Concretos 2023_1_MC (1) (3) - Samuel Gonzalez Rodriguez

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Concretos
CONTENIDOS
❑ Propiedades en estado fresco
❑ Propiedades es estado endurecido
❑ Diseño de mezclas
❑ Ejemplo de Diseño
En estado fresco
Propiedades
Trabajabilidad
Para ser colocado 
y compactado de 
manera adecuada 
sin que ocurra 
segregación
Segregación
Tendencia de 
separación de las 
partículas gruesas
Exudación
Parte del agua se 
eleva a la 
superficie de la 
mezcla recién 
colocada
Masa unitaria
Permite evaluar el 
rendimiento del 
concreto
Contenido de Aire
Atrapado durante 
el mezclado o 
incorporado 
intencionalmente
Contenido de 
agua
Interviene el la 
trabajabilidad, 
resistencia y 
durabilidad
En estado fresco
Tipo de mezcla Asentamiento, cm
Muy seca < 2
Media 5-10
Húmeda 10-15
Muy húmedas > 15
En estado fresco
Segregación
Causas
Asociadas a los 
agregados
Densidad, 
Granulometría y 
Forma
Asociadas a las 
técnicas 
constructivas
Mezclado, 
Transporte, 
Colocación y 
Vibración
Prevención
Usar agregados 
de densidades 
similares
Correcta 
dosificación
Reducir 
distancias de 
acarreo
No exceder el 
tiempo de 
vibración
En estado Fresco
Exudación
Causas
Proporciones 
de mezcla
Contenido de 
aire
Gradación y 
angularidad de 
la arena
Consecuencias
Aumento de la 
porosidad
Reducción de 
la resistencia 
al desgaste
Fisuras 
superficiales
Prevención
Usar arenas 
con gradación 
adecuada
Usar aditivos 
inclusores de 
aire
Incrementar el 
contenido de 
cemento
En estado Fresco
Masa Unitaria
Depende de la granulometría
y densidad de los agregados, 
de la cantidad de aire
atrapado y/o incorporado, del 
contenido de aguay del 
contenido de cemento
Contenido de agua
Interviene en la 
trabajabilidad, resistencia y 
durabilidad
Contenido de aire
Atrapado: entre 1%-2% del 
volumen de mezcla
Incorporado: entre 4%-8% 
del volumen de mezcla
En estado endurecido
Propiedades
Compresión Tensión Flexión
En estado endurecido
F es la fuerza máxima aplicada, 
A es el área de la sección transversal
𝜎 =
𝐹
𝐴
T es la resistencia,
P es la fuerza máxima,
L es la longitud de la probeta, 
D es el diámetro de la probeta
𝑇 =
2𝑃
𝜋𝐿𝐷
El procedimiento para medir la resistencia a
tensión de forma directa es complejo debido a la
fijación de mordazas en el espécimen. Por tanto, la
medición de la resistencia a tensión de forma
indirecta (compresión diametral) resulta adecuada
para efectos prácticos.
En estado endurecido
En estado endurecido
R es la resistencia a flexión (MOR),
P es la fuerza máxima,
L es la distancia entre los apoyos 
b es el ancho de la sección,
d es el espesor de la sección,
𝑅 =
𝑃𝐿
𝑏𝑑2
𝑅 =
3𝑃𝐿
2𝑏𝑑2
Criterios para la dosificación (Titulo C NSR-10)
1. Trabajabilidad y consistencia que permitan colocar fácilmente el concreto dentro del encofrado y 
alrededor del refuerzo bajo las condiciones de colocación que vayan a emplearse, sin 
segregación ni exudación excesiva.
