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FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL CURSO: TECNOLOGÍA DEL CONCRETO PROFESOR: MG TC ING. CARLOS MONDRAGÓN CASTAÑEDA INFORME N° 3 INFORME FINAL SOBRE MURO DE PANTALLA – DOSIFICACIÓN DEL CONCRETO GRUPO N°03 NOMBRE CODIGO EMAIL FIRMA 1 2 3 4 5 6 Pimentel, diciembre de 2013

Diseno de Mezcla

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En el presente documento se proveera todo sobre como debe ser el diseño de mezclas de concreto

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Page 1: Diseno de Mezcla

FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

CURSO: TECNOLOGÍA DEL CONCRETO

PROFESOR: MG TC ING. CARLOS MONDRAGÓN CASTAÑEDA

INFORME N° 3

INFORME FINAL SOBRE MURO DE PANTALLA – DOSIFICACIÓN DEL CONCRETO

GRUPO N°03N° NOMBRE CODIGO EMAIL FIRMA1234

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Pimentel, diciembre de 2013

Page 2: Diseno de Mezcla

Muro Pantalla

1. ANTECEDENTES:

A) Ubicación de “Muro Pantalla”

SE UBICA: Entre la cancha deportiva “Dalas” y el campus universitario “UDCH”; Km 3.5 carretera Pimentel.

DISTRITO: Pimentel PROVINCIA: Chiclayo DEPARTAMENTO: Lambayeque

B) CANTERAS:Los agregados a usar en el concreto para el “muro pantalla” se obtendrán de las canteras:

Cantera “Tres Tomas”: Agregado grueso de ¾ ” Está ubicada en el distrito de “Mesones Muro”, provincia de Ferreñafe, departamento de Lambayeque.

Cantera “La victoria”: Agregado fino” Está ubicada en el distrito de “Pátapo”, provincia de “Chiclayo”, departamento “Lambayeque”.

2. INFORMACIÓN:

Descripción de obra:Las medidas del muro pantalla serán:Espesor: 0.40mProfundidad: 18mLargo: 26m

Un muro pantalla o pantalla de hormigón in situ es un tipo de pantalla o estructura de contención flexible, empleado habitualmente en ingeniería civil; estando diseñados para soportar cargas verticales y horizontales.

Page 3: Diseno de Mezcla

3. DESCRIPCIÓN DE LAS CONDICIONES DE USO Y MEDIO AMBIENTALES DE LA ESTRUCTURA.

o Resistencia del concreto:f´c = 210 kg/cm2

o Asentamiento:20cm, para uso de un Concreto TREMIE

o Suelo agresivo:El terreno en el cual se ejecutará la obra, está expuesto a agentes externos, como la agresividad o ataque químico del terreno, afectando la resistencia, durabilidad y estabilidad a lo largo del tiempo; siendo el principal agente agresivo el agua, ya sea directamente o como medio de transporte de los agentes agresivos, con niveles freáticos estables o colgados, escorrentía subterránea por riego o lluvia.

o Ataques químicos por sulfatos:El ataque de sulfatos ocurre donde hay concentraciones relativamente altas de sulfato de sodio, potasio, calcio o magnesio, tanto en suelos como en aguas subterráneas, superficiales, superficiales o en aguas de mar. Los sulfatos son muy solubles en agua y penetran con facilidad en estructuras de concreto expuestas a los mismos, como lo es el caso del muro pantalla que se ejecutará.

o Ataques biológicos:Esto es debido a que la estructura estará en contacto con un canal de regadío, el cual lleva agua mezclada con agentes orgánicos.

o Colocación del concreto: Se realizará mediante el sistema “tremie”

Page 4: Diseno de Mezcla

Diseño de mezclaPrimer diseño:

Datos obtenidos en el laboratorio de ensayos anteriores.

