Este documento describe los pasos para diseñar y proporcionar mezclas de concreto normal de acuerdo con el ACI 211, incluyendo la selección del asentamiento, tamaño máximo del agregado, estimación de la cantidad de agua y aire, selección de la relación agua-cemento, cálculo de la cantidad de cemento y agregados, ajustes por humedad y realización de mezclas de prueba en el laboratorio. El objetivo es producir un concreto que cumpla con los requisitos de resistencia y trabajo requer

1. Diseño y Proporcionamiento de Mezclas de Concreto Normal Marlon Valarezo A. mfvalarezo@utpl.edu.ec 28 de junio del 2001

3. Materiales cementantes suplementarios

4. Agua

5. Agregado

6. Aditivos

7. Fibras28/06/2011 2 mfvalarezo@gmail.com

8. Requisitos para Condiciones de Exposición 28/06/2011 3 mfvalarezo@gmail.com

9. Requisitos para Concreto Expuesto a Sulfatos en Suelo o Agua 28/06/2011 4 mfvalarezo@gmail.com

10. Demanda Aproximada de Agua para Varios Tamaños de Agregado y Asentamientos Contenido de Aire y Tamaño del Agregado 28/06/2011 5 mfvalarezo@gmail.com

11. Contenidos Máximos de Iones Cloruros para la Protección contra la Corrosión 28/06/2011 6 mfvalarezo@gmail.com

12. Métodos para el Proporcionamiento de Mezclas de Concreto Método de la relación agua-cemento Método del peso Método del volumen absoluto Experiencia de campo (datos estadísticos) Mezclas de prueba 28/06/2011 7 mfvalarezo@gmail.com

13. Resistencia de Diseño: A partir de Datos de Campo Factor de Corrección para la Desviación Estándar( 30 Ensayos). 28/06/2011 8 mfvalarezo@gmail.com

14. Cuando están disponibles datos para establecer la desviación estándar. 28/06/2011 9 mfvalarezo@gmail.com

15. Cuando NO están disponibles datos para establecer la desviación estándar. 28/06/2011 10 mfvalarezo@gmail.com

16. 28/06/2011 11

17. ACI 211:DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO 28/06/2011 12 mfvalarezo@gmail.com

18. ACI 211PASO 1: SELECCIÓN DEL ASENTAMIENTO Si el asentamiento no estaespecificado se puedeutilizar la tabla A.1.5.3.1 28/06/2011 13 mfvalarezo@gmail.com

19. 28/06/2011 14 mfvalarezo@gmail.com

20. ACI 211 PASO 2: SELECCIÓN TAMAÑO MAXIMO NOMINAL DEL AGREGADO Cuando no esteespecificado, considerar: 1/5 ANCHO DEL ELEMENTO 3/4 ESPACIAMIENTO ENTRE BARRAS 1/3 ESPESOR DE LOS 28/06/2011 15 mfvalarezo@gmail.com

21. ACI 211 PASO 3: ESTIMACIÒN DE LA CANTIDAD DE AGUA Y CONTENIDO DE AIRE 28/06/2011 16 mfvalarezo@gmail.com

22. ACI 211PASO 4: SELECCIÓN DE LA RELACION AGUA-CEMENTO (W/C) 28/06/2011 17 mfvalarezo@gmail.com

23. ACI 211PASO 5: CALCULO DEL CONTENIDO CEMENTO CANT. CEMENTO = CANT. AGUA MEZCLADO / (W/C) CANT. CEMENTO = 181 kg/0.55 CANT. CEMENTO = 329 kg. VERIFICAR SI EXISTEN REQUERIMIENTOS CON RESPECTO AL CONTENIDO MINIMO CEMENTO 28/06/2011 18 mfvalarezo@gmail.com

24. ACI 211 PASO 6: ESTIMACION DEL CONTENIDO DE AGREGADO GRUESO 0.71 masa volumétrica compactada (OD) Masa requerida 0.71 x = Para concretos menos trabajables, como el empelado en la construcción de pavimentos puede incrementarse en un 10%. 28/06/2011 19 mfvalarezo@gmail.com

25. ASTM C29-03 Dado: 0.46 m3 de agregado grueso Masa unitaria = 1567 kg/m3, varillada Masa específica relativa = 2.65 Agua = 1000 kg/m3 0.46 m3 • 1567 kg/m3 = 715.5 kg Volumen absoluto = 715.5/(2.65 • 1000) = 0.27 m3 1 m3 El agregado grueso es el 27% del volumen absoluto del concreto. 0.46 m3 28/06/2011 20 mfvalarezo@gmail.com

