Diseño Mezcla concreto 180 Kg/cm2
Una parte en volumen de agregado grueso, por una parte de arena y media parte de cemento, agua necesaria para mantener la trabajabilidad. El agregado grueso varía entre piedra picada, grava, canto rodado picado o canto rodado natural, mientras que la arena puede ser natural o de trituración.
La dosis de cemento puede ser medida a través de sacos enteros y medio saco si se cuenta con la experiencia necesaria.
Receta Única
- Piedra o grava de 80 a 95 kgs.
- Arena de 65 a 80 kgs.
- Cemento un saco de 42.5 Kg, equivalente a 7.5 sacos de cementos
por metro cúbico.
- Agua la necesaria de 25 a 30 litros.
Se obtiene 130 litros de concreto, la resistencia esperada es de 18 Mpa (184 Kg/cm). Esta resistencia fue la determinada a los 28 días en probetas cilíndricas de 15 cm de diámetro por 30 cm de altura.
Si se emplean áridos de buena calidad, y se toman todas las medidas necesarias, se puede obtener una resistencia mayor a los 18 Mpa, o puede suceder lo contrario.
Calculo de la Proporción entre Agregados Finos y Gruesos
Un determinado tipo de agregado fino se combina con algún agregado grueso, para dar origen a la mezcla, la granulometría de ambos agregados son conocidos previamente. En la parte interna de la mezcla actúa una combinación de agregados, que va desde la partícula más gruesa del agregado hasta la más fina de la arena. La granulometría debe estar dentro de los límites correspondientes, solo así se puede esperar un buen resultado de la mezcla, tanto en el aspecto de calidad como en el aspecto económico.
Datos para el Diseño de Mezcla.
Ley de Abrams
Esta ley establece la relación entre la resistencia del concreto y la relación agua/cemento.
= a/c
donde a es la cantidad de agua en litro o en Kg, y c la dosis de cemento en Kg.
Una forma de representar la Ley de Abrams es:
R = M / N
Donde R es la resistencia media, M y N son constantes que dependen de las características de los materiales, edad del ensayo y la forma de llevarlo a cabo.
Es la unión que relaciona la trabajabilidad, medida con el Cono de Abrams, la relación agua/cemento y dosis de cemento.
Esta ley no se utiliza en otros métodos de diseño de mezcla conocido.
En el siguiente gráfico se presenta en forma esquematizada un resumen de los pasos necesarios para elaborar un diseño de mezcla
Aire Atrapado
A pesar de que el concreto tenga una compactación de primera por efecto de vibración, siempre queda una pequeña cantidad de aire, representado por la letra V.
V = C/P en litros/m,
C es la dosis de cemento y P el tamaño máximo.
Volumen Absoluto de los granos de Cemento
Se obtiene al dividir la dosis de cemento entre su peso específico.
Se representa con la letra a.
a = C. en Kg./m
Volumen Absoluto de los Agregados.
Resulta al dividir la dosis de cada uno entre su peso específico en su estado de agregado saturado con superficie seca.
Se simboliza como agregado grueso y para el fino.
Ecuación de volumen y cálculo de la dosis de agregados.
G + A + 0.3C + a + V = 1000
g+a
= Se refiere a los agregados finos y grueso con granulometría definida, para calcular los pesos de cada uno de los agregados, se despeja G + A y se combina con la expresión de la relación.
A
G + A
Por medio de esta formula es posible calcular los pesos de cada agregado, con este calculo culmina el diseño.
Diseños Inversos
Corrección por humedad
El método de diseño expuesto ha considerado la humedad de los agregados como condición ideal de saturados con superficie seca, en la que el material ni sede ni toma agua de la mezcla.
Los agregados pueden estar en cualquier condición de humedad lo que afecta la cantidad de agua que se debe usar, con el fin de mantener las proporciones reales del diseño.
A pesar de que el diseño de mezcla haya sido bien hecho las variables pueden desviar el resultado esperado, por lo que siempre se recurre a la mezcla de prueba, ya sea en laboratorio o en la obra.
Uso de la Densidad del Concreto
Para Redes de Alcantarillado, Acueducto, Energía y Teléfonos
Se harán por medios mecánicos y sólo en casos especiales, según lo ordene el Interventor, se harán por medios manuales. Si se mezcla manualmente, se hará sobre superficies limpias como plataformas de madera, o lámina de acero y en ningún caso sobre tierra u otras superficies que puedan afectar la calidad del concreto. Además, la barcada no excederá de 1/2 metro cúbico.