A. REQUERIMIENTOS: Resistencia especificada: 210 kg /cm2

Uso: “Muro pantalla” Cemento: ASTN Andino tipo V Agregados: Piedra cantera : “Tres Tomas”

Arena cantera: “La Victoria”

CARACTERÍSTICAS ARENA PIEDRAHumedad natural 1.67 % 0.47 %Absorción 1.21 % 1.02 %Peso específico de masa 2.62 2.68Peso unitario varillado 1.84 1.54Peso unitario suelto seco 1.56 1.4Módulo de fineza 2.90 --------------TMN del agregado --------------- 3/4”

B. DOSIFICACIÓN:

1. Selección de la relación agua-cemento (A/C) Tabla 7.4.3 Resistencia a la compresión Promedio

Para lograr una resistencia promedio de: 210 + 84 = 294 kg /cm2

Tabla 12.2.2 Relación agua-cemento por resistencia

f ´ c f ´ cr

Menos de210 f ´ c+70

210á350 f ´ c+84

Sobre350 f ´ c+98

Page 5: Diseno de Mezcla

f ´ cr=294 kg/cm2

Sin aire incorporado

Interpolamos:

250−3000.62−0.55

=294−300x−0.55

x=0.558→Relacionac

2. Estimación del agua de mezclado y contenido de aire

Slump: 6” a 7” TMN: 3/ 4

Sin aire incorporado Tabla 10.2.1 Volumen unitario de agua:

AsentamientoAgua en, , para los tamaños máximos nominales de agregados gruesos y consistencias indicados

3/8” 1/2” 3/4” 1” 1½” 2” 3” 6”Concreto sin aire incorporado

1” a 2” 207 199 190 179 166 154 130 1133” a 4” 228 216 205 193 181 169 145 1246” a 7” 243 228 216 202 190 178 160 ---

Concreto con aire incorporado1” a 2” 181 175 168 160 150 142 122 1073” a 4” 202 193 184 175 165 157 133 1196” a 7” 216 205 197 184 174 166 154 ---

Tabla 11.2.1 contenido de aire atrapado: 2.0 %

TMN: 3/ 4

Cantidad de agua: 216 lt/m3

Por acción a los Sulfatos: 0.45

Resistencia a la compresión a los 28 días

( f ´ cr )( kg

cm2)

Relación agua – cemento de diseño en peso

Concreto sin aire

incorporado

Concreto con aire

incorporado

150 0.8 0.71200 0.7 0.61250 0.62 0.53300 0.55 0.46350 0.48 0.4400 0.43 ---450 0.38 ---

Contenido de Aire AtrapadoTamaño Máximo Nominal Aire Atrapado (%)

3/8’’ 3.01/2’’ 2.53/4’’ 2.0

1’’ 1.51 1/2’’ 1.0

2’’ 0.53’’ 0.36’’ 0.2

Page 6: Diseno de Mezcla

3. Contenido de cemento:

ac=0.45

c= 2160.45

=480kg

4. Estimación del contenido de AG

Page 7: Diseno de Mezcla

Tabla 16.2.2: Peso del Agregado Grueso por Unidad de Volumen del Concreto

TMN=3/4 Módulo de fineza del AF=2.90

Interpolamos:

2.80−3.000.62−0.60

=2.90−3.00x−0.60

X = 0.61

Cantidad de AG: 0.61 m3 x 1540 kg/m3 = 939.4 kg

5. Estimación del contenido de AF

Volumen absoluto del concreto, para hallar el A f de los materiales:

volumen de agua 0.216 m3volumen sólido de cemento 480 / 3150 0.152 m3volumen sólido de agregado grueso 939.4 / 2680 0.351 m3volumen de aire 0.02 m3

____________0.739 m3

volumen solido de arena requerido 1 - 0.739 = 0.261 m3Peso de arena seca requerida 0.261 x 2620 = 683.82 kg

