apropiada.
Estas proporciones dependerán de cada ingrediente en particular los cuales a su vez
dependerán de la aplicación particular del concreto.
CONSIDERACIONES BASICAS:
Economía
El costo del concreto es la suma del costo de los materiales, de la mano de obra
empleada y el equipamiento. Sin embargo excepto para algunos concretos especiales, el
costo de la mano de obra y el equipamiento son muy independientes del tipo y calidad del
concreto producido. Por lo tanto los costos de los materiales son los más importantes y los
que se deben tomar en cuenta para comparar mezclas diferentes. Debido a que el cemento
es más costoso que los agregados, es claro que minimizar el contenido del cemento en el
concreto es el factor más importante para reducir el costo del concreto. En general, esto
puede ser echo del siguiente modo:
- Utilizando el menor slump que permita una adecuada colocación.
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO – Ing. Carlos Mondragón 2015 - I
E s c u e l a d e I n g e n i e r í a C i v i l
Página 9
- Utilizando el mayor tamaño máximo del agregado (respetando las limitaciones
indicadas en el capítulo anterior).
- Utilizando una relación óptima del agregado grueso al agregado fino.
- Y cuando sea necesario utilizando un aditivo conveniente.
Trabajabilidad:
Claramente un concreto apropiadamente diseñado debe permitir ser colocado y
compactado apropiadamente con el equipamiento disponible. El acabado que permite el
concreto debe ser el requerido y la segregación y sangrado deben ser minimizados. Como
regla general el concreto debe ser suministrado con la trabajabilidad mínima que permita
una adecuada colocación. La cantidad de agua requerida por trabajabilidad dependerá
principalmente de las características de los agregados en lugar de las características del
cemento.
Cuando la trabajabilidad debe ser mejorada, el rediseño de la mezcla debe consistir
en incrementar la cantidad de mortero en lugar de incrementar simplemente el agua y los
finos (cemento). Debido a esto es esencial una cooperación entre el diseñador y el
constructor para asegurar una buena mezcla de concreto. En algunos casos una menos
mezcla económica podría ser la mejor solución.
Resistencia y durabilidad:
En general las especificaciones del concreto requerirán una resistencia mínima a
compresión. Estas especificaciones también podrían imponer limitaciones en la máxima
relación agua/cemento (a/c) y el contenido mínimo de cemento. Es importante asegurar que
estos requisitos no sean mutuamente incompatibles.
No necesariamente la resistencia a compresión a 28 días será la más importante,
debido a esto la resistencia a otras edades podría controlar el diseño.
Las especificaciones también podrían requerir que el concreto cumpla ciertos
requisitos de durabilidad, tales como resistencia al congelamiento y deshielo ó ataque
químico. Estas consideraciones podrían establecer limitaciones adicionales en la relación
agua cemento (a/c), el contenido de cemento y en adición podría requerir el uso de aditivos.
Entonces, el proceso de diseño de mezcla, envuelve cumplir con todos los requisitos
antes vistos. Asimismo debido a que no todos los requerimientos pueden ser optimizados
simultáneamente, es necesario compensar unos con otros; (por ejemplo puede ser mejor
emplear una dosificación que para determinada cantidad de cemento no tiene la mayor
resistencia a compresión pero que tiene una mayor trabajabilidad).
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO – Ing. Carlos Mondragón 2015 - I
E s c u e l a d e I n g e n i e r í a C i v i l
Página 10
Finalmente debe ser recordado que incluso la mezcla perfecta no producirá un
concreto apropiado si no se lleva a cabo procedimientos apropiados de colocación, acabado
y curado.
INFORMACION REQUERIDA PARA EL DISEÑO DE MEZCLAS:
- Análisis granulométrico de los agregados
- Peso unitario compactado de los agregados (fino y grueso)
- Peso específico de los agregados (fino y grueso)
- Contenido de humedad y porcentaje de absorción de los agregados (fino y grueso)
- Perfil y textura de los agregados
- Tipo y marca del cemento
- Peso específico del cemento
- Relaciones entre resistencia y la relación agua/cemento, para combinaciones posibles de
cemento y agregados.
PASOS PARA EL DISEÑO DE MEZCLA:
DIVIDIDA EN TRES PARTES:
DATOS DE ENTRADA (REQUERIMIENTOS):
1. Estudio detallado de las características y especificaciones técnicas del concreto a
utilizarse en obra.
2. Elección de la resistencia promedio f‘cr.
3. Elección del Asentamiento (Slump)
4. Selección del tamaño máximo del agregado grueso.
5. Estimación del agua de mezclado y contenido de aire.
VALORES DE DISEÑO (DOSIFICACION):
6. Selección de la relación agua/cemento (a/c).
7. Cálculo del contenido de cemento.
VALORES CORREGIDOS :
8. Estimación del contenido de agregado grueso y agregado fino.
9. Ajustes por humedad y absorción.
10. Cálculo de proporciones en peso.
11. Cálculo de proporciones en volumen.
12. Cálculo de cantidades por tanda.
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO – Ing. Carlos Mondragón 2015 - I
E s c u e l a d e I n g e n i e r í a C i v i l
Página 11
A. REQUERIMIENTOS:
Antes de diseñar una mezcla de concreto debemos tener en mente, primero, el revisar los
planos y las especificaciones técnicas de obra, donde podremos encontrar todos los
requisitos que fijó el ingeniero proyectista para que la obra pueda cumplir ciertos requisitos
durante su vida útil.
Resistencia Especificada 210Kg/cm2
Uso Pilar de un puente
Cemento MS
Asentamiento 6"- 7"
B. CARACTERÍSTICAS DE LOS AGREGADOS:
CARACTERÍSTICAS AGREGADO
FINO
AGREGADO
GRUESO
Humedad Natural 2.76% 2.58%
Absorción 0.60% 0.5
Peso Específico de Masa 2.52 gr/cm3 2.633
Peso Unitario Suelto Seco 1.60gr/cm3 1.56gr/cm3
Peso Unitario Varillado 1.77gr/cm3 1.67gr/cm3
Módulo de Fineza 2.60 -----
Tamaño Máximo Nominal ----- 3/4”
C. DOSIFICACIÓN:
1. La determinación de la resistencia promedio requerida.
Cálculo de la desviación estándar:
Si se posee un registro de resultados de ensayos de obras anteriores deberá
calcularse la desviación estándar. El registro deberá:
a) Representar materiales, procedimientos de control de calidad y condiciones similares
a aquellos que se espera en la obra que se va a iniciar.
b) Representar a concretos preparados para alcanzar una resistencia de diseño f 'C que
este dentro del rango de ±70 kg/cm2 de la especificada para el trabajo a iniciar.
Si se posee un registro de 3 ensayos consecutivos la desviación estándar se
calculará aplicando la siguiente fórmula:
donde:
s = Desviación estándar, en kg cm2
X i = Resistencia de la probeta de concreto, en kg cm2
Xp = Resistencia promedio de n probetas, en kg cm2
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO – Ing. Carlos Mondragón 2015 - I
E s c u e l a d e I n g e n i e r í a C i v i l
Página 12
n = Número de ensayos consecutivos de resistencia
Consistir de por lo menos 30 ensayos consecutivos o dos grupos de ensayos
consecutivos que totalicen por lo menos 30 ensayos.
Si se posee dos grupos de ensayos consecutivos que totalicen por lo menos un
registro de 30 ensayos consecutivos, la desviación estándar promedio se calculará
con la siguiente fórmula:
Donde:
s = Desviación estándar promedio en kg/cm2.
s1,s2 = Desviación estándar calculada para los grupos 1 y 2 respectivamente en kg/ cm2.
n1 ,n2 = Número de ensayos en cada grupos, respectivamente.
Cálculo de la resistencia promedio requerida:
Una vez que la desviación estándar ha sido calculada, la resistencia a compresión promedio
requerida (f„cr ) se obtiene como el mayor valor de las ecuaciones (1) y (2). La ecuación (1)
proporciona una probabilidad de 1 en 100 que el promedio de tres ensayos consecutivos
estará por debajo de la resistencia especificada f „c. La ecuación (2) proporciona una
probabilidad de similar de que ensayos individuales estén 35kg cm2 por debajo de la
resistencia especificada f'C .
a) Si la desviación estándar se ha calculado de acuerdo a lo indicado en, la resistencia
promedio requerida será el mayor de los valores determinados por las formulas siguientes
usando la desviación estándar “s” calculada.
Donde:
s = Desviación estándar, en kg/ cm2
Si se desconoce el valor de la desviación estándar, se utilizara la Tabla 2.2 para
la determinación de la resistencia promedio requerida.
f’c f’cr
Menos de 210 f‟c + 70
210 a 350 f‟c + 84
Sobre 350 f‟c + 98
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO – Ing. Carlos Mondragón 2015 - I
E s c u e l a d e I n g e n i e r í a C i v i l
Página 13
2. Elección de la relación agua/cemento (a/c)
Existen dos criterios (por resistencia, y por durabilidad) para la selección de la relación
a/c, de los cuales se elegirá el menor de los valores, con lo cual se garantiza el
cumplimiento de los requisitos de las especificaciones. Es importante que la relación
a/c seleccionada con base en la resistencia satisfaga también los requerimientos de
durabilidad.
a) Por resistencia
Para concretos preparados con cemento Portland tipo 1 o cementos comunes, puede
tomarse la relación a/c de la tabla.
RELACIÓN AGUA - CEMENTO POR RESISTENCIA
F’c (28 días) Relación agua – cemento de diseño en peso
Concreto sin aire incorporado Concreto con aire incorporado
150 0.8 0.71
200 0.7 0.61
250 0.62 0.53
300 0.55 0.46
350 0.48 0.4
400 0.43 …
450 0.38 …
Debido a que en nuestro proyecto no se necesita aire incorporado, y contamos con
F‟c = 294 Kg/cm2, procedemos a interpolar los datos sombreados:
F’c (28 días) Concreto sin aire incorporado
250 0.62
294 X
300 0.55
b) Por durabilidad:
La Norma Técnica de Edificación E.060
prescribe que si se desea un concreto de baja
permeabilidad, o el concreto ha de estar
sometido a procesos de congelación y deshielo
en condición húmeda se deberá cumplir con
ciertos requisitos.
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO – Ing. Carlos Mondragón 2015 - I
E s c u e l a d e I n g e n i e r í a C i v i l
Página 14
Debido a que el concreto a emplearse será de baja permeabilidad y estará expuesto al agua
dulce la relación será de 0.50, y en prevención al suelo y agua que pueda tener moderada
cantidad de sulfatos, la relación será 0.50. Entonces usaremos la relación de agua y
cemento más baja, que es de 0.50
3. Elección del asentamiento (Slump):
Si las especificaciones técnicas de obra requieren que el concreto tenga una determinada
consistencia, el asentamiento puede ser elegido de la siguiente tabla:
Consistencia Asentamiento
Seca 0” a 2”
Plastica 3” a 4”
Fluida Mayor de 5”
Si las especificaciones de obra no indican la consistencia, ni asentamiento requeridos para
la mezcla a ser diseñada, utilizando la tabla podemos seleccionar un valor adecuado para
un determinado trabajo que se va a realizar.
Tipos de construccion Revenimiento
Máximo Minimo
Zapatas y muros de cimentacion
reforzados
8 2
Zapatas simples, cajones y muros de
subestructura
8 2
Vigas y muros reforzados 10 2
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO – Ing. Carlos Mondragón 2015 - I
E s c u e l a d e I n g e n i e r í a C i v i l
Página 15
Columnas 10 2
Pavimentos y losas 8 2
Concreto ciclopeo 5 2
Para este caso, se asumido un asentamiento de 6” a 7” debido a que el concreto
será bombeado.
4. Estimación del agua de mezclado y contenido de aire:
La siguiente tabla, preparada en base a las recomendaciones del Comité 211 del
ACI, nos proporciona una primera estimación del agua de mezclado para concretos
hechos con diferentes tamaños máximos de agregado con o sin aire incorporado.