2. Resistencia a exposiciones especiales.
3. Conformidad con los requisitos del ensayo de resistencia.
Procedimiento
P
ro
c
e
d
im
ie
n
to
1. Determinar la 
resistencia
2. Determinar el 
asentamiento
3. Verificar el tamaño 
máximo
4. Estimar el contenido 
de aire
5. Estimar el contenido 
de agua
6. Seleccionar la 
relación A/C
7. Calcular el contenido 
de cemento
8. Estimar el contenido 
de aditivos
9. Verificar la 
granulometría
Controlada
Estimar el contenido de 
agregado grueso
Estimar el contenido de 
agregado fino
No controlada
Optimizar la 
granulometría
Estimar el contenido de 
agregados
10. Realizar las 
correcciones
11. Realizar la mezcla 
de prueba
1. Resistencia
Cuando se tenga un registro de
ensayos de menos de 12 meses de
antigüedad, basados en 15 a 29
ensayos consecutivos
𝐹𝑐 ≤ 35
𝐹𝑐𝑟
´ = 𝐹𝑐
´ + 1,34 ∗ 𝑠 ∗ 𝐹
𝐹𝑐𝑟
´ = 𝐹𝑐
´ + 2,33 ∗ 𝑠 ∗ 𝐹 − 3,45
𝐹𝑐 >35
𝐹𝑐𝑟
´ = 𝐹𝑐
´ + 1,34 ∗ 𝑠 ∗ 𝐹
𝐹𝑐𝑟
´ = 0,9 ∗ 𝐹𝑐
´ + 2,33 ∗ 𝑠 ∗ 𝐹
𝐹c es la resistencia requerida en MPa;
𝐹𝑐r es la resistencia de diseño en MPa
s es la desviación estándar en MPa
Cuando una instalación
productora de concreto no
tenga registros de ensayos
de resistencia en obra para
el cálculo de s
Se selecciona el valor mayor de resistencia
N F
≥ 30 1,00
25 1,03
20 1,08
15 1,16
𝑭´
𝒄
𝑭´
𝒄𝒓
< 21 𝐹
´ + 7,0
𝑐
21 a 35 𝐹
´ + 8,3
𝑐
>35 1,10 ∗ 𝐹
´ + 5,0
𝑐
2. Asentamiento
Asentamiento, cm Consistencia Trabajabilidad Tipo de estructura
0,0-2,0 Muy seca Muy baja Prefabricados de alta resistencia
2,0-3,5 Seca
Baja
Pavimentos
3,5-5,0 Semi-seca Fundaciones de concreto simple
5,0-10,0 Media Media Losas, muros, vigas
10,0-15,0 Húmeda Alta Elementos estructurales esbeltos
>15 Muy húmeda Muy alta Secciones super-reforzadas
3. Verificar el TM
Situación T.M. (menor a)
Dimensiones del encofrado 1/5 de la separación menor entre los lados
del encofrado
Separación entre elementos de la armadura ¾ del espaciamiento libre entre barras de refuerzo
Separación entre armadura y encofrado
Losa sin armadura 1/3 del espesor
4. Contenido de Aire
T.M, mm
9,5 12,5 19 25 37,5 50 75 150
No aireado
3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,3 0,2
Aireado
Exposici
ón 
leve
4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0
Exposici
ón 
modera
da
6,0 5,5 5,0 4,5 4,5 4,0 3,5 3,0
Exposici
ón 
severa
7,5 7,0 6,0 6,0 5,5 5,0 4,5 4,0
Leve: únicamente para mejorar
la trabajabilidad o incrementar la
resistencia
Moderada: vigas exteriores,
columnas, muros, losas que no
estén en contacto con terreno
húmedo y no reciben acción
directa de sales descongelantes
Severa: pavimentos, pisos de
puentes, desagües, revestimientos
de canales, material expuesto a
contacto continuo con la humedad
5. Estimar el contenido de agua, kg
Para áridos gruesos angulares
Asentamiento, 
cm
TMN, mm
9,5 12,5 19 25 37,5 50 75 150
No aireado