6. Resumen de materiales por metro cúbico:

TAMAÑO MAXIMO DEL AGREGADO

GRUESO

Volumen de agregado, seco y compactado(*) por unidad de volumen de concreto, para diferentes módulos

de fineza del agregado fino2.40 2.60 2.80 3.00

3/8” 0.50 0.48 0.46 0.441/2” 0.59 0.57 0.55 0.533/4” 0.66 0.64 0.62 0.60

1” 0.71 0.69 0.67 0.651½” 0.76 0.74 0.72 0.702” 0.78 0.76 0.74 0.723” 0.81 0.79 0.77 0.756” 0.87 0.85 0.83 0.81

Page 8: Diseno de Mezcla

Agua (neta de mezclado): 216 litros

Cemento: 480 kg

Agregado fino: 683.82 kg

Agregado grueso: 939.4 kg

7. Ajuste por humedad del agregado:

Por humedad total (Pesos ajustados)

AF=683.82(1.67100

+1)=695.23 kg

AG=939.4 ( 0.47100

+1)=943.82kg

Agua para ser añadida por corrección por absorción :

AF=683.82(1.67−1.21100 )=3.15kg

AG=939.4 ( 0.47−1.02100 )=−5.17kg

AguaLibre=∑ A=−2.02

AguaEfectiva=Aguade Diseño+Agua Libre

AguaEfectiva=216−(−2.02)

AguaEfectiva=218.02 lts

Page 9: Diseno de Mezcla

8. Resumen:

AguaEfectiva (total de mezclado) 218.02 ltCemento 480.00 kgAgregado fino (humedo) 695.23kgAgregado grueso (humedo) 943.82 kg

Dosificación en peso:

C=480480

=1

A f=695.23

480=1.45

Ag=943.82

480=1.97

Agua=218.0211.29

bolsas=19.31

1 :1.45:1.97 con19.23litros /saco

Relación agua – cemento de diseño: Relación agua – cemento efectiva:

216 /480218.02/480

¿0.45¿0.454

Segundo diseño:

Page 10: Diseno de Mezcla

Datos obtenidos en el laboratorio de ensayos anteriores.

A. REQUERIMIENTOS: Resistencia especificada: 210 kg /cm2

Uso: “Muro pantalla” Cemento: ASTN Andino tipo V Agregados: Piedra cantera : “Tres Tomas”

Arena cantera: “La Victoria”

CARACTERÍSTICAS ARENA PIEDRAHumedad natural 1.67 % 0.47 %Absorción 1.21 % 1.02 %Peso específico de masa 2.62 2.68Peso unitario varillado 1.84 1.54Peso unitario suelto seco 1.56 1.4Módulo de fineza 2.90 --------------TMN del agregado --------------- 3/4”

B. DOSIFICACIÓN:

1. Selección de la relación agua-cemento (A/C) Para lograr una resistencia promedio de: 210 + 84 = 294 kg /cm2

Relación agua-cemento (A/C): 0.40

2. Estimación del agua de mezclado y contenido de aire: Para un asentamiento de: : 6” a 7” = 216 lt/m3

Aire: 2.0 %

3. Contenido de cemento: 216/ 0.40 = 540 kg ; Aprox: 12.72 Bolsas/m3

4. Estimación del contenido del agregado grueso: 0.61 m3 x 1540 kg/m3 = 939.4 kg

5. Estimación del contenido de AF

Page 11: Diseno de Mezcla

Volumen absoluto del concreto, para hallar el A f de los materiales:

volumen de agua 0.216 m3volumen sólido de cemento 540 / 3150 0.171 m3volumen sólido de agregado grueso 939.4 / 2680 0.351 m3volumen de aire 0.02 m3

____________0.758 m3

volumen solido de arena requerido 1 - 0.758 = 0.242 m3Peso de arena seca requerida 0.242 x 2620 = 634.04 kg

6. Resumen de materiales por metro cúbico:

Agua (neta de mezclado): 216 litros

Cemento: 540 kg

Agregado fino: 634.04 kg

Agregado grueso: 939.4 kg

7. Ajuste por humedad del agregado:

Por humedad total (Pesos ajustados)

AF=634.04( 1.67100

+1)=644.63kg

AG=939.4 ( 0.47100

+1)=943.82kg

Agua para ser añadida por corrección por absorción :

