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    UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA

    TECNOLOGIA DEL CONCRETO

    PROFESORA Ing. CAROL AREVALO

    ACTIVIDAD COMPLEMENTARIA Nro. 3

    ALUMNO: HENRY ARMANDO PERDOMO LOPEZCdigo: 7301994

    UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADAINSTITUTO DE EDUCACION A DISTANCIA

    PROGRAMA DE INGENIERIA CIVIL

    FLORENCIA, CAQUETA ABRIL 23 2013

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    TABLA DE CONTENIDO

    Introduccin....4

    Objetivo General....5

    Objetivo especfico....5

    Justificacin...6

    Marco Terico ...7

    Diseo de mezcla ..7

    Caractersticas .11

    Cuadro resumen ....14

    Relaciones importantes entre las caractersticas .15

    Conclusiones y Recomendaciones.16

    Bibliografa...17

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    INTRODUCCION

    El presente trabajo nos sirve para conocer el mtodo de diseo de mezclas A.C.I.el cual nos servir de orientacin para disear correctamente una mezcla, suforma de procesarla, colocarla y todos los detalles relacionados para la

    elaboracin de mezclas para la construccin.

    Este mtodo de diseo A.C.I ( Americam Concrete Institute), determina de primeramano los contenidos de pasta de cemento ( cemento, agua, aire) y agregados pordiferencia de la suma de volmenes absolutos en relacin con la unidad, volumenabsoluto y peso seco del agregado.

    El cemento, mezclado con agua, se convierte en una pasta moldeable conpropiedades adherentes, que en pocas horas fragua y se endurece tornndose en

    un material de consistencia ptrea.

    Por estos motivos es de vital importancia tener claro estos diseos en especial elA.C.I el cual nos permitir realizar una excelente labor en nuestro laborar comoIngenieros Civiles.

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    OBJETIVO GENERAL

    Realizar un diseo de mezclas, utilizando el mtodo A.C.I (American ConcretInstitute) para la construccin de una estructura de concreto reforzado, muros,vigas y columnas.

    OBJETIVOS ESPECIFICOS

    Indicar las recomendaciones del concreto diseado, haciendo referencia almanejo, mezclado, colocacin, compactacin y curado.

    Realizar un cuadro resumen con las caractersticas ms relevantes deldiseo.

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    JUSTIFICACIN

    Este informe nos ayudar a comprender como se realiza el diseo de mezclas atravs del Mtodo A.C.I. y ayudarnos en adecuar la dosificacin segn la prctica.

    La importancia en el uso de las proporciones exactas, y el mtodo practica encampo para tener una buena consistencia en el concreto y que cumpla con losrequerimientos de obra.

    La necesidad de aprender el comportamiento de los materiales de construccin, ysiendo dentro de stos el ms importante el concreto nos lleva aprender adeterminar el comportamiento del concreto en su estado tanto endurecido comofresco y aprender la dosificacin, o sea, la cantidad de los componentes queconforman el concreto .

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    MARCO TERICO.

    MTODO ACI

    Este procedimiento considera diez pasos para el proporcionamiento de mezclasde concreto normal, incluidos el ajuste por humedad de los agregados y lacorreccin a las mezclas de prueba.

    DISEO DE LA MEZCLA

    Se proceder a realizar un diseo de la Mezcla, sugerido por el InstitutoAmericano del Concreto, para una construccin con las siguientes caractersticas:

    Estructura de concreto reforzado ( Muros, Vigas y Columnas)

    Dimensin mnima del elemento de 30 a 80 cm

    METODO DEL INSTITUTO AMERICANO DEL CONCRETO

    Para llevar a cabo este mtodo se realizan diez (10) paso en forma secuencial asi:

    1. Elegir el asentamiento.2. Elegir el tamao mximo nominal (TMN)3. Estimar el contenido de aire.4. Estimar la cantidad de agua de mezclado.5. Estimar la resistencia del diseo.6. Elegir la relacin agua/cemento.7. Calcular el contenido de cemento.

    8. Verificar el uso de las recomendaciones granulomtricas.9. Ajustar la cantidad de agua con base en el contenido de humedad.10. Ajustar la mezcla de prueba.

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    Adems la dosificacin del concreto debe estar basada en datos de ensayospracticados a los materiales que se van a usar, obteniendo:

    Cemento: Resistencia a compresin, densidad, finura y tiempo de fraguado. Anlisis granulomtrico de los agregados incluyendo el clculo del mdulo

    de finura del fino y del tamao mximo del grueso.