3-5 205 200 185 180 160 155 145 125
8-10 225 215 200 195 175 170 160 140
15-18 240 230 210 205 185 180 170 ---
Aireado
3-5 180 175 165 160 145 140 135 120
8-10 200 190 180 175 160 155 150 135
15-18 215 205 190 185 170 165 160 ---
Reducción de agua por forma y
textura
Subangular 12
con partículas trituradas 21
Redondeada y lisa 27
Estimar la relación A/C; de cemento y de aditivos (6,7 y 8)
Estimar la relación A/C
𝑹´ , MPa
𝒄𝒓 No aireado Aireado
17 0,65 0,56
21 0,58 0,50
24 0,52 0,46
27 0,47 0,42
31 0,43 0,38
35 0,40 0,35
Estimar el contenido de cemento, C, en kg
𝐶 =
𝐴
ൗ𝐴 𝐶
Estimar el contenido de aditivos, en kg: de 
acuerdo con ficha técnica del proveedor
9. Verificar la granulometría: Controlada
TMN (mm)
M. F del agregado fino
2,40 2,60 2,80 3,00
9,5 0,50 0,48 0,46 0,44
12,5 0,59 0,57 0,55 0,53
19 0,66 0,64 0,62 0,60
25 0,71 0,69 0,67 0,65
37,5 0,75 0,73 0,71 0,69
50 0,78 0,76 0,74 0,72
75 0,82 0,80 0,78 0,76
150 0,87 0,85 0,83 0,81
Volumen de agregado grueso por m3 de concreto
𝑉𝐴𝑅𝐸𝑁𝐴 = 1,0 − 𝑉𝐺𝑅𝐴𝑉𝐴 − 𝑉𝐶𝐸𝑀𝐸𝑁𝑇𝑂 − 𝑉𝐴𝐺𝑈𝐴 − 𝑉𝐴𝐼𝑅𝐸 − 𝑉𝐴𝐷𝐼𝑇𝐼𝑉𝑂𝑆
𝑉𝐺𝑅𝐴𝑉𝐴 = 𝐹𝐴𝐶𝑇𝑂𝑅𝐺𝑅𝐴𝑉𝐴 ∗ ൗ
𝑀𝑈𝐶
𝐷𝑎(𝐺𝑅𝐴𝑉𝐴)
𝑀𝐺𝑅𝐴𝑉𝐴 = 𝑉𝐺𝑅𝐴𝑉𝐴 ∗ 𝐷𝑎(𝐺𝑅𝐴𝑉𝐴)
𝑀𝐴𝑅𝐸𝑁𝐴 = 𝑉𝐴𝑅𝐸𝑁𝐴 ∗ 𝐷𝑎(𝐴𝑅𝐸𝑁𝐴)
9. Verificar la granulometría: No Controlada
𝑉𝐴𝑅𝐸𝑁𝐴+𝐺𝑅𝐴𝑉𝐴 = 1,0 − 𝑉𝐶𝐸𝑀𝐸𝑁𝑇𝑂 − 𝑉𝐴𝐺𝑈𝐴 − 𝑉𝐴𝐼𝑅𝐸 − 𝑉𝐴𝐷𝐼𝑇𝐼𝑉𝑂𝑆
𝐷𝑎(𝐴𝑅𝐸𝑁𝐴+𝐺𝑅𝐴𝑉𝐴) = 𝐹𝑅𝐴𝐶𝐶𝐼Ó𝑁𝐺𝑅𝐴𝑉𝐴 ∗ 𝐷𝑎 𝐺𝑅𝐴𝑉𝐴 + 𝐹𝑅𝐴𝐶𝐶𝐼Ó𝑁𝐴𝑅𝐸𝑁𝐴 ∗ 𝐷𝑎(𝐴𝑅𝐸𝑁𝐴)
𝑀𝐺𝑅𝐴𝑉𝐴 = 𝑉𝐴𝑅𝐸𝑁𝐴+𝐺𝑅𝐴𝑉𝐴 ∗ 𝐷𝑎(𝐴𝑅𝐸𝑁𝐴+𝐺𝑅𝐴𝑉𝐴)∗𝐹𝑅𝐴𝐶𝐶𝐼Ó𝑁𝐺𝑅𝐴𝑉𝐴
𝑀𝐴𝑅𝐸𝑁𝐴 = 𝑉𝐴𝑅𝐸𝑁𝐴+𝐺𝑅𝐴𝑉𝐴 ∗ 𝐷𝑎(𝐴𝑅𝐸𝑁𝐴+𝐺𝑅𝐴𝑉𝐴)∗𝐹𝑅𝐴𝐶𝐶𝐼Ó𝑁𝐴𝑅𝐸𝑁𝐴
10. Correcciones
Cálculo del excedente o déficit de agua
𝐴𝑔𝑢𝑎 = 𝑀𝑎𝑠𝑎𝑠𝑒𝑐𝑎*
𝐻−𝐴
100
𝐴𝐺𝑈𝐴𝐶𝑂𝑅𝑅𝐸𝐺𝐼𝐷𝐴=𝐴𝐺𝑈𝐴𝑀𝐸𝑍𝐶𝐿𝐴 − (𝐴𝐺𝑈𝐴𝐴𝐺𝑅𝐸𝐺𝐴𝐷𝑂)
𝑀𝑎𝑠𝑎ℎú𝑚𝑒𝑑𝑎 = 𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎 ∗ 1 +
𝐻
100
Ejemplo de diseño
Contexto:
➢ Se está construyendo una carretera en la que se requiere fundir un muro de concreto reforzado
➢ La estructura no estará expuesta a intemperismo ni a condiciones agresivas➢ El diseño estructural exige una resistencia a 28 días igual a 21 MPa
➢ No hay información estadística
➢ No se requiere aditivos inclusor de aire
➢ Se usará cemento Tipo I cuya densidad es igual a 3100 kg/m3
➢ El espacio libre entre barras de refuerzo es 7 cm
➢ La separación menor entre los lados del encofrado es 30 cm
➢ Considere la densidad del agua igual a 1000 kg/m3
Datos del agregado grueso
Tamiz, mm %R %RA %PASA
50 0 0 100
37,5 3 3 97
25 47 50 50
19 35 85 15
12,5 5 90 10
9,51 6 96 4
4,76 2 98 2
Fondo 2 100 0
Tamiz, mm % PASA Norma
50 100
37,5 90-100
25 20-55
19 0-15
12,5 --
9,51 0-5
4,76 ---
𝑀𝑈𝐶 = 1560 𝑘𝑔/𝑚3
D𝑎𝑝𝑎𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒=2470 kg/𝑚3
𝐴 = 2,5%
𝐻 = 4,0%
Forma y textura: Textura lisa y forma redondeada
Datos del agregado fino
Tamiz, mm %R %RA %PASA
9,51 0 0 100
4,76 2 2 98
2,38 8 10 90
1,18 30 40 60
0,6 30 70 30
0,3 10 80 20
0,15 10 90 10
Fondo 10 100 0
Forma y textura: Textura lisa y forma redondeada
𝑀𝑈𝐶 = