DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO

DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO

El proporcionamiento de las mezclas de concreto, más comúnmente llamado diseño de mezclas es un proceso que consiste de pasos dependientes entre sí:

Selección de los ingredientes convenientes (cemento, agregados, agua y aditivos)

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. También podrían ser considerados otros criterios, tales como minimizar la contracción y el asentamiento o ambientes químicos especiales.

ALGUNOS METODOS DE DISEÑO:

Método del comité 211 del ACI.

Método del módulo de fineza de la combinación de agregados.

Método Walker.

Método basado en curvas teóricas.

Método basado en curvas empíricas.

Método Walker: Determina el porcentaje aprox. de agregado fino en relación al

Volumen absoluto total del agregado.

Depende de:

-Módulo de Fineza del A.F. El perfil y TMN del A.G. y

-Contenido de Cemento de la Unidad cúbica de concreto.

-Garantiza una mejor relación fino-gruesa

-Aplicado a concreto sin aire incorporado.

Del cual pasaremos a explicar el tema de método de “método del módulo de fineza de la combinación los agregados”

METODO DEL MODULO FINEZA DE LA COMBINACION DE LOS AGRAGADOS

Las investigaciones realizadas en la universidad de Meryland han permitido establecer que la combinación de los agregados fino y grueso, cuando estos tienen granulometrías comprendidas dentro de los límites que establece la norma ASTM C 33, debe producir un concreto trabajable en condiciones ordinarias, si el módulo de fineza de la combinación de agregados se aproxima a los valores indicados en la tabla.

Las normas ASTM C-33 indican de forma detallada cómo hacer hormigón o elementos que deben agregarse al concreto para prepararlo y usarlo. Los agregados tratados en la norma son tanto finos como gruesos. Los agregados finos están definidos como arena natural, arena elaborada o una combinación de ambas. Los agregados gruesos se definen como grava, grava triturada, piedra triturada, escombros horneados y enfriados por aire, hormigón triturado de cemento hidráulico o una combinación de estos elementos

Tamaño Máximo Nominal del Agregado Grueso Módulo de fineza de la combinación de agregados que da las mejores condiciones de trabajabilidad para contendidos de cemento en sacos/metro cubico indicadicados

mm. Pul. 5 6 7 8 9

10 3/8 3.88 3.96 4.04 4.11 4.19

12.5 1/2 4.38 4.46 4.54 4.61 4.69

20 3/4 4.88 4.96 5.04 5.11 5.19

25 1 5.18 5.26 5.34 5.41 5.49

40 1 1/2 5.48 5.56 5.64 5.71 5.79

50 2 5.78 5.86 5.94 6.01 6.09

70 3 6.08 6.16 6.24 6.31 6.39

Los valores de la tabla están referidos a agregado grueso de perfil angular y adecuadamente graduado, con un contenido de vacíos del orden de 35%. Los valores indicados deben de incrementarse o disminuirse en un 0.1 por cada 5% de la disminución o incremento en los porcentajes de vacíos.

Los valores de la tabla pueden dar mezclas ligeramente sobre arenosas para pavimentos o estructuras ciclópeas. Para condiciones de colocación favorables pueden ser incrementados en o.2.

De la tabla obtenemos el módulo de fineza de la combinación de agregados (m_c), al mismo tiempo contamos, previamente, con valores de los módulos de fineza del agregado fino (m_f) y del agregado grueso (m_g), de los cuales haremos uso para obtener el porcentaje de agregado fino respecto al volumen total de agregados mediante la siguiente formula:

r_f=(m_g-m_c)/(m_g-m_f )*100

Dónde:

r_f=porcentaje del volumen de agregado fino con respecto al volumen total de agregados.

m_g= módulo de fineza del agregado grueso

m_c= módulo de fineza de la combinación de agregados

m_f= módulo de fineza de agregado fino

Entonces los volúmenes de agregado fino y agregado grueso por metro cubico de concreto son:

Vol.total de agregados=1-(vol.agua+vol.aire+vol.cemento)

vol.agregado fino(m^3 )=r_f/100*(vol.total de agregados)

vol.agregado grueso (m^3 )=vol.total de agregados-vol.agregado fino

Por lo tanto, los pesos de los agregados en un metro cubico de concreto son:

peso agregado fino (kg/m^3 )=(vol.agregado fino)(peso espesifico del agregado fino)

peso agregado grueso(kg/m^3 )=(vol.agregado grueso)(peso especifico del ag.grueso)

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