    Densidad y capacidad de absorcin de los agregados. Masa unitaria suelta y compacta del agregado grueso. Humedad de los agregados inmediatamente antes de hacer las mezclas. Agua: Ensayo de aptitud. Aditivos (en caso de usarse): Ensayo de desempeo.

    Los materiales a utilizar tienen las siguientes caractersticas:

    Cemento Portland tipo I Agua cumple con los parmetros fsicos y qumicos permitidos. La especificacin estructural de un concreto con una fc=240 kg/cm2 Agregado grueso: Cumple con la norma Icontec 174.

    Masa unitaria: 1500kg/m3

    Masa unitaria compacta 1700 kg/m3

    Densidad aparente seca 2.40 g/cm3

    Absorcin 2.5%

    Humedad natural 4%

    Forma redondeada de rio

    Agregado fino: Cumple con la norma Icontec 174

    Diseo propuesto segn las especificaciones dadas:

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    1. ELECCION DELASENTAMIENTO

    ASENTAMIENTO

    CM CONSISTENCIA

    GRADO DE

    TRABAJABILIDAD TIPO DE ESTRUCTURA Y CONDICIONES DE COLOC5,0 _ 10,0 MEDIA MEDIO COLUMNAS, VIGAS, MUROS CON VIBRACION

    2. ELECCION DEL TAMAO MAXIMO NOMINAL (TMN)

    ELECCION DEL TAMAO MAXIMO NOMINALDEL AGREGADO (TMN)

    DIMENSION MINIMA DEL ELEMENTO (CM) MUROS REFORZADOS, VIGAS Y COLUMNAS

    30 A 74 38(1 1/2") A 76(3")

    75 O MAS 38(1 1/2") A 76(3")

    3. ESTIMAR CONTENIDO DE AIRE

    AGREGADOGRUESO

    PORCENTAJE PROMEDIO APROX. DE AIRE ATRAPADOPULGADAS MM

    2 50,8 0,53 76,1 0,3

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    4. ESTIMAR LA CANTIDAD DE AGUA DE MEZCLADO

    Requerimiento aproximado de agua de mezclado para diferentes asentamientos ytamaos mximos de agregado, con partculas de forma redondeada y textura lisa,en concreto sin aire incluido.

    ASENTAMIENTOTAMAO MAXIMO DELAGREGADO EN mm (pulg)

    38,1 76,

    mm pul

    AGUA DE MEZCLADO EN

    Kg/m30 0 144 12

    25 1 150 12

    5. ESTIMAR LA RESISTENCIA DEL DISEO

    De acuerdo con las condiciones de las Normas colombianas de diseo yconstruccin sismo-resistente NSR-98, el concreto debe disearse y producirse

    para asegurar una resistencia a la compresin promedio (fcr) losuficientemente alta para minimizar la frecuencia de resultados de pruebas dela resistencia por debajo del valor de la resistencia a la compresinespecificada del concreto (fc). La resistencia a la compresin promedioresistencia del diseo de la mezcla es calculada:El coeficiente de variacin es V= s/x * 100

    Donde x= suma de pruebas/ n, pruebas

    V= 30/350 * 100= 8.57=9%

    f cr=240-35+(2.33)34=284.22

    fcr= 240+(1.34)34=286

    Para una resistencia estructural de una fcr=240 kg/cm2 la resistencia deldiseo de la mezcla es de fcr= 240+(1.34)34=286 kg/cm2

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    6. SELECCIN DEL AGUA CEMENTO

    El cemento esta ubicado dentro del promedio de los cementos colombianos, larelacin de agua/cemento es de 0.40

    7. CALCULO DE CONTENIDO DE CEMENTO

    C=144/0.40= 360 Kg/mt3

    La principal caracterstica estructural del hormign es que resiste muy bien losesfuerzos de compresin, pero no tiene buen comportamiento frente a otros tiposde esfuerzos (traccin, flexin, cortante, etc.), por este motivo es habitual usarloasociado al acero, recibiendo el nombre de hormign armado, o concreto pre-reforzado en algunos lugares; comportndose el conjunto muy favorablementeante las diversas solicitaciones.