Page 12: Diseno de Mezcla

AF=634.04( 1.67−1.21100 )=2.92kg

AG=939.4 ( 0.47−1.02100 )=−5.17kg

AguaLibre=∑ A=−2.25

AguaEfectiva=Aguade Diseño−AguaLibre

AguaEfectiva=216−(−2.25) = 218.25 lt

8. Resumen:

AguaEfectiva (total de mezclado) 218.25 ltCemento 540 kgAgregado fino (humedo) 644.63kgAgregado grueso (humedo) 943.82 kg

Dosificación en peso:

C=540540

=1

A f=644.63

540=1.19

Ag=943.82

540=1.75

Agua=218.2512.72

bolsas=17.16

1 :1.45:1.97 con19.23litros /saco

Relación agua – cemento de diseño: Relación agua – cemento efectiva:

216 /540218.25 /540

¿0.40¿0.404

Tercer diseño:

Page 13: Diseno de Mezcla

Datos obtenidos en el laboratorio de ensayos anteriores.

A. REQUERIMIENTOS: Resistencia especificada: 210 kg /cm2

Uso: “Muro pantalla” Cemento: ASTN Andino tipo V Agregados: Piedra cantera : “Tres Tomas”

Arena cantera: “La Victoria”

CARACTERÍSTICAS ARENA PIEDRAHumedad natural 1.67 % 0.47 %Absorción 1.21 % 1.02 %Peso específico de masa 2.62 2.68Peso unitario varillado 1.84 1.54Peso unitario suelto seco 1.56 1.4Módulo de fineza 2.90 --------------TMN del agregado --------------- 3/4”

B. DOSIFICACIÓN:

1. Selección de la relación agua-cemento (A/C) Para lograr una resistencia promedio de: 210 + 84 = 294 kg /cm2

Relación agua-cemento (A/C): 0.50

2. Estimación del agua de mezclado y contenido de aire: Para un asentamiento de: : 6” a 7” = 216 lt/m3

Aire: 2.0 %

3. Contenido de cemento: 216/ 0.50 = 432 kg ; Aprox: 10.16 Bolsas/m3

4. Estimación del contenido del agregado grueso: 0.61 m3 x 1540 kg/m3 = 939.4 kg

5. Estimación del contenido de AF

Page 14: Diseno de Mezcla

Volumen absoluto del concreto, para hallar el A f de los materiales:

volumen de agua 0.216 m3volumen sólido de cemento 432 / 3150 0.137 m3volumen sólido de agregado grueso 939.4 / 2680 0.351 m3volumen de aire 0.02 m3

____________0.724 m3

volumen solido de arena requerido 1 - 0.724 = 0.276 m3Peso de arena seca requerida 0.276 x 2620 = 723.12 kg

6. Resumen de materiales por metro cúbico:

Agua (neta de mezclado): 216 litros

Cemento: 432 kg

Agregado fino: 723.12 kg

Agregado grueso: 939.4 kg

7. Ajuste por humedad del agregado:

Por humedad total (Pesos ajustados)

AF=723.12 (1.67100

+1)=735.19kg

AG=939.4 ( 0.47100

+1)=943.82kg

Agua para ser añadida por corrección por absorción :

Page 15: Diseno de Mezcla

AF=723.12 (1.67−1.21100 )=3.33kg

AG=939.4 ( 0.47−1.02100 )=−5.17kg

AguaLibre=∑ A=−1.84

AguaEfectiva=Aguade Diseño−AguaLibre

AguaEfectiva=216−(−1.84) = 217.84 lt

8. Resumen:

AguaEfectiva (total de mezclado) 217.84 ltCemento 432 kgAgregado fino (humedo) 735.19kgAgregado grueso (humedo) 943.82 kg

Dosificación en peso:

C=432432

=1

A f=735.19

432=1.70

Ag=943.82

432=2.18

Agua=217.8410.16

bolsas=21.44

1 :1.70: 2.18con21.44 litros /saco

Relación agua – cemento de diseño: Relación agua – cemento efectiva:

