I. ANLISIS DE LOS AGREGADOS

Siendo el concreto un material que posee caracteristicas de resistencia a la compresion. De impermeabilidad, dureza y apariencia entre muchas otras, se convierte en la unica roca elaborada por el hombre. El concreto no es un bien generico como las piedras naturales o la arena, sino un material de construccion que se disea y se produce de conformidad con normas rigurosas, para los fines y aplicaciones que se requieren en un proyecto determinado y con las caracteristicas de economia, facilifad de colocaciob y consolidacion, velocidad de fraguado y apariencia adecuada segn su aplicacin.El concreto y sus derivados son resultados de diseos, trabajos reales de ingenieria, susceptibles de toda accion de ajuste, dificil. La experiencia ha demostrado que los materiales y procedimientos de un concreto bueno y modificacion y lo que es mas importante, de optimizacion. Ello no debe implicar que hacer un buen concreto sea uno malo pueden ser los mismos y que la diferencia entre los dos radica en los criterios juiciosos que se aplican durante su diseo, elaboracion, transporte, colocacion, compactacion, curado y proteccion; lo cual en ningun momento genera un costo adicional como generalmente se cree.

MATERIALES: CementoPortland tipo IP.e. 3.11

AguaPotable ciudad de Huaraz

- Agregado finoP.e de masa: 2.60Absorcion: 9.52%Contenido de humedad: 1.83%Modulo de fineza: 2.24

Agregado gruesoTMN: 1 Peso seco compactado: 1747.35 kg/m3P.e de masa: 2.69Absoccion 0.59 %Contenido de humedad: 0.3%

II. PASOS DEL DISEOCon los datos obtenidos de los ensayos realizados en el laboratorio, se preocedio realizar un diseo de mezcla por el metodo de Walker.Pasos basicos para disear una mezcla de concreto: Recaudar el sigueinte conjunto de informacion:. los materiales. del elemento a vaciar, tamao y forma de las estructuras.. resistecia a la comprecion requerida. condiciones ambientales durante el vaciado. condiciones a la que estara expuesta la estructura

1. SELECCIN DE LA RESITENCIA PROMEDIOLas mezclas de concreto deben diseaerse para una resistencia promedio cuyo vayor es siempre superior al de la resistencia de diseo especificada por el ingeniero proyectista.Cuando no se cuente con un registro de resultados de ensayos que posibilite el calculo de la desviacion standard, la resistencia promedio requerida debera ser determinada emplenado los valores de la siguiente tabla.

TABLA 01RESISTENCIA A LA COMPRESION PROMEDIOffcr

Menos de 210fc + 70

210 a 350fc + 84

Sobre 350fc + 98

fc= resistencia a la compresion (kg/cm2) Resistencia de diseo establecida por el Ingeniero estructural. fcr= fc + 1.33 ............ (1) fcr= fc + 2.33 35 ..(2)donde: : desviacion standard (kg/cm2) fcr : resistencia a la compresion requerida (kg/cm2)

2. SELECCIONAR EL TAMAO MAXIMO NOMINAL DEL AGREGADO GRUESO.

La mayoria de veces son las cracteristicas geometricas y las condiciones de refuerzo de las estructuras las que limitan el tamamaximo del agregado que pueden utilizarse, pero a la vez existen tambien consideraciones a tomar en cuenta como la produccion, el transporte y la colocacion del concreto que tambien puede influir en limitarlo.El tamao maximo nominal del agregado grueso no debera ser mayor de uno de estos puntos: 1/5 de la menor dimension entre las caras de encofrados 3 / 4 del espacio libre minimo entre barras o alambres individuales de refuerzo, paquetes de barraras, torones o ductos de presfuerzo. 1/3 del peralte de las losasEstas limitaciones a menudo se evitan si la trabajabilidad y los metodos de compatacion son tales que el concreto puede colocarse sin dejar zonas o vacios en forma de panal.Muchas veces la seleccin del tamao maximo de agregado esta en funcion de la disponibilidad del material y por su costo.