    Las armaduras deben estar limpias y sujetarse al encofrado y entre s de formaque mantengan la posicin prevista sin moverse en el vertido y compactacin delhormign. Para ello se colocan calzos o distanciadores en nmero suficiente quepermitan mantener la rigidez del conjunto. Las distancias entre las diversas barrasde armaduras deben mantener una separacin mnima que est normalizada parapermitir una correcta colocacin del hormign entre las barras de forma que no

    queden huecos o coqueras durante la compactacin del hormign.De igual manera el espacio libre entre las barras de acero y el encofrado, llamadorecubrimiento, debe mantener una separacin mnima, tambin normalizada, quepermita el relleno de este espacio por el hormign. Este espacio se controla pormedio de separadores que se colocan entre la armadura y el encofrado.

    Encofrado: El encofrado debe contener y soportar el hormign fresco durante suendurecimiento manteniendo la forma deseada sin que se deforme. Suelen ser demadera o metlicos y se exige que sean rgidos, resistentes, estancos y limpios.En su montaje deben quedar bien sujetos de forma que durante la consolidacin

    posterior del hormign no se produzcan movimientos.

    Antes de reutilizar un encofrado debe limpiarse bien con cepillos de alambreeliminando los restos de mortero que se hayan podido adherir a la superficie. Parafacilitar el desencofrado se suelen aplicar al encofrado productos desencofrantes;estos deben estar exentos de sustancias perjudiciales para el hormign.

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    Colocacin y compactacin: El vertido del hormign fresco en el interior delencofrado debe efectuarse evitando que se produzca la segregacin de la mezcla.Para ello se debe evitar verterlo desde gran altura, hasta un mximo de dosmetros de cada libre y no se debe desplazar horizontalmente la masa.

    Se coloca por capas o tongadas horizontales de espesor reducido para permitiruna buena compactacin (hasta 40 cm en hormign en masa y 60 cm en hormignarmado). Las distintas capas o tongadas se consolidan sucesivamente, trabandocada capa con la anterior con el medio de compactacin que se emplee y sin quehaya comenzado a fraguar la capa anterior.

    .Para conseguir un hormign compacto, eliminando sus huecos y para que seobtenga un completo cerrado de la masa, hay varios sistemas de consolidacin.

    El picado con barra, que se realiza introducindola sucesivamente, precisahormigones de consistencias blandas y fluidas y se realiza en obras de pocaimportancia resistente. La compactacin por golpeo repetido de un pisn seemplea en capas de 15 o 20 cm de espesor y mucha superficie horizontal. Lacompactacin por vibrado es la habitual en hormigones resistentes y es apropiadaen consistencias secas.

    El vibrador ms utilizado es el de aguja, un cilindro metlico de 35 a 125 mm dedimetro cuya frecuencia vara entre 3.000 y 12.000 ciclos por minuto. La aguja sedispone verticalmente en la masa de hormign fresco, introducindose en cadatongada hasta que la punta penetre en la capa anterior y cuidando de no tocar lasarmaduras pues la vibracin podra separar la masa de hormign de la armadura.Mediante el vibrado se reduce el aire contenido en el hormign sin compactar quese estima del orden del 15 al 20% hasta un 2-3% despus del vibrado.

    Curado: El curado es una de las operaciones ms importantes en el proceso de

    puesta en obra por la influencia decisiva que tiene en la resistencia del elementofinal. Durante el fraguado y primer endurecimiento se producen prdidas de aguapor evaporacin, formndose huecos capilares en el hormign que disminuyen suresistencia. En particular el calor, la sequedad y el viento provocan unaevaporacin rpida del agua incluso una vez compactado. Es preciso compensarestas prdidas curando el hormign aadiendo abundante agua que permita quese desarrollen nuevos procesos de hidratacin con aumento de la resistencia.

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    Hay varios procedimientos habituales para curar el hormign. Desde los queprotegen del sol y del viento mediante tejadillos mviles, plsticos; mediante riegosde agua en la superficie; la inmersin en agua empleada en prefabricacin; losproductos de curado aplicados por pulverizacin; los pulverizados a base de

    resinas forman una pelcula que impide la evaporacin del agua, se trata de unode los sistemas ms eficaces y ms costosos.

    Desencofrado y acabados: La retirada de los encofrados se realiza cuando elhormign ha alcanzado el suficiente endurecimiento. En los portland normalessuele ser un periodo que oscila entre 3 y 7 das. Una vez desencofrado hay quereparar los pequeos defectos superficiales normalmente huecos o coquerassuperficiales. Si estos defectos son de grandes dimensiones o estn en zonascrticas resistentes puede resultar necesaria la demolicin parcial o total del

    elemento construido. Es muy difcil que queden bien ejecutadas las aristas vivasde hormign, por ello es habitual biselarlas antes de su ejecucin.

