DISEO DE MEZCLA

PRESENTADO POR:

ANGELA JOHANA RODRIGUEZ GONZALEZANDRES FELIPE BAHAMONRICARDO VALENZUELAESTEFANIA CHICA ROA

PRESENTADO A:Ing. MAURICIO DUARTE TORO

UNIVERSIDAD SURCOLOMBIANAFACULTAD DE INGENIERIANEIVA HUILADISEO DE MEZCLASe desea disear una mezcla de concreto, para un muro reforzado que servir para la contencin de tierras de la banca de una va.El muro estar medianamente reforzado y no habr condiciones severas de interperismo o a taques de sulfatos.Su dimensin mnima ser de 30 cmLa especificacin estructural requiere de un fc = 3500 lb/in2

MATERIALES Cemento: Portland Tipo I (Ver Tabla 12)Agregado grueso: Cumple NTC 174Masa unitaria suelta:1610 Kg/m3Masa unitaria compactada:1770 Kg/m3Densidad aparente seca:2.11 gr/cm3Absorcin:0,62%Humedad natural:0,16%Forma:redondeada y lisaGranulometra:ver tabla 1.

Agregado Fino: Cumple NTC 174Masa unitaria suelta:1690 Kg/m3Masa unitaria compactada:1780 Kg/m3Densidad aparente seca:2,68 gr/cm3Absorcin:0,84%Humedad natural:0,12%Forma:redondeada y lisaGranulometra:ver Tabla 2

Tabla No.1Granulometra de los agregados gruesos.

Tabla No.2Granulometra de los agregados finos.

PRIMER MTODO DEL DISEO DE MEZCLA

PASO 1. Seleccin del AsentamientoEn la Tabla 3 se observa que para una estructura medianamente reforzada debe prepararse una mezcla de consistencia media con un asentamiento de 5-10 cm- Se toma el promedio 7.5 cm (3)PASO 2. Seleccin del tamao mximo del agregadoDe acuerdo a la mnima dimensin de la estructura (30 cm) y con base en la Tabla 4 para este tipo de muro reforzado, el tamao mximo recomendado es de 38 mm (1 1/2) y 76 mm (3)El agregado que se dispone es apropiado porque tiene un mximo nominal de 38.1mm (1 ).PASO 3. Estimacin del contenido de aireComo no hay condiciones severas de exposicin, se usar concreto sin aire incluido.Segn Tabla 5 el contenido de aire naturalmente atrapado es del 1% del volumen para un tamao mximo nominal de 1 1/2PASO 4. Estimacin del contenido de aguaPara un Asentamiento de 7.5 cm (3)Un tamao mximo nominal de 38mm (1 )Una forma redondeada con textura lisa

Segn Figura 4, el contenido de agua por cada metro cubico de concreto es aproximadamente igual a 164 litrosPASO 5. Determinacin de la Resistencia de DiseoCuando no tenemos coeficiente de variacin utilizamos la tabla 10,8. Tenemos que la resistencia de diseo es:

PASO 6. Seleccin de la Relacin Agua-CementoSegn Figura 5 (correspondencia entre la resistencia a compresin y la relacin agua-cemento para los cementos colombianos, portland tipo 1) y con base al paso anteriorfcr = 331,2 Kg/cm2 ------ A/C= 0.412

PASO 7. Calculo del contenido de cementoCon la informacin de los pasos 4 y 6 se tiene:C = A / (A/C) = 164 / 0,412 = 386 Kg/m3PASO 8. Estimacin de las Proporciones de AgregadoComo se trata de agregados controlados (NTC 174) las proporciones de agregados se determina con el primer mtodo de diseo:Tabla 9.Mdulo de finura= 3,78Tamao mximo nominal = 38mm (1 )

Entonces:b/bo= 0,615 m3 de agregado grueso por m3 de concreto.Entonces: Peso seco agregado grueso= (b/bo) x (masa unitaria compactada agregado grueso) = 0,615 x 1770 Pg = 1088,55 KgVolumen absoluto (Vg)= Pg / Da (Densidad aparente seca)Vg = 1088,55 / 2,11 = 515,9 Lit/m3

Tabla No.3Cantidades de materiales por metro cubico.MATERIALPESO SECO (Kg)DENSIDAD (gr/cc)VOLUMEN (Pg/Da) lit