Todo concreto será dosificado por peso, o por volumen, para mezclas inferiores a 210 kg/cm2 de resistencia y para proporcionar la necesaria manejabilidad. La cantidad de agua contenida en los agregados será determinada de tiempo en tiempo como sea requerido por el Interventor y esta cantidad será deducida del agua añadida en la mezcla, con el objeto de mantener constante la relación agua-cemento (A/C).
En todos los casos, la consistencia del concreto será tal que se obtenga un asentamiento que permita una buena manejabilidad en su colocación, de acuerdo con la geometría del elemento. No se permitirá el empleo de mezclas que tengan más de 30 minutos de preparadas o añadir agua al concreto, una vez se haya terminado el proceso de preparación.
Para Edificaciones, Tanques de Almacenamiento y Conducciones de Acueducto
Los concretos serán mezclados mecánicamente en el sitio de las obras.
Podrán utilizarse mezcladoras mecánicas de tambor, con velocidad de giro de acuerdo con lo especificado por el fabricante. El contenido del mezclador se vaciará completamente antes de iniciar una nueva cochada. Si la mezcla no es uniforme será rechazada.
Se utilizarán concretos mezclados en planta, fuera de la obra, con autorización escrita de la Interventoría, cumpliendo los requisitos que ésta exija, y corriendo por cuenta del Contratista los mayores valores en que se incurran.
En la fabricación de los concretos en planta, se cumplirán todos los requisitos exigidos para los concretos fabricados en obra, tales como: clase y calidad de materiales, resistencias, consistencias, impermeabilidad, manejabilidad, durabilidad, y demás afines del concreto, y lo indicado por la ASTM, normas ICONTEC y decretos vigentes para esta clase de concreto, en especial lo concerniente a transporte, tiempo requerido entre la fabricación y su colocación en la obra, y todo lo que incida en la calidad del concreto.
En las Losas de Fondo.
Dada la importancia que tienen las losas de fondo para la estanqueidad y la estabilidad del tanque, se ha de poner especial cuidado en el método para su construcción y curado. Los diversos paneles de la losa serán vaciados siguiendo el orden blanco-negro de un tablero de ajedrez. Las juntas de construcción se limpiarán cuidadosamente para sellarlas con un producto bituminoso especificado.
En las Paredes de los Tanques.
El concreto se colocará en capas horizontales, que no excedan de un espesor de cincuenta (50) centímetros, a una rata tal que las superficies de concreto aún no terminadas, no se endurezcan ni se permita la aparición de grietas o planos de debilidad en las uniones.
La rata de colocación no será tan rápida que llegue a producir movimientos en las formaletas o desplazamientos y distorsión en las varillas de refuerzo. En general, al colocar concreto no se permitirá que éste caiga desde una altura mayor de 1.20 m. En los tanques, cada vaciada corresponderá por lo menos a 1/3 del perímetro del tanque dentro de una operación continua, a criterio de la Interventoría, el desencofrado se hará por la chimenea o por los huecos de inspección.
Para Redes de Acueducto, Alcantarillado, Energía y Teléfonos
Se aplica lo especificado en este numeral con las siguientes adiciones y aclaraciones:
El concreto puede ser transportado en cubos, carretas, canaletas u otros medios adecuados. El punto de entrega del concreto estará tan cerca de la obra como sea posible, en caso de utilizarse canaletas, no se transportará el concreto dentro de ella por una distancia horizontal mayor de 2.50 m. El concreto será depositado en capas que no excedan de cincuenta (50) centímetros y el tiempo que transcurra entre la colocación de dos capas sucesivas no excederá de 45 minutos.
Se tendrá especial cuidado al colocar el concreto contra las formaletas, especialmente en los ángulos y esquinas, a fin de impedir vacíos, hormigueros y áreas rugosas.
El concreto será vibrado y paleteado, en forma tal que permita apartar el agregado grueso de las paredes de las formaletas. Se tomarán todas las precauciones para que el concreto colocado sea compacto, impermeable y de buen acabado superficial.
Una parte en volumen de agregado grueso, por una parte de arena y media parte de cemento, agua necesaria para mantener la trabajabilidad. El agregado grueso varía entre piedra picada, grava, canto rodado picado o canto rodado natural, mientras que la arena puede ser natural o de trituración.
La dosis de cemento puede ser medida a través de sacos enteros y medio saco si se cuenta con la experiencia necesaria.
Receta Única
- Piedra o grava de 80 a 95 kgs.
- Arena de 65 a 80 kgs.
- Cemento un saco de 42.5 Kg, equivalente a 7.5 sacos de cementos
por metro cúbico.
- Agua la necesaria de 25 a 30 litros.
Se obtiene 130 litros de concreto, la resistencia esperada es de 18 Mpa (184 Kg/cm). Esta resistencia fue la determinada a los 28 días en probetas cilíndricas de 15 cm de diámetro por 30 cm de altura.