216 /432217.84 /432

¿0.50¿0.504

ENSAYO de laboratorio n° 01”

Page 16: Diseno de Mezcla

o Se trabajó con relación A/c:

A/C = 0.40

o Se tomó los valores de diseño de mescla :

Cemento 540 kgAgregadoFino¿ 644.63 kg

AgregadoGrueso (Humedo) 943.82 kgAgua 218.25<¿

o Se calculó el volumen del cilindro de acero para la elaboración de probetas de concreto:

π ¿¿

Lo que vamos a usar en laboratorio es para 2 probetas:

0.0053 x2.5=0.01325m3

o Luego calculamos los pesos tanda :

Cemento=540kg/m3 x0.01325m3=7.155kgAgregado fino=644.63 kg/m3 x 0.01325m3=8.54 kgAgregado grueso=943.82kg /m3 x 0.01325m3=12.51kg

Calculamos el agua:

Agua=218.25 x0.01325=2.89<¿

W tanda=31 .095 Kg

o Encontramos la dosificación de aditivo a utilizar (TREMIE) - Aditivo Plastificante HE 98 (0.5%)

AguaEfectiva 2.89 ltCemento 7.155 kg

AgregadoFino (Humedo) 8.54kgAgregadoGrueso (Humedo)12.51 kg

Page 17: Diseno de Mezcla

0.5100

x7.155=0.035775kg

o Peso unitario de la mescla de concreto :

Dimensiones de molde: Diámetro: 15 cm Altura: 30 cm

o Ensayos concreto fresco:

Rendimiento =31.095kg

2508.7kg /m3=¿; 0.0124 m3 ; 31.095kg

2713.4k g/m 3=¿0.0115 m3

Factor cemento = 1

0.0124=80.66 ;

10.0115

=86.96

Probeta1 Probeta2

Peso mezcla 13300gr 14385 grVolumen molde 5301.44cm3 5301.44 cm3

Peso unitario concreto fresco 2.5087gr/cm3 2.7134 gr/cm3

P unitario concreto fresco en Kg/ m3 2508.7Kg/ m3 2713.4Kg/ m3

Page 18: Diseno de Mezcla

ENSAYO de laboratorio n° 02

o Se trabajó con relación A/c:

A/C = 0.45

o Se tomó los valores de diseño de mescla :

Cemento 480 kgAgregadoFino¿ 695.23 kg

AgregadoGrueso (Humedo) 943.82 kgAgua 218.02<¿

o Se calculó el volumen del cilindro de acero para la elaboración de probetas de concreto:

π ¿¿

Lo que vamos a usar en laboratorio es para 2 probetas:

0.0053 x2.5=0.01325m3

o Luego calculamos los pesos tanda :

Cemento=480kg /m3 x 0.01325m3=6.36kgAgregado fino=695.23 kg/m3 x 0.01325m3=9.21kgAgregado grueso=943.82kg /m3 x 0.01325m3=12.51kg

Calculamos el agua:

Agua=218.02 x0.01325=2.89<¿

W tanda=30.97 Kg

AguaEfectiva 2.89 ltCemento 6.36 kg

AgregadoFino (Humedo) 9.21kgAgregadoGrueso (Humedo)12.51 kg

Page 19: Diseno de Mezcla

o Encontramos la dosificación de aditivo a utilizar (TREMIE) - Aditivo Plastificante HE 98 (0.5%)

0.5100

x6.36=0.0318 kg

o Peso unitario de la mescla de concreto :

Dimensiones de molde: Diámetro: 15 cm Altura: 30 cm

o Ensayos concreto fresco:

Rendimiento =30.97kg

2578.5kg/m 3=¿; 0.0120m3 ; 30.97kg

2535.2k g /m3=¿0.0122 m3

Factor cemento = 1

0.0120=83 .33 ;