VOLUMEN UNITARIO DE AGUA
Asentamiento
(pulg)
Agua, en l/m3, para los tmaños max nominales de agregado grueso
y consistencia indicados.
3/8” 1/2” 3/4” 1” 1 1/2" 2” 3” 6”
Concreto sin aire incorporado
1 a 2 207 199 190 179 166 154 130 113
3 a 4 220 216 205 193 181 169 145 124
6 a 7 243 228 216 202 190 178 160 …
Concreto con aire incorporado
1 a 2 181 175 168 160 150 142 122 107
3 a 4 202 193 184 175 165 157 133 119
6 a 7 216 205 197 184 174 166 154 …
Según nuestros datos, obtenemos un asentamiento de 216 l/m3.
El contenido de aire atrapado se determina con la siguiente tabla:
CONTENIDO DE AIRE ATRAPADO
Tamaño Máximo Nominal Aire atrapado (%)
3/8” 3
1/2” 2.5
3/4” 2
1” 1.5
1 1/2” 1
2” 0.5
3” 0.3
6” 0.2
Se obtiene:
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO – Ing. Carlos Mondragón 2015 - I
E s c u e l a d e I n g e n i e r í a C i v i l
Página 16
5. Cálculo del contenido de cemento
Una vez que la cantidad de agua y la relación a/c han sido estimadas, la cantidad de
cemento por unidad de volumen del concreto es determinada dividiendo la cantidad de
agua por la relación a/c.
( )
( )
Donde aproximadamente equivale a:
6. Estimación del contenido de agregado grueso y agregado fino
Se determina el contenido de agregado grueso mediante la siguiente tabla,
elaborada por el Comité 211 del ACI, en función del tamaño máximo nominal del
agregado grueso y del módulo de fineza del agregado fino.
PESO DEL AGREGADO GRUESO POR UNIDAD DE VOLUMEN DEL CONCRETO
Tamaño Max. Nominal
del Agregado Grueso
Volumen de agregado grueso, seco y compactado, por unidad de volumen del concreto para diversos módulos de
fineza el fino.
2.4 2.6 2.8 3.0
3/8” 0.50 0.48 0.46 0.44
1/2” 0.59 0.57 0.55 0.53
3/4” 0.66 0.64 0.62 0.60
1” 0.71 0.69 0.67 0.65
1 1/2” 0.76 0.74 0.72 0.70
2” 0.78 0.76 0.74 0.72
3” 0.81 0.79 0.77 0.75
6” 0.87 0.85 0.83 0.81
Es necesario exterpolar debido a que nuestro modulo de fineza es de 3.077, entonces:
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO – Ing. Carlos Mondragón 2015 - I
E s c u e l a d e I n g e n i e r í a C i v i l
Página 17
Procedemos a calcular la cantidad de agregado grueso necesario para un metro cúbico
de concreto, de la siguiente manera:
La estimación del agregado fino la hallaremos de la siguiente manera:
Volumen de agua = 0.216 m3
Volumen sólido de cemento = 432.00 / 3150 = 0.1371 m3
Volumen sólido de agregado grueso = 953.60 / 2568.1= 0.3713 m3
Volumen de aire = 0.02 m3
-----------------
0.7445 m3
Volumen de sólido de arena requerida: 1 - 0.7445 = 0.2555 m3
7. Ajustes por humedad y absorción
El contenido de agua añadida para formar la pasta será afectada por el contenido de
humedad de los agregados. Si ellos están secos al aire absorberán agua y disminuirán
la relación a/c y la trabajabilidad. Por otro lado si ellos tienen humedad libre en su
superficie (agregados mojados) aportarán algo de esta agua a la pasta aumentando la
relación a/c, la trabajabilidad y disminuyendo la resistencia a compresión. Por lo tanto:
Pesos de agregados húmedos:
( ) ( ) (
)
( ) ( ) (
)
( ) ( ) (
)
( ) ( ) (
)
Agua Efectiva:
( ) (
)
( ) (
)
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO – Ing. Carlos Mondragón 2015 - I
E s c u e l a d e I n g e n i e r í a C i v i l
Página 18
( ) (
)
( ) (
)
( ) ( )
( )( )
8. Cálculo de las proporciones en peso
Resumen:
Cemento = 432.00 Kg
Agregado Fino (húmedo) = 634.984 Kg
Agregado Grueso (húmedo) = 953.984 Kg
Agua Efectiva (total de mezclado) = 224.515 litros
Dosificación en peso:
( )
( )
( )
Relación Agua – Cemento de Diseño = 216 / 432 = 0.50
Relación Agua – Cemento Efectiva = 224.515 / 432 = 0.5197
D. Relación Agua-Cemento (0.50 - 0.05 = 0.45)
1. Selección de la relación Agua –Cemento (A/C):
La relación Agua- Cemento de diseño es: 0.45
2. Estimación del agua de mezclado y contenido de aire:
Para un asentamiento de: 6” a7” = 216 litros/m3 Aire: 2.0%
3. Contenido de cemento:
216 / 0.45 = 480.00 Kg. Aproximadamente: 11.2941 bolsas / m3
4. Estimación del contenido de agregado grueso:
0.5923 m3 * 1610 kg/m3 = 953.60 kg
5. Estimación del contenido de agregado fino:
𝟏 𝟏 𝟒𝟕 𝟐 𝟐𝟏 𝟐𝟐 𝟎𝟗 𝒍𝒊𝒕𝒓𝒐𝒔 𝒃𝒐𝒍𝒔𝒂
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO – Ing. Carlos Mondragón 2015 - I
E s c u e l a d e I n g e n i e r í a C i v i l
Página 19
Volumen de agua = 0.216 m3
Volumen sólido de cemento 480.00 / 3150 = 0.1524m3
Volumen sólido de agregado grueso 953.60 / 2568.1 = 0.3713 m3
Volumen de aire = 0.02m3 -------------------
0.7597 m3
Volumen de sólido de arena requerida: 1 - 0.7597 = 0.2403 m3
Peso de arena seca requerida : 0.2403 * 2400 = 595.926 Kg.