3. SELECCIN DEL ASENTAMINENTO

La concistencia es aquella propiedad del concreto no endurecido que define el grado de humedad de la mezcla. De acuerdo a su consistencia, las mezclas de concreto se clasifican en:a) Mezclas secas; aquellas cuyo asentamiento esta entre 0 2 (0 mm a 50 mm).b) Mezclas plasticas; aquellas cuyo asentamiento esta entre 3 4 (75mm 100 mm).c) Mezclas fluidas; aquellas cuyo asentamiento esta entre cinco o mas pulgadas (mayot a 125 mm).Exsten diferentes metodos de laboratorio para determinar la concistencia de las mezlcas de concreto. Todos ellos se considera que el ensayo de determinacion del asentamiento, medido con el cono de abrams, es aquel que da una mejor idea de las caracteristicas de la mezcla de concreto bajo condiciones de obra.Entre los principales factores que pueden modificar la concistencia de una mezcla de concreto se encuentran los siguientes:a) El contenido, fineza y composicion quimica del cemento. La adicion de materiales cementantes o puzolanicos.b) El perfil, textura suferficial, porosidad, absorcion y granulometria de los agregados fino y grueso.c) La presencia de aditivos incoporadores de aire; aditivos acelerantes y aditivos reductores de agua.d) Las proporciones de la mezlca.e) La temperatura y humedad relativa ambiente.f) El tiempo transcurrido entre la preparacion del concreto y el momento en que se efectua el ensayo de concistencia.El asentamiento a eplearse en obra debera ser aquel indicado en las especificaciones.Si las especificaciones de obra no indican el asentamiento que debe tener el concreto, se seguira alguno de los criterios siguientes:a) El concreto se dosificara para una consitencia plastica, con un asentamiento entre tres y cuatro pulgadas si la consolidacion es por vibracion; y de cinco pulgadas o menor si la compactacion es por varillado.b) Se seleccionara el valor mas conveniente empleando la tabla 02 preparada por el comit 211 de ACI. Los rangos indicados en esta tabla corresponden a concretos consolidados por vibracion.

TABLA 02

SELECCIN DEL ASENTAMIENTOTipo De ConstruccionAsentamiento

Maximominimo

Zapatas y muros de cimentacion armados31

Cimentaciones simples, cajones, y subestructuras de muros 31

Vigas y muros armados41

Columnas de edificios41

Losas y pavimentos31

Concreto ciclopeo21

El asentamiento puede incrementarse en 2 si se emplea unmetodo de consolidacion diferente a la vibracion.

4. DETERMINACION DEL VOLUMEN UNITARIO DE AGUA DE DISEO ttabla (5.9)

La cantidad de agua (por volumen unitario de concreto) que se requiere para producir un asentamiento dado, depende del tamao maximo de agregad, de la forma de las particulas y gradacion de los agregados y de la cantidad de aire incluido. Tabla 01 proporciona estimaciones de la cantidad de agua requerida en la mezcla de concreto en funcion del tamao maximo de agregado y del asentamiento con aire incluido y sin el. Segn la textura y forma del agregado, los requisitos de agua en la mezcla pueden ser mayores o menores que los valores tabulados, pero estos ofrecen suficiente aproximacion para una primera mezcla de prueba.Estas diferencias de demanda de agua no se reflejan necesariamente en ;a resistencia , puesto que pueden estar involucrados otros factores compensatorios. Por ejemplo, con un agregado grueso angular y uno redondeado, ambos de buena calidad y de gradacion semejante, puede esperarse que se produzcan concretos que tengan resistencias semejantes, utilizando la misma cantidad de cemento, a pesar de que resulten diferencias en la relacion agua/cemento debidas a distintos requisitos de agua de la mezcla. La forma de la particula, por si misma, no es un indicador de que un agregado estara por encima o por debajo del promedio de su resitencia potencial.

TABLA 5.9

Tamao maximo nominal del agregado gruesoVolumen unitario de agua expresado en l/m3para los acentamientos y perfiles de agregado grueso indicados

1 a 23 a 46 a 7

Agrehado redondeadoAgregado angularAgrehado redondeadoAgregado angularAgrehado redondeadoAgregado angular

3/811 23185182170163155148136212201189182170163151201197185178170163151227216204197185178167230219208197185178163250238227216204197182

5. Determinacion del contenido de aire.

La tabla 5.4 indica la cantidad aproximada de contenido de aire atrapado que se espera encontrar en concretos sin aire incluido.

En el caso del contenido de aire incorporado tambin presenta una tabla indicando valores aproximados en funcin adems de las condiciones de exposicin, suave, moderada y severa. Estos valores sealados en la tabla 06 no siempre pueden coincidir con las indicadas en algunas especificaciones tcnicas. Pero muestra los niveles recomendables del contenido promedio de aire para el concreto, cuando el aire se incluye a propsito por razones de durabilidad.