10.0122

=81 .97

Probeta1 Probeta2

Peso mezcla 13670gr 13440 grVolumen molde 5301.44cm3 5301.44 cm3

Peso unitario concreto fresco 2.5785gr/cm3 2.5352 gr/cm3

P unitario concreto fresco en Kg/ m3 2578.5Kg/ m3 2535.2Kg/ m3

Page 20: Diseno de Mezcla

ENSAYO de laboratorio n° 03

o Se trabajó con relación A/c:

A/C = 0.50

o Se tomó los valores de diseño de mescla :

Cemento 432 kgAgregadoFino¿ 735.19 kg

AgregadoGrueso (Humedo) 943.82 kgAgua 217.84<¿

o Se calculó el volumen del cilindro de acero para la elaboración de probetas de concreto:

π ¿¿

Lo que vamos a usar en laboratorio es para 2 probetas:

0.0053 x2.5=0.01325m3

o Luego calculamos los pesos tanda :

Cemento=432kg /m3 x0.01325m3=5.724 kgAgregado fino=735.19kg /m3 x 0.01325m3=9.741kgAgregado grueso=943.82kg /m3 x 0.01325m3=12.51kg

Calculamos el agua:

Agua=217.84 x 0.01325=2.89<¿

Page 21: Diseno de Mezcla

W tanda=30 .865 Kg

o Encontramos la dosificación de aditivo a utilizar (TREMIE) - Aditivo Plastificante HE 98 (0.5%)

0.5100

x7.155=0.035775kg

o Peso unitario de la mescla de concreto :

Dimensiones de molde: Diámetro: 15 cm Altura: 30 cm

o Ensayos concreto fresco:

Rendimiento =30.865kg

2643.6kg /m3=¿; 0.0 117m 3 ; 30.865kg

2417.2k g /m3=¿0.0128 m3

AguaEfectiva 2.89 ltCemento 5.724 kg

AgregadoFino (Humedo) 9 .741kgAgregadoGrueso (Humedo)12 .51 kg

Probeta1 Probeta2

Peso mezcla 14015gr 12815 grVolumen molde 5301.44cm3 5301.44 cm3

Peso unitario concreto fresco 2.6436gr/cm3 2.4172 gr/cm3

P unitario concreto fresco en Kg/ m3 2643.6Kg/ m3 2417.2Kg/ m3

Page 22: Diseno de Mezcla

Factor cemento = 1

0.0117=85.47 ;

10.0128

=78.125

ROTURA DE PROBETAS DE: LABORATORIO 01

Relación a/c: 0.40

ROTURA DE PROBETAS DE: LABORATORIO 02

Relación a/c: 0.45

PROBETA 1 PROBETA 2

Diametro 15.045 15.25

Fuerza 48520 55300

Área 177.78 182.65

PROBETA 1 PROBETA 2

Diametro 15.05 15.2

Fuerza 61280 54830

Área 177.89 181.46

F’c a los 7 dias 344.48 302.16

F’c a los 28 dias 506.59 444.35

Page 23: Diseno de Mezcla

F’c a los 7 dias 272.92 302.76

F’c a los 28 dias 401.35 445.24

ROTURA DE PROBETAS DE: LABORATORIO 03

Relación a/c: 0.50

PROBETA 1 PROBETA 2

Diametro 15.05 15.02

Fuerza 43420 41080

Área 177.89 177.19

F’c a los 7 dias 244.08 231.84

F’c a los 28 dias 358.94 340.94

Resultados y gráfica a los 7 días:

a/c F´c0.40 323.320.45 287.840.50 237.96

F'C = Kg/cm2

Page 24: Diseno de Mezcla

Resultados y gráfica a los 28 días:

a/c F´c0.40 475.470.45 423.2950.50 349.94

0.4 0.45 0.50

50

100

150

200

250

300

350

323.32287.84

237.96

Curva de resistencia a los 7 días

Page 25: Diseno de Mezcla

0.4 0.45 0.50

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500475.47

423.295

349.94

Curva de resistencia a los 28 díasF'C = Kg/cm2

A/C