Si se emplean áridos de buena calidad, y se toman todas las medidas necesarias, se puede obtener una resistencia mayor a los 18 Mpa, o puede suceder lo contrario.
Calculo de la Proporción entre Agregados Finos y Gruesos
Un determinado tipo de agregado fino se combina con algún agregado grueso, para dar origen a la mezcla, la granulometría de ambos agregados son conocidos previamente. En la parte interna de la mezcla actúa una combinación de agregados, que va desde la partícula más gruesa del agregado hasta la más fina de la arena. La granulometría debe estar dentro de los límites correspondientes, solo así se puede esperar un buen resultado de la mezcla, tanto en el aspecto de calidad como en el aspecto económico.
Datos para el Diseño de Mezcla.
Se refiere a las variables tomadas en cuenta dentro del diseño, probablemente una de las variables sea común dentro de todos los métodos debido a que son de suma importancia, las restantes establecen la diferencia entre cada método.
La información básica del método está constituida por los datos de entrada, gracia a ellas se puede llegar a la dosificación esperada.
Los Datos de entrada son:
• Lugar de la obra, o condiciones ambientales.
• Tipo de obra, o parte de la estructura.
• Tipo de agregados y tipo de cemento.
• Resistencia de diseño o algún dato relacionado.
El asentamiento es considerado en algunos métodos como dato de entrada, mientras que en otro se selecciona de alguna tabla, con relación al tipo de elemento estructural al que se destine la mezcla próxima a diseñar.
Valores usuales de asentamiento
La información básica del método está constituida por los datos de entrada, gracia a ellas se puede llegar a la dosificación esperada.
Los Datos de entrada son:
• Lugar de la obra, o condiciones ambientales.
• Tipo de obra, o parte de la estructura.
• Tipo de agregados y tipo de cemento.
• Resistencia de diseño o algún dato relacionado.
El asentamiento es considerado en algunos métodos como dato de entrada, mientras que en otro se selecciona de alguna tabla, con relación al tipo de elemento estructural al que se destine la mezcla próxima a diseñar.
Valores usuales de asentamiento
Ley de Abrams
Esta ley establece la relación entre la resistencia del concreto y la relación agua/cemento.
= a/c
donde a es la cantidad de agua en litro o en Kg, y c la dosis de cemento en Kg.
Una forma de representar la Ley de Abrams es:
R = M / N
Donde R es la resistencia media, M y N son constantes que dependen de las características de los materiales, edad del ensayo y la forma de llevarlo a cabo.
Relación Triangular
Es la unión que relaciona la trabajabilidad, medida con el Cono de Abrams, la relación agua/cemento y dosis de cemento.
Esta ley no se utiliza en otros métodos de diseño de mezcla conocido.
En el siguiente gráfico se presenta en forma esquematizada un resumen de los pasos necesarios para elaborar un diseño de mezcla
Aire Atrapado
A pesar de que el concreto tenga una compactación de primera por efecto de vibración, siempre queda una pequeña cantidad de aire, representado por la letra V.
V = C/P en litros/m,
C es la dosis de cemento y P el tamaño máximo.
Volumen Absoluto de los granos de Cemento
Se obtiene al dividir la dosis de cemento entre su peso específico.
Se representa con la letra a.
a = C. en Kg./m
Volumen Absoluto de los Agregados.
Resulta al dividir la dosis de cada uno entre su peso específico en su estado de agregado saturado con superficie seca.
Se simboliza como agregado grueso y para el fino.
Ecuación de volumen y cálculo de la dosis de agregados.
G + A + 0.3C + a + V = 1000
g+a
= Se refiere a los agregados finos y grueso con granulometría definida, para calcular los pesos de cada uno de los agregados, se despeja G + A y se combina con la expresión de la relación.
A
G + A
Por medio de esta formula es posible calcular los pesos de cada agregado, con este calculo culmina el diseño.
Diseños Inversos
Son los diseños que se desarrollan en forma contraria a los comunes, el más usual es el de averiguar que resistencia se podrá obtener con materiales determinados con cierto asentamiento y una dosis de cemento donde solo es necesario usar la parte superior del esquema.
Las variables que intervienen en los diseños de mezcla no tienen gran precisión ni teórica ni práctica, por ello solo deben tomarse en cuenta tres o cuatro cifras significativas.
Existen otras variables que influyen en el diseño de mezcla, calidad del cemento y aditivos reductores del agua.
Las variables que intervienen en los diseños de mezcla no tienen gran precisión ni teórica ni práctica, por ello solo deben tomarse en cuenta tres o cuatro cifras significativas.
Existen otras variables que influyen en el diseño de mezcla, calidad del cemento y aditivos reductores del agua.