Cemento3983,10128,39

A. Fino486,982,68181,71

A. Grueso1088,552,11515,9

Agua1641,0164

Aire (1%)------------10

TOTAL2137,531000

El volumen total es de 1m3 de concreto o 1000 litros El volumen de aire como es el 1% del volumen total = 10 El volumen de cemento = peso seco/densidad=(398/3,10)= 128,39 El volumen de A. Fino= se suman todos los volmenes y se les resta el volumen total = 128,39+515,9+164+10-1000= 181,71 El peso seco A. Fino= Densidad x Volumen= 2,68 x 181,71 = 486,98 El peso seco Total= a la sumatorio de todos los pesos = 2137,53

PASO 9. Ajustes por Humedad de los AgregadosHumedad agregado fino= 10,2%Humedad agregado grueso= 0,16%Ph = Ps (1+H)

Peso hmedo A. fino= 486,98 (1 + 0,0012) = 487,56 kg/m3Peso hmedo A. grueso= 1088,55 (1 + 0,0016) = 1090,19 kg/m3

Como la absorcin es menor que la humedad en los 2 agregados, el agua de mezclado que se agrega a la mezcla debe reducirse en una cantidad igual a la de la mezcla libre que contenga el agregado.Humedad libre o superficial del agregado = humedad total absorcin

Absorcin A. grueso= 0,62%Absorcin A. fino= 0,84%

A= - Ps (H-a)A= -(1088,55 (0,0016-0,0062) + 486,98 (0,0012-0,0084))A= + 8,41 + 8,41 lit

Por lo tanto el requerimiento de agua de adicin debe ser:164 + 8,41 = 172,41 litPASO 10. Mezcla de PruebaPara hacer pruebas de laboratorio, lo conveniente es reducir a escala los pesos de los materiales para producir unos 100 litros, lo cual alcanza para hacer el ensayo de asentamiento, el ensayo peso volumtrico, determinar contenido de aire (si es necesario) y tener unos 10 cilindros.Tabla No.4Cantidades de materiales finales por metro cubico.MATERIALPESO SECO (Kg)PESO HUMEDO PARA 1m3 (Kg)PESO HUMEDO PARA 5,30*10-3 m3 (Kg)

Cemento3983982,11

A. Fino486,98487,562,58

A. Grueso1088,551090,195,78

Agua164172,410,91

SEGUNDO MTODO DEL DISEO DE MEZCLA

El desarrollo del problema hasta el paso 7 es el mismoPASO 8. Estimacin de las proporciones de agregados.Tamao mximo agregado grueso = 38.1mm (1 ).Se procede a realizar la grfica de combinacin dando como resultado la figura 8. La lnea vertical punteada indica una relacin arena/agregado total de aproximadamente un 49%, con lo anterior se obtiene lo siguiente:

Tabla No.5Cantidades de materiales finales por metro cubico.MATERIALPESO SECO (Kg)DENSIDAD (gr/cc)VOLUMEN (Pg/Da) lit

Cemento3983,10128,39

Agua1641,00164

Aire (1%)10

TOTAL302,39

Volumen de agregados= 1000 302,39 = 697,61 litVolumen de agregados fino= 0,49 x 697,61 = 341,83 litVolumen de agregado grueso= 0,51 x 697,61 = 355,78 lit

Tabla No.6pesos de los materialesMATERIALVolumen (lit)DENSIDAD (gr/cc)Peso seco (kg)

Cemento128,393,10398,01

A. Fino341,832,68916,10

A. Grueso355,782,11750,70

Agua1641,00164

Aire (1%)10------10

TOTAL10002238,81

PASO 9. Ajuste por humedad de los agregados.Peso hmedo del agregado fino= 561,81 x (1+0,0012) = 562,48 kg/m3Peso hmedo del agregado grueso= 1160,56 x (1+0,0016) = 1162,42 Kg/m3Agua libre= 1160,56(0,0016-0,0062) + 461,81(0,0012-0,0084)= 8,66 litRequerimiento de agua= 164 8,66= 155,34 lit

COMPARACION DE LOS METODOSAmbos mtodos conducen a resultados similares

Prueba: la relacin arena-agregado total R del primer mtodo es:

R= (181,71/ 181,71+515,9)* 100= 26%

La relacin para el segundo mtodo:

R= (916,10/ 916,10+750,70)* 100= 55%