6. Resumen de materiales por metro cúbico:
Agua (neta de mezclado) = 216litros
Cemento = 480.00 Kg
Agregado Grueso = 953.603 Kg
Agregado Fino = 595.926 Kg
7. Ajuste por humedad del agregado:
Por humedad total (pesos ajustados)
Agregado grueso: 953.60 * (1+ 0.04/ 100) = 953.98 Kg.
Agregado fino : 595.93 * (1+0.20 / 100) = 597.12 Kg.
Agua para ser añadida por corrección por absorción
Agregado grueso: 953.60 * (0.04 – 0.80) / 100 = - 7.25
Agregado fino : 595.93 * (0.20 – 0.40) / 100 = - 1.19 ----------- - 8.44
216 - (- 8.44) = 224.44 litros
8. Resumen:
Cemento = 480 Kg
Agregado Fino (húmedo) = 597.118 Kg
Agregado Grueso (húmedo) = 953.984 Kg
Agua Efectiva (total de mezclado) = 224.439 litros
Dosificación en Peso:
Relación AGUA – CEMENTO de diseño = 216 / 480 = 0.450
Relación AGUA - CEMENTO efectiva = 224.439 / 480 = 0.4676
E. Relación Agua-Cemento (0.50 + 0.05 = 0.55)
1. Selección de la relación Agua –Cemento (A/C):
La relación Agua- Cemento de diseño es: 055
2. Estimación del agua de mezclado y contenido de aire:
Para un asentamiento de: 6” a7” = 216 litros/m3 Aire: 2.0%
𝟏 𝟏 𝟐𝟒 𝟏 𝟗𝟗 𝟏𝟗 𝟖𝟕 𝒍𝒊𝒕𝒓𝒐𝒔 𝒃𝒐𝒍𝒔𝒂
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO – Ing. Carlos Mondragón 2015 - I
E s c u e l a d e I n g e n i e r í a C i v i l
Página 20
3. Contenido de cemento:
216 / 0.55 = 392.727 Kg. Aproximadamente: 9.2406 bolsas / m3
4. Estimación del contenido de agregado grueso:
0.5923 m3 * 161 kg/m3 = 953.60 kg
5. Estimación del contenido de agregado fino:
Volumen de agua = 0.216 m3
Volumen sólido de cemento 392.727 / 3150 = 0.1247 m3
Volumen sólido de agregado grueso 953.60 / 2568.1 = 0.3713 m3
Volumen de aire = 0.02 m3 ----------------- 0.7320 m3
Volumen de sólido de arena requerida: 1 - 0.7320 = 0.2680 m3
Peso de arena seca requerida: 0.268 * 2480 = 664.636 Kg
6. Resumen de materiales por metro cúbico:
Agua (neta de mezclado) = 216litros
Cemento = 392.727 Kg
Agregado Grueso = 953.603 Kg
Agregado Fino = 664.636 Kg
7. Ajuste por humedad del agregado:
Por humedad total (pesos ajustados)
Agregado grueso: 953.60* (1+ 0.04/ 100) = 953.98 Kg.
Agregado fino : 664.64 * (1+0.20 / 100) = 665.97 Kg.
Agua para ser añadida por corrección por absorción
Agregado grueso: 953.60* (0.04 – 0.80) / 100 = - 7.25
Agregado fino : 664.64* (0.20 – 0.40) / 100 = - 1.33 ------------ - 8.58
216 - (- 8.58) = 224.58 litros
8. Resumen:
Cemento = 392.73 Kg
Agregado Fino (húmedo) = 665.965 Kg
Agregado Grueso (húmedo) = 953.984 Kg
Agua Efectiva (total de mezclado) = 224.577 litros
Dosificación en Peso:
Relación AGUA – CEMENTO de diseño = 216 / 392.73 = 0.550
Relación AGUA - CEMENTO efectiva = 224.577 /392.73 = 0.5718
𝟏 𝟏 𝟕𝟎 𝟐 𝟒𝟑 𝟐𝟒 𝟑𝟎 𝒍𝒊𝒕𝒓𝒐𝒔 𝒃𝒐𝒍𝒔𝒂
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO – Ing. Carlos Mondragón 2015 - I
E s c u e l a d e I n g e n i e r í a C i v i l
Página 21
Debido que al momento de la verificación por asentamiento solo se logro 13 cm de
slump, y necesitábamos 15 cm, tuvimos que corregir la dosificación aumentando 2
litros por cada cm que queríamos ganar de asentamiento, lo que implicó aumentarle 4
litros al agua de diseño, obteniendo 220 litros/m3, y con ello nuevos resultados para
las 3 relaciones de agua y cemento:
Relación agua y cemento 0.50
Cemento = 440.00 Kg
Agregado Fino (húmedo) = 618.733 Kg
Agregado Grueso (húmedo) = 953.984 Kg
Agua Efectiva (total de mezclado) = 228.482 litros
Dosificación en Peso:
Relación AGUA – CEMENTO de diseño = 220.000 / 440 = 0.500
Relación AGUA - CEMENTO efectiva = 228.482 / 440 = 0.5193
Relación agua y cemento 0.45
Cemento = 488.89 Kg
Agregado Fino (húmedo) = 580.166 Kg
Agregado Grueso (húmedo) = 953.984 Kg
Agua Efectiva (total de mezclado) = 228.405 litros
Dosificación en Peso:
Relación AGUA – CEMENTO de diseño = 220.00 / 488.89 = 0.450
Relación AGUA - CEMENTO efectiva = 228.405 / 488.89 = 0.4672
Relación agua y cemento 0.55
Cemento = 400 Kg
Agregado Fino (húmedo) = 650.288 Kg
Agregado Grueso (húmedo) = 953.984 Kg
Agua Efectiva (total de mezclado) = 228.545 litros
Dosificación en Peso:
𝟏 𝟏 𝟒𝟏 𝟐 𝟏𝟕 𝟐𝟐 𝟎𝟕 𝒍𝒊𝒕𝒓𝒐𝒔 𝒃𝒐𝒍𝒔𝒂
𝟏 𝟏 𝟏𝟗 𝟏 𝟗𝟓 𝟏𝟗 𝟖𝟔 𝒍𝒊𝒕𝒓𝒐𝒔 𝒃𝒐𝒍𝒔𝒂
𝟏 𝟏 𝟔𝟑 𝟐 𝟑𝟖 𝟐𝟒 𝟐𝟖 𝒍𝒊𝒕𝒓𝒐𝒔 𝒃𝒐𝒍𝒔𝒂
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO – Ing. Carlos Mondragón 2015 - I
E s c u e l a d e I n g e n i e r í a C i v i l
Página 22
Relación AGUA – CEMENTO de diseño = 220.00 / 400 = 0.550
Relación AGUA - CEMENTO efectiva = 228.545 / 480 = 0.5714
PREPARACIÓN DE MEZCLAS DE PRUEBA
Una vez hecho el diseño del concreto, que se empleara en la construcción del pilar del
puente; se elaboraron mezclas de prueba de concreto, que fueron sometidas a ensayos de
laboratorio.
Estas mezclas de prueba de concreto, se hacen con la finalidad de verificar que el concreto
cumpla con las especificaciones técnicas hechas por el proyectista; o de ser necesario para
realizarle ajustes, ya que hay características que no guardan relación con el diseño.
La mesclas de prueba en este caso fueron 3, que se lograron haciendo variar +/- 0.05 la
relación Agua/Cemento del diseño original. Estas mezclas fueron sometidas a los ensayos
de consistencia del concreto (concreto fresco) y resistencia a la compresión (concreto
endurecido).
Se realiza el diseño de mezcla para las 3 relaciones Agua/Cemento, dosificándolas por
tanda, como se muestra en la siguiente tabla.
Materiales Relación Agua/Cemento
0.45 0.50 0.55
Agregado Grueso (Kg.) 12.688 kg 12.688 kg 12.688 kg
Agregado Fino (Kg.) 7.716 kg 8.229 kg 8.649 kg
Cemento (Kg.) 6.502 kg 5.852 kg 5.320 kg
Agua (Lts.) 3.038 kg 3.039 kg 3.040 kg
El primer paso es hacer las mediciones de los materiales en cantidades necesarias, para
luego proceder al realizar el mezclado.
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO – Ing. Carlos Mondragón 2015 - I
E s c u e l a d e I n g e n i e r í a C i v i l
Página 23
Teniendo las cantidades necesarias de los materiales y del agua, se procede al mezclado
colocando los materiales en el siguiente orden:
- Se introduce el Agregado Grueso.
- Se introduce el Agregado Fino.
- Se introduce el Cemento; una vez colocados los agregados y el cemento se procede
a hacer girar la mezcladora por unos minutos.
- Por último se agrega el agua, teniendo en cuenta que el agua se coloque en la parte
inferior de la mezcladora con pequeñas cantidades de agua y no toda la cantidad de
agua en una sola vez, en un tiempo total de 3 min.
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO – Ing. Carlos Mondragón 2015 - I
E s c u e l a d e I n g e n i e r í a C i v i l
Página 24
ENSAYO DE CONSISTENCIA DEL CONCRETO
El ensayo de consistencia, llamado también de revenimiento o "slump test", es
utilizado para caracterizar el comportamiento del concreto fresco.
El ensayo de consistencia con el cono de Abrams es un medio de control en obra
muy útil debido a que permite detectar fácilmente cambios entre diferentes masas, bien
sean debidos a variaciones de agua de amasado, en humedad de los áridos e incluso en
la granulometría de estos, especialmente de las arenas; siendo por consiguiente, un
ensayo que permite verificar la regularidad del material.
La medida de la consistencia de un concreto fresco por medio del cono de Abrams
es un ensayo muy sencillo de realizar en obra, no requiriendo equipo costoso ni personal
especializado y proporcionando resultados satisfactorios, razones que han hecho que
este ensayo sea universalmente empleado aunque con ligeras variantes de unos países
a otros.
1. FUNDAMENTO TEORICO:
El ensayo consiste en consolidar una muestra de concreto fresco en un molde
troncocónico, midiendo el asiento de la mezcla luego de desmoldado. Se estima que
desde el inicio y el termino no debe trascurrir más de dos minutos, de los cuales el
proceso de desmolde no tome más de 5 segundos
El comportamiento del concreto en la prueba indica su "consistencia" o sea su capacidad
para adaptarse 'al encofrado o molde con facilidad, manteniéndose homogéneo con un
mínimo de vacíos.
La consistencia se modifica fundamentalmente por variaciones del contenido del agua de
mezcla.
CLASES DE MEZCLAS SEGÚN SU ASENTAMIENTO
CONSISTENCIA SLUMP TRABAJABILIDAD METODO DE COMPACTACION
SECA 0" a 2" Poco Trabajable Vibración Normal
PLASTICA 3" a 4" Trabajable Vibración Ligera Chuseado
FLUIDA > 5" Muy Trabajable Chuseado
Si el concreto desciende de una forma uniforme se tienen conos válidos, pero hay veces que
la mitad del cono desliza a lo largo de un plano inclinado obteniéndose un asiento oblicuo
provocado por una deformación por cortante. En este caso debe repetirse el ensayo, y si se
siguen obteniendo conos similares habrá que modificar la dosificación, debido a que estas
deformaciones son sintomáticas de mezclas carentes de cohesión.
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO – Ing. Carlos Mondragón 2015 - I
E s c u e l a d e I n g e n i e r í a C i v i l
Página 25
2. PROCEDIMIENTO:
Colocar el cono sobre una bandeja, ambos humedecidos.
Humedézcase el interior del cono y colóquese sobre una
superficie plana, horizontal y firme, también humedecida,
cuya área sea superior a la de la base del cono. Cuando se
coloque el concreto manténgase el cono firmemente sujeto
en su posición mediante las aletas inferiores.
Llenar el cono en tres capas
Llénese el cono hasta 1/3 de su volumen y compáctese con la
varilla de acero, dando 25 golpes repartidos uniformemente por
toda la superficie.
De forma similar llénese el cono hasta sus 2/3 y luego
completamente, con un ligero exceso de concreto, compáctese
cada capa con 25 golpes uniformemente repartidos por la
superficie del concreto, cuidando que la barra penetre ligeramente
en la capa anterior rellenando todos los huecos.