TABLA 5.4slumpTamao maximo de agregado

3/811 23

Concreto sin aire incorporado

1 a 23 a 46 a 7207228243199216228190205216179193202166181190154169178130145160

3.02.52.01.51.00.50.3

Concreto con aire incorporado

1 a 23 a 46 a 7181202216175193205168184197160175184150165174142157166122133154

% de aire incorporado en funcion del grado de exposicion

NormalModeradaextrema4.58.07.54.05.57.03.55.06.03.04.56.02.54.55.52.04.05.01.53.54.5

6. Seleccionar la relacion agua/cementoLa relacin agua/cemento requerida se determina no solo por los requisitos de resistencia, sino tambin por los factores como la durabilidad y propiedades para el acabado. Puesto que distintos agregados y cementos producen generalmente resistencias diferentes con la misma relacin agua/cemento, es muy conveniente conocer o desarrollar la relacin entre la resistencia y la relacin agua/cemento de los materiales que se usaran realmente.

Para condiciones severas de exposicin, la relacin agua/cemento deber mantenerse baja, aun cuando los requisitos de resistencia puedan cumplirse con un valor ms alto.

TABLA 5.5RELACION AGUA/CEMENTO POR RESISTENCIAFc a 28 diasf c(kg/cm2)Relacion agua/cemento en peso

Concretos sin aire incorporadoconcretos con aire incorporado

1502002503003504004500.800.700.620.550.480.430.380.710.610.530.460.40

7. Determinacion del factor cementoSe obtiene dividiendo los valores hallados en los pasos 5 y 6

8. Calculo del volumen absoluto de la pastaEst en funcin del mtodo de diseo especfico a emplear o basado puntualmente en alguna teora de combinacin de agregados.

9. Determinacion del volumen absoluto del agregado

10. Porcentaje de agregado fino (tabla 5.8)

11. Determinacion del volumen absoluto dela gregado

12. Determinacion de pesos secos del agregado

13. Dterminacion de los valores de diseo del cemento, agua, aire. Agregado fino y agregado grueso.

14. Correcion de los valores de diseo por humedad del agregado

C.H. (%): Contenido de humedad del agregado

El agua que va agregarse a la mezcla de prueba debe reducirse en una cantidad igual a la humedad libre que contiene el agregado, esto es, humedad total menos absorcin.

Aporte de humedad de los agregados:

Por absorcin:L1 = peso agregado seco x %absorcin del agregado

Por contenidode humedad :L2 = peso agregado seco x %C.H. del agregado

Entonces:Agua efectiva = Agua de diseo + L1 L2

15. Determinacion de la proporcion en peso, de diseo y de obra.

16. Determinacion de los pesos por tanda de un saco.

Mtodo de Walker.

III. PROCEDIMIENTO EN FRESCO Y ENDURECIDOPasos en estado fresco1. Con los datos del diseo se procedio a pesar los agregados necesarios para realizar 3 probetas.2. Se dividio la cantidad de agua en 2 partes una contenida en un balde para ser utilizada inicialmente y una cantidad de 1 lt para ser utilizada despues para el control de la relacion agua cemento.3. Se procedio a mezclar el cemento con los agregados utilizandose el agua inicial, al ver que la mezcla requeria mayor agua se procedio a agregar la segunda cantidad de agua, hasta alcanzar una compocicion plastica.4. Se realizo la prueba del cono de abrams5. Se procedio a llenar los 3 moldes con la mezcla de concreto en 3 etapas y tambien se compacto durante el proceso.6. Se dejo secar por 24 horas.

Pasos en estado endurecido

7. Se procedio a retirar las probetas de los moldes metalicos.8. Se sumergio en agua por 7 dias.9. Despues de 7 dias de haberse realizado el moldeo se realizo las pruebas de resistencia en la maquina del laboratorio.10. Se anotaron los datos obtenidos para realizar los calculos necesarios.

IV. CALCULOS Y RESULTADOSMATERIALES: CementoPortland tipo IP.e. 3.11

AguaPotable

- Agregado finoP.e de masa: 2.60Absorcion: 9.52%Contenido de humedad: 1.83%Modulo de fineza: 2.24

Agregado gruesoTMN: 1 Peso seco compactado: 1747.35 kg/m3P.e de masa: 2.69Absoccion 0.59 %Contenido de humedad: 0.3%

Solucion:1. Seleccin de la resitencia promedio fcr = f c + 84210 + 84 = 294 kg/cm2