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    CUADRO RESUMEN CARACTERISCAS DEL DISEO DEL CONCRETO

    La granulometra de los agregados favorece la gradacin o acomodamiento de losagregados particulados en la masa de concreto.

    Las densidades aparentes de los agregados es la caracterstica principal paraoptimizar tiempos de mezcla, tiempos de fraguado, y curado de las mezclas

    Las humedades se convierten en el factor modificador de la relacin aguacemento de las mezclas para evitar excesos de fluidez y consistenciasinmanejables en las mezclas frescas.

    El tipo de cemento y su densidad ayudan a verificar el consumo por metro cubicoa construir o por kilogramo a vaciar.

    El grado de trabajabilidad de una mezcla debe ser congruente con el equipousado para colocarlo y consolidarlo.

    La durabilidad del concreto hecho con cemento Portland, se define como suhabilidad para resistir las acciones del interperismo, ataque qumico, abrasin y

    deterioro.

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    RELACIONES IMPORTANTES ENTRE LAS CARACTERISTICAS

    Uso concreto asentamiento

    cm

    tipo de

    concretoconsistencia TMN fc Mpa A/C b/b0

    cont.aire

    %

    agua

    mezcladotipo de

    estructura ycondiciones

    de colocacin

    delconcretoa los 28

    dasVigas y pilotes

    de altaresistencia,

    con vibradoresde formaleta

    0,0 2,0 concretocomn media 1/2" 21 0,5 0,59 2,5 0,13

    Pavimentosvibrados con

    mquinamecnica

    2,0 3,5

    concretocomn

    +agregadogrueso

    alta 3/4" 28 0,42 0,64 2 0,145

    Masavoluminosas,

    losasmedianamente

    reforzadas,fundaciones

    concretosimple,

    pavimentoscon vibradores

    normales

    3,5 5,0

    concretocomn,concretociclpeo,concretos

    degravedad

    alta 1"-11/2" 28 0,42

    0,67-0,69

    1,5-1,0 0,16

    losas ypavimentosreforzados ycompactados

    a mano.Columnas,

    vigas,fundaciones, y

    muros convibracin

    5,0 10,0

    concretociclpeo,concretocomn

    alta y media 1" 21 0,5 0,67 1,5 0,175

    Secciones conmucho

    refuerzo,

    revestimientode tneles, norecomendable

    parademasiadavibracin.

    10,0 15,0

    concretoslivianos,concretocomn

    alta 1/2"-3/4" 35 0,35

    0,59-0,64

    2,5-2,0 0,185

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    CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

    Este informe es un aporte ms al conocimiento del concreto y, especficamenteest orientado al estudio de los procedimientos a seguir para la eleccin de lasproporciones de la unidad cbica de concreto por el Mtodo de A.C.I.

    Es de vital importancia en el diseo de mezclas el conocimiento fundamentalde los componentes que intervienen y los datos suministrados por el fabricantey los resultados de los ensayos efectuados en los laboratorios.

    El estudio del concreto es muy amplio y requiere de un comprometimiento delalumno para incrementar su doctrina y sacar adelante esta electiva importantepara el futuro ingeniero.

    La prctica y la constante exploracin permitirn corregir detalles y mejorar daa da.

    Gracias a Ud. profesora por orientarnos esta noble labor y estamos dispuestosa todas sus recomendaciones para sacar excelentes profesionales

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    BIBLIOGRAFIA

    Fraguado del concreto. Durabilidad y patologa del concreto A:C:I. Norma A.C.I. 318 del concreto www.ingenieriacivil21.com/.../diseno-de- mezclas-de-concreto-metodo_2 Modulo Tecnologa del concreto UMNG

    http://www.ingenieriacivil21.com/.../diseno-de-mezclas-de-concreto-metodo_2http://www.ingenieriacivil21.com/.../diseno-de-mezclas-de-concreto-metodo_2http://www.ingenieriacivil21.com/.../diseno-de-mezclas-de-concreto-metodo_2http://www.ingenieriacivil21.com/.../diseno-de-mezclas-de-concreto-metodo_2http://www.ingenieriacivil21.com/.../diseno-de-mezclas-de-concreto-metodo_2
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