Retirar el exceso de concreto
Retírese el exceso de concreto con una espátula de forma que el cono quede lleno y
enrasado.
Sacar el molde con cuidado
Sáquese el molde levantándolo con cuidado en dirección vertical lo más rápidamente
posible. No mover nunca el concreto en este momento, sujetando la bandeja para evitar
que se levante junto con el concreto.
Medida del asentamiento
El concreto moldeado fresco se asentará de tal manera que la diferencia entre la altura del
molde y la altura de la muestra fresca se denomina Slump.
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO – Ing. Carlos Mondragón 2015 - I
E s c u e l a d e I n g e n i e r í a C i v i l
Página 26
Los valores obtenidos del ensayo
Relación A/C Slump
0.45 15.3cm ≈ 6.02”
0.50 15.7cm ≈ 6.18”
0.55 16.0cm ≈ 6.30”
ELABORACIÓN Y CURADO DE PROBETAS DE CONCRETO PARA EL ENSAYO DE
RESISTENCIA A LA COMPRESION
1. CONCEPTOS GENERALES
Solamente se puede garantizar la resistencia del concreto, si los cilindros se fabrican
y curan de acuerdo con métodos normalizados.
Los ensayos de compresión del concreto, se efectúan para determinar la resistencia del
concreto. Si se permite que varíen las condiciones de curado, toma de muestras y métodos
de llenado y acabado de los cilindros, los resultados obtenidos carecen de valor, porque no
se pueden determinar si una resistencia baja es debida a una mala calidad del concreto o a
una confección defectuosa de los cilindros.
2. ELABORACIÓN DE LAS PROBETAS DE CONCRETO
Inmediatamente luego de usar el cono de Abrams se procedió a elaborar las probetas de
concreto, se hicieron 2 por cada relación de agua, previamente los moldes ya han sido
engrasados en su superficie interna para desencofrar fácilmente, y también tomada sus
dimensiones como altura y radio interno.
El procedimiento al llenar los moldes consta de 3 capas (1/3 de la altura del molde por capa)
que deben ser chuseadas aplicándosele 25 golpes por cada capa y a la vez se le van
aplicando golpes con el martillo de goma a los costados del molde para evitar cangrejeras.
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO – Ing. Carlos Mondragón 2015 - I
E s c u e l a d e I n g e n i e r í a C i v i l
Página 27
Después de la compactación se procedió a retirar el concreto sobrante,
enrasando su superficie y manipulando lo menos posible para dejar la
cara lisa de forma tal que cumpla las tolerancias de acabado.
Adicionalmente a este proceso se deben tomar dato de los pesos de
los moldes de prueba vacíos, y de los moldes llenos de concreto justo
antes ponerlos a secar por lapso de 24 horas.
3. CURADO DE LAS PROBETAS DE CONCRETO
Una vez colocado el concreto dentro de los moldes de las probetas, estas se dejan secar
por un lapso de 24 horas. Luego las probetas son extraídas de los moldes, para ser
sometidas al proceso de curado, el cual consiste en sumergirlas completamente en agua
por un tiempo de 7 días. Esto a fin de evitar la evaporación de agua del concreto que está
en proceso de endurecimiento.
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO – Ing. Carlos Mondragón 2015 - I
E s c u e l a d e I n g e n i e r í a C i v i l
Página 28
4. DATOS OBTENIDOS DURANTE EL ENSAYO
A) PESO POR TANDAS
RELACION A/C (0.45)
Probeta 5
Diámetro Interior (cm) 15.346
Altura(cm) 30.650
Peso del Molde (kg) 8.23
Peso del Molde + concreto 21.415
Probeta 6
Diámetro Interior(cm) 15.310
Altura(cm) 30.724
Peso del Molde (kg) 7.685
Peso del Molde + concreto 20.835
RELACION A/C (0.5)
Probeta 1
Diámetro Interior (cm) 15.394
Altura(cm) 30.274
Peso del Molde (kg) 8.18
Peso del Molde + concreto 21.255
Probeta 2
Diámetro Interior(cm) 15.610
Altura(cm) 29.976
Peso del Molde (kg) 8.12
Peso del Molde + concreto 20.935
RELACION A/C (0.55)
Probeta 3
Diámetro Interior (cm) 15.49
Altura(cm) 30.13
Peso del Molde (kg) 8.20
Peso del Molde + concreto 21.275
Probeta 4
Diámetro Interior(cm) 15.343
Altura(cm) 30.40
Peso del Molde (kg) 8.23
Peso del Molde + concreto 21.395
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO – Ing. Carlos Mondragón 2015 - I
E s c u e l a d e I n g e n i e r í a C i v i l
Página 29
Los materiales empleados en la elaboración de las probetas se obtienen de la
multiplicación del resumen de materiales por m3 de un diseño de mezclas por la tanda de
ensayo, la cual será 0.0133 m3.
De cada tanda de ensayo se extrae dos probetas que van hacer ensayadas por una
máquina de compresión axial, con la finalidad de saber cuál es la resistencia a la
compresión del diseño de mezcla empleado.