2. Seleccin del TMN de agregado grueso.TMN = 1 1 / 2

3. Seleccin del AsentamientoAsentamiento de 3 a 4

4. Seleccin del volumen Unitario de Agua TABLA 5.9Asentamiento de 3 a 4TMN 1 1 / 2s/a incorporado170 lt/m3

5. Seleccin del contenido de aire TABLA 5.4TMN= 1 1 / 2 1.0%

6. Seleccin de la relacion Agua Cemento por resistencia TABLAS 5.5F cr = 294 kg/cm2Interpolando

X= 0.56

7. Determinacion del factor cemento

Factor cemento = 170/0.56 =303.57 kg/m3 = 7.14 bls/m3

8. Calculos de volumenes absolutos de pasta

9. Determinacion del volumen absoluto de agregado1 0.277 = 0.723 Vol. Agregados = 0.72310. Porcentaje de agregado fino TABLA 5.8MF= 2.24 X = 30.62

11. Determinacion del volumen absoluto del agregado.

12. Determinacion de los pesos secos de los agregados.

13. Determinacion de los valores de diseo. Cememto = 303.57 Agua = 170 Lt / m3 Ag. Fino = 574.6 kg / m3 Ag. Grueso = 1350.38 kg / m3

14. Correccion de los valores de diseo por humedad del agregado. Peso humedo del:

Humedad superficial

Aporte de humedad del :

Agua efectiva 170 (-49) = 219 lt/m3Peso de materiales corregidos por humedad cemento = 303.57 kg/ m3 agua efectiva = 249.0 lt/ m3 Ag. Fino = 584.5 kg/ m3 Ag. Grueso = 1354.43 kg/ m3

15. Proporciones en peso

16. Determinacion de los pesos por tanda por sacoCantidad de material por tanda42.5 kg 82.0 kg/ bls 189.5 kg/ bls / 30.6 kg/bls

Calculando para 3 probetas

V= 0.01668 m3

Para cemento 303.57 x 0.01668X = 5.0

Para agua: 219x0.01668

X = 3.65

Para Ag. Fino: 584.5x0.01668 X = 9.75

Para Ag. Grueso: 1354.43x0.01668X = 22.60Desperdicio: 15 % Cemento: 5x1.15 = 5.75kg Agua: 3.65x1.15 = 4.3 lt Ag. Fino: 9.75x1.15 = 11.2 kg Ag. Grueso: 22.60 x1.15 = 25.9 kg

RESUMEN DE LOS DISEOS DE MEZCLAS OBTENIDOS CON EL MTODO WALKERPara 3 probetas

RESULTADOS

Materiales

WalkerUnid.

Cemento

5Kg.

Agua

3.65Lt.

Agregado fino

9.75Kg.

Agregado grueso

22.60Kg.

A los 7 dias se realizo el ensayo con la maquina de compactacion simple en el laboratorio obteniendose: 30820 kg 27830 kgCalculo de la resistencia a los 7 diasProbeta 01

Probeta 02

Promedio de la resistencia de las 2 probetas

probetas

Proporcion en peso

0102

Relacion A/Cagua

cemento

A/C0.560.56

slumppulg44

cm8.968.96

fechamoldeo19/02/1419/02/14

rotura26/02/1426/02/14

edad7 dias

7 dias

7 dias

carga3082027830

area176.71176.71176.71

fcr174.41157.49

Fcr prom166

% fcr79%

Fcr 14 dias %Fcr 90 %189

Fcr 21 dias%Fcr 96 %201.6

Fcr 28 dias%Fcr 100%210

V. GRAFICO EDAD VS Fc

VI. CONCLUSIONES1. Se realizo el diseo de mezcla y las cantidades obtenidas fueron (+ 15%) Cemento: 5x1.15 = 5.75kg Agua: 3.65x1.15 = 4.3 lt Ag. Fino: 9.75x1.15 = 11.2 kg Ag. Grueso: 22.60 x1.15 = 26.0 kg

2. Los resultados de los ensayos a los 7 dias en la maquina de compactacion simple fueron de:30820 kg27830 kg3. Debido a algunos errores en el intercambio de datos por los compaeros del grupo se presentaron ciertos errores al momento de realizar el diseo.

El presente informe presenta los datos corregidos como contenido de humedad CH = 1.83% ag finoCH= 0.3% ag grueso

VII. RECOMENDACIONES Tener en cuenta que todos los datos a utilizar sean correctos para evitar malos calculos. Seguir la secuencia de diseo para determinar un correcto diseo. Realizar el moldeo de las probetas de acuerdo al diseo calculado.BIBLIOGRAFIA:4. APUNTES DE CLASE5. METODO DE WALKER