Corrección por humedad
El método de diseño expuesto ha considerado la humedad de los agregados como condición ideal de saturados con superficie seca, en la que el material ni sede ni toma agua de la mezcla.
Los agregados pueden estar en cualquier condición de humedad lo que afecta la cantidad de agua que se debe usar, con el fin de mantener las proporciones reales del diseño.
A pesar de que el diseño de mezcla haya sido bien hecho las variables pueden desviar el resultado esperado, por lo que siempre se recurre a la mezcla de prueba, ya sea en laboratorio o en la obra.
Uso de la Densidad del Concreto
Para Redes de Alcantarillado, Acueducto, Energía y Teléfonos
Se harán por medios mecánicos y sólo en casos especiales, según lo ordene el Interventor, se harán por medios manuales. Si se mezcla manualmente, se hará sobre superficies limpias como plataformas de madera, o lámina de acero y en ningún caso sobre tierra u otras superficies que puedan afectar la calidad del concreto. Además, la barcada no excederá de 1/2 metro cúbico.
Todo concreto será dosificado por peso, o por volumen, para mezclas inferiores a 210 kg/cm2 de resistencia y para proporcionar la necesaria manejabilidad. La cantidad de agua contenida en los agregados será determinada de tiempo en tiempo como sea requerido por el Interventor y esta cantidad será deducida del agua añadida en la mezcla, con el objeto de mantener constante la relación agua-cemento (A/C).
En todos los casos, la consistencia del concreto será tal que se obtenga un asentamiento que permita una buena manejabilidad en su colocación, de acuerdo con la geometría del elemento. No se permitirá el empleo de mezclas que tengan más de 30 minutos de preparadas o añadir agua al concreto, una vez se haya terminado el proceso de preparación.
Para Edificaciones, Tanques de Almacenamiento y Conducciones de Acueducto
Los concretos serán mezclados mecánicamente en el sitio de las obras.
Podrán utilizarse mezcladoras mecánicas de tambor, con velocidad de giro de acuerdo con lo especificado por el fabricante. El contenido del mezclador se vaciará completamente antes de iniciar una nueva cochada. Si la mezcla no es uniforme será rechazada.
Se utilizarán concretos mezclados en planta, fuera de la obra, con autorización escrita de la Interventoría, cumpliendo los requisitos que ésta exija, y corriendo por cuenta del Contratista los mayores valores en que se incurran.
En la fabricación de los concretos en planta, se cumplirán todos los requisitos exigidos para los concretos fabricados en obra, tales como: clase y calidad de materiales, resistencias, consistencias, impermeabilidad, manejabilidad, durabilidad, y demás afines del concreto, y lo indicado por la ASTM, normas ICONTEC y decretos vigentes para esta clase de concreto, en especial lo concerniente a transporte, tiempo requerido entre la fabricación y su colocación en la obra, y todo lo que incida en la calidad del concreto.
En las Losas de Fondo.
En las Paredes de los Tanques.
El concreto se colocará en capas horizontales, que no excedan de un espesor de cincuenta (50) centímetros, a una rata tal que las superficies de concreto aún no terminadas, no se endurezcan ni se permita la aparición de grietas o planos de debilidad en las uniones.
La rata de colocación no será tan rápida que llegue a producir movimientos en las formaletas o desplazamientos y distorsión en las varillas de refuerzo. En general, al colocar concreto no se permitirá que éste caiga desde una altura mayor de 1.20 m. En los tanques, cada vaciada corresponderá por lo menos a 1/3 del perímetro del tanque dentro de una operación continua, a criterio de la Interventoría, el desencofrado se hará por la chimenea o por los huecos de inspección.
Para Redes de Acueducto, Alcantarillado, Energía y Teléfonos
Se aplica lo especificado en este numeral con las siguientes adiciones y aclaraciones:
El concreto puede ser transportado en cubos, carretas, canaletas u otros medios adecuados. El punto de entrega del concreto estará tan cerca de la obra como sea posible, en caso de utilizarse canaletas, no se transportará el concreto dentro de ella por una distancia horizontal mayor de 2.50 m. El concreto será depositado en capas que no excedan de cincuenta (50) centímetros y el tiempo que transcurra entre la colocación de dos capas sucesivas no excederá de 45 minutos.
Se tendrá especial cuidado al colocar el concreto contra las formaletas, especialmente en los ángulos y esquinas, a fin de impedir vacíos, hormigueros y áreas rugosas.
El concreto será vibrado y paleteado, en forma tal que permita apartar el agregado grueso de las paredes de las formaletas. Se tomarán todas las precauciones para que el concreto colocado sea compacto, impermeable y de buen acabado superficial.
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