Para A/C = 0.45
Materiales por m3 Peso Por tanda
Cemento 488.89 Kg 6.502 kg
Agregado Fino ( Húmedo ) 580.166 Kg 7.716 kg
Agregado Grueso ( Húmedo ) 953.984 Kg 12.688 kg
Agua efectiva ( Total de Mezclado ) 228.405 Lt. 3.038 kg
29.944 kg
Agua de diseño: 220 Litros
Para A/C = 0.50
Materiales por m3 Peso Por tanda
Cemento 440.00 Kg 5.582 kg
Agregado Fino ( Húmedo ) 618.733 Kg 8.229 kg
Agregado Grueso ( Húmedo ) 953.984 Kg 12.688 kg
Agua efectiva ( Total de Mezclado ) 228.482 Lt 3.039 kg
29.538 kg
Agua de diseño: 220 Litros Para A/C =0.55
Materiales por m3 Peso Por tanda
Cemento 400.00 Kg 5.320 kg
Agregado Fino ( Húmedo ) 650.288 Kg 8.649 kg
Agregado Grueso ( Húmedo ) 953.984 Kg 12.688 kg
Agua efectiva ( Total de Mezclado ) 228.545 Lt. 3.040 kg
29.697 kg
Agua de diseño: 220 Litros
B) PESO UNITARIO
Probetas A/C =0.50 A/C =0.55 A/C =0.45
1 2 3 4 5 6
Peso del Molde + Mezcla (gr)
21255 20935 21275 21395 21415 20835
Peso del Molde (gr)
8180 8120 8200 8230 8230 7685
Volumen del Molde(cm3)
5634.59 5736.80 5677.95 5620.62 5669.06 5656.11
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO – Ing. Carlos Mondragón 2015 - I
E s c u e l a d e I n g e n i e r í a C i v i l
Página 30
Peso Mezcla 13075 12815 13075 13165 13185 13150
Peso Unitario (gr/cm3)
2.320 2.234 2.303 2.342 2.326 2.325
Peso Unitario por A/C (gr/cm3)
2.277 2.3225 2.3255
C) RENDIMIENTO DE LA TANDA DE ENSAYO.
El rendimiento es el volumen de concreto compactado a partir de la cantidad de
integrantes de la mezcla. En obra se toma como el volumen de concreto producido por
una tanda en obra.
El calculo del rendimiento de la tanda de ensayo es el peso de cada tanda de ensayo
entre el peso volumétrico del concreto de dicha tanda de ensayo.
A/C Peso por Tanda de Ensayo (Kg)
Peso Volumétrico del Concreto (Kg/m3)
Rendimiento de la tanda de ensayo (m3)
0.45 29.944 2325.5 0.0129
0.50 29.538 2277.0 0.0130
0.55 29.697 2322.5 0.0129
Rendimiento Promedio: 0.0129 m3
D) FACTOR CEMENTO
El factor cemento es el número de tandas que se necesita para completar un metro
cúbico de concreto o el número de bolsas de cemento a utilizar; siempre que en una
tanda de ensayo se use una bolsa de cemento.
El cálculo del factor cemento es la inversa del rendimiento de la tanda de ensayo.
A/C Rendimiento Factor Cemento
0.45 0.0129 77.519
0.50 0.0130 76.923
0.55 0.0129 77.519
Factor Cemento Promedio: 77.32
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO – Ing. Carlos Mondragón 2015 - I
E s c u e l a d e I n g e n i e r í a C i v i l
Página 31
ENSAYO DE RESISTENCIA DEL CONCRETO
La resistencia a la compresión del concreto es la carga máxima para una unidad de área
soportada por una muestra, antes de fallar por compresión (agrietamiento, rotura).
La resistencia a la compresión de un concreto (f´c) debe ser alcanzado a los 28 días,
después de vaciado y realizado el curado respectivo.
El aumento de resistencia continuará con la edad mientras este presente algo de cemento
sin hidratar, a condición de que el concreto permanezca húmedo o tenga una humedad
relativa superior a aproximadamente el 80% y permanezca favorable la temperatura del
concreto. Cuando la humedad relativa dentro del concreto cae aproximadamente al 80% o la
temperatura del concreto desciende por debajo del punto de congelación, la hidratación y el
aumento de resistencia virtualmente se detiene.
La resistencia del concreto es considerada la propiedad más importante de este material, sin
embargo, para los concretos de alto desempeño la resistencia a la compresión es tan
importante como la durabilidad del concreto.
A) ENSAYO: PROCEDIMIENTO Y FOTOS
Para el ensayo de resistencia, las probetas obtenidas son sometidas a las máquinas
del ensayo de compresión centrándolas, hasta completar la ruptura.
La resistencia del concreto se calcula dividiendo la máxima carga soportada por la probeta
para producir la fractura entre el área de la sección.
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO – Ing. Carlos Mondragón 2015 - I
E s c u e l a d e I n g e n i e r í a C i v i l
Página 32
B) RESULTADOS
Se obtuvo seis probetas las cuales fueron sometidas al ensayo de resistencia a los 7.
Probetas Relación A/C
Diámetro del molde (cm)
Altura del molde (cm)
F(Kg-f)
1 0.50 15.394 30.274 35250
2 15.610 29.976 33250
3 0.55 15.49 30.130 31500
4 15.343 30.400 31000
5 0.45 15.346 30.650 51500
6 15.310 30.724 43750
Las resistencias a la compresión resultantes fueron:
Probetas Relación A/C
F(Kg-f) Área(cm2) f'c
1 0.50 35250 186.120 189.394
2 33250 191.380 173.738
3 0.55 31500 188.449 167.154
4 31000 184.889 167.668
5 0.45 51500 184.961 278.437
6 43750 184.094 237.650
Usando las tablas de RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN
Edad en días Coeficiente de la resistencia/F'c
1 17%
2 34%
3 44%
7 68%
10 77%
14 86%
20 93%
21 95%
28 100%
A los 7 días la resistencia del concreto como mínimo debe ser el 68% de su resistencia a los 28.