26. ACI 211PASO 7: ESTIMACIÒN DEL CONTENIDO DE AGREGADO FINO A. METODO BASADO EN EL PESO UM= Masaunitariaconcreto fresco kg/m3 GA = Gravedadespecifica media del agregadogrueso y fino(SSD) GC = Gravedadespecifica del cemento (3.15) A = Contenido de aire% W = Agua de mezcladokg/m3 CM= Contenido de cemento kg/m3 28/06/2011 21 mfvalarezo@gmail.com

27. Estimar un valor en función de la tabla o la ecuación: Peso del concreto estimado: 2410 kg Tabla A1.5.3.7.1 2. Sumar las masas conocidas de los materiales: Agua 181 kg Cemento 292 kg Agregado Grueso 1136 kg TOTAL 1609 kg 3. Estimar la masa del agregado fino: Masa del Ag. Fino = 2410-1609 = 801 kg. 28/06/2011 22 mfvalarezo@gmail.com

28. ACI 211PASO 7: ESTIMACIÒN DEL CONTENIDO DE AGREGADO FINO A. METODO BASADO EN EL VOLUMEN ABSOLUTO USA VOLUMENES OCUPADOS POR INGREDIENTES:AIRE, AGUA, CEMENTO, AGREGADO GRUESO RESTA DEL VOLUMEN TOTAL (UNITARIO) DEL CONCRETO EL VOLUMEN DE LOS INGREDIENTES. VOLUMEN = MASA/DENSIDAD VOLUMEN = MASA/(Gr.Sp. *DensidadW) 28/06/2011 23 mfvalarezo@gmail.com

29. Volumen de agua: 181/1000 = 0.181 m3 Cantidad de agua = 181 kg Tabla 9.5 Volumen de cemento: 292/(3.15x1000) = 0.093 m3 Cantidad de cemento = 292 kg Volumen de agregado grueso: 1136/(2.68x1000) = 0.424 m3 Cantidad de agregado grueso = 1136 kg 0.01x1000 = 0.010 m3 Volumen de aire: Tabla 9.5 Volumen total: 0.708 m3 Volumen requerido de agregado fino = 1 – 0.708 = 0.292 0.292x2.64x1000 = 771 kg Peso seco requerido de agregado fino = 28/06/2011 24 mfvalarezo@gmail.com

30. ACI 211PASO 8: ADJUSTES POR HUMEDAD DE LOS AGREGADOS ABSORCIÓN HUMEDAD SUPERFICIAL REDUCCION DEL AGUA DE MEZCLADO = HUMEDAD LIBRE H2O LIBRE = TOTAL H2O - ABSORCIÓN H20 A. Grueso: (CH) 2%, (A) 0.5% A. Fino: (CH) 6%, (A) 0.7% A. Grueso: 2% - 0.5% = 1.5% = 0.015 A. Fino: 6% - 0.7% = 5.3% = 0.053 Ejemplo: 1. Ajuste en las masas de los agregados: A. Grueso (húmedo): 1136 (1.02) = 1159 kg A. Fino (húmedo): 771 (1.06) = 817 kg 2. Ajuste en el agua de la mezcla: Agua de la mezcla = 181-1136(0.015)-817(0.053)= 121 kg 28/06/2011 25 mfvalarezo@gmail.com

31. Las masas estimadas para 1 metro cubico de concreto son: Agua 121 kg Cemento 292 kg Agregado grueso 1159 kg Agregado fino 817 kg TOTAL 2389 kg Se debe verificar si las cantidades propuestas producen un concreto que obedece a los requisitos de construcción. 28/06/2011 26 mfvalarezo@gmail.com

32. ACI 211PASO 9: MEZCLAS DE PRUEBA EN EL LABORATORIO Concretosuficiente (0.1m3) paraensayos de asentamiento, contenido de aire y fabricaciòn de 3 probetascilindricas (o vigassiesnecesario) paraensayo de compresiòn (o flexiòn). AÑADA H2O GRADUALMENTE VERIFICAR ASENTAMIENTO VERIFICAR CONT. AIRE Relaciónagua/cemento= 0.45 28/06/2011 27 mfvalarezo@gmail.com

33. 28/06/2011 28

34. Proporciones para producir 0.1 m3 de Concreto para Pequeñas Obras

35. 28/06/2011 30 mfvalarezo@gmail.com

36. Errores en el Diseño de Mezclas No variar la relación agua-cemento (curva de 3 puntos). No controlar la pérdida de asentamiento durante el diseño de la mezcla para identificar la tendencia de falso fraguado del cemento. No controlar las temperaturas del concreto en edad temprana para identificar el efecto de retardo de los reductores de agua. 28/06/2011 31 mfvalarezo@gmail.com

38. PCA-Portland CementAssociation, Design and Control of concrete Mixtures, 2004

39. Valarezo, M., www.utpl.edu.ec/blog/mfvalarezo

40. Fotografías y artículos de internet.Marlon Valarezo A. mfvalarezo@utpl.edu.ec 28/06/2011 32 mfvalarezo@gmail.com