𝒇′𝒄𝟐𝟖 𝒇′𝒄𝟕𝟎 𝟔𝟖
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO – Ing. Carlos Mondragón 2015 - I
E s c u e l a d e I n g e n i e r í a C i v i l
Página 33
Con estas expresiones elaboramos la siguiente tabla:
Probetas Relación A/C f'c f’c promedio f'c ( Proyectado a los 28 días)
1 0.50 189.394 181.566 267.00
2 173.738
3 0.55 167.154 167.411 246.19
4 167.668
5 0.45 278.437 258.044 379.48
6 237.650
C) GRÁFICA f’c VS A/C:
Esta nos permitirá determinar nuestra agua de diseño definitiva, para ello trabajamos con los
promedios de las resistencias obtenidas para cada A/C:
RELACION A/C
F‟c a los 28 días
0.50 267.00
0.55 246.19
0.45 379.48
Nuestra resistencia especificada es de 210Kg/cm2, por lo tanto tenemos una resistencia
promedio de 294 Kg/cm2, la cual ubicamos en la gráfica, trazando una horizontal por esta
medida hasta que intercepte la gráfica, por esta intersección trazamos una vertical y
obtenemos así nuestra relación agua/cemento final, que resulta ser:
A/C= 0.488
240
260
280
300
320
340
360
380
400
0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6
f'c
(Kg
/cm
2
A/C
f'c Vs A/C a los 28 días
294
0.488
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO – Ing. Carlos Mondragón 2015 - I
E s c u e l a d e I n g e n i e r í a C i v i l
Página 34
Con esta nueva relación tenemos el siguiente diseño de mezcla:
Relación agua y cemento 0.488
Por tanda
Cemento = 450.82 Kg 5.996
Agregado Fino (húmedo) = 610.198 Kg 8.116
Agregado Grueso (húmedo) = 953.984 Kg 12.688
Agua Efectiva (total de mezclado) = 228.465 litros 3.039
Dosificación en Peso:
Relación AGUA – CEMENTO de diseño = 220.00 / 450.82 = 0.4880
Relación AGUA - CEMENTO efectiva = 228.465 / 450.82 = 0.5068
IV. DISCUSIONES
Antes de la discusión de los resultados se tendrá en cuenta que:
Si cualquier ensayo de resistencia en compresión de probetas curadas en el
laboratorio está por debajo de la resistencia de diseño en más de 35 Kg / cm2. Se
deberá de revisar el diseño de mezcla y realizar un nuevo cálculo considerando
mayor la resistencia promedio.
Con respecto al diseño se puede decir lo siguiente:
Este diseño sirve de base para iniciar pruebas de comprobación en laboratorio que
permitirán su ajuste. Algunos criterios básicos para corrección del diseño, en laboratorio,
pueden ser los que a continuación se citan:
Si la mezcla resulta demasiado seca, debería incorporarse un aditivo plastificante o
una mayor cantidad de agua.
Si la mezcla presenta oquedades internas (hormigueros), debería incrementarse
proporcionalmente la cantidad de arena, cemento y agua.
Si la mezcla presenta segregación, debería disminuirse proporcionalmente la
cantidad de arena, cemento y agua.
De acuerdo con los resultados de la rotura de probetas proyectadas a los 28 días las
resistencias encontradas son:
𝟏 𝟏 𝟑𝟓 𝟐 𝟏𝟐 𝟐𝟏 𝟓𝟒 𝒍𝒊𝒕𝒓𝒐𝒔 𝒃𝒐𝒍𝒔𝒂
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO – Ing. Carlos Mondragón 2015 - I
E s c u e l a d e I n g e n i e r í a C i v i l
Página 35
RELACION A/C
PROMEDIO
0.50 267.00
0.55 246.19
0.45 379.48
Como vemos en el cuadro anterior la resistencia de las relación agua/cemento 0.45 no es
menor que la resistencia promedio de diseño que fue de: 294kg /cm2.
Con respecto a la resistencia de la mezcla de 0.5 y 0.55 que es menor que 294, estas se
encuentra en el límite permitido.
Obtenidas estas resistencias y habiéndolas comprobado, interpolaremos para obtener la
relación agua cemento con la que se obtiene la resistencia de diseño. Esta sale 0.488.
V. CONCLUSIONES
Las resistencias que se obtuvieron a los 7 para las relaciones agua/cemento 0.45 y
0.5, 0.55, son las siguientes:
Probetas Relación A/C f'c f’c promedio
1 0.50 189.394 181.566
2 173.738
3 0.55 167.154 167.411
4 167.668
5 0.45 278.437 258.044
6 237.650
De acuerdo a las resistencias obtenidas a los 7 días, para las probetas con 0.45,
0.50 y 0.55 de relación agua/cemento, se construyó la gráfica f‟c vs a/c, que permitirá
corregir la relación agua cemento que resultó en el diseño, para ello se proyectó ,de
acuerdo a los porcentajes arriba mostrados, la resistencia a los 28 días:
RELACION A/C
PROMEDIO
0.50 267.00
0.55 246.19
0.45 379.48
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO – Ing. Carlos Mondragón 2015 - I
E s c u e l a d e I n g e n i e r í a C i v i l
Página 36
Determinándose una relación A/C de 0.488, la cual nos permitirá obtener una
resistencia de 210 Kg/cm2
Finalmente la dosificación en peso para elaborar un concreto para el pilar del puente
reque con una resistencia de 210 Kg/cm2 es:
VI. BIBLIOGRAFIA USADA
TECNOLOGIA DEL CONCRETO, ENRIQUE RIVA LOPEZ.
CARILLA DEL CONCRETO, INSTITUTO MEXICANO DEL CEMENTO Y DEL CONCRETO
TECNOLOGIA DEL CONCRETO, EDITORIAL SAN MARCOS
SUPERVISION DE OBRAS DE CONCRETO, ACI CAPITULO PERUANO
𝟏 𝟏 𝟑𝟓 𝟐 𝟏𝟐 𝟐𝟏 𝟓𝟒 𝒍𝒊𝒕𝒓𝒐𝒔 𝒃𝒐𝒍𝒔𝒂
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO – Ing. Carlos Mondragón 2015 - I
E s c u e l a d e I n g e n i e r í a C i v i l
Página 37
ANEXOS
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO – Ing. Carlos Mondragón 2015 - I
E s c u e l a d e I n g e n i e r í a C i v i l
Página 38
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO – Ing. Carlos Mondragón 2015 - I
E s c u e l a d e I n g e n i e r í a C i v i l
Página 39
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO – Ing. Carlos Mondragón 2015 - I
E s c u e l a d e I n g e n i e r í a C i v i l
Página 40
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO – Ing. Carlos Mondragón 2015 - I
E s c u e l a d e I n g e n i e r í a C i v i l
Página 41
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO – Ing. Carlos Mondragón 2015 - I
E s c u e l a d e I n g e n i e r í a C i v i l
Página 42
TECNOLOGÍA DEL CONCRETO – Ing. Carlos Mondragón 2015 - I
E s c u e l a d e I n g e n i e r í a C i v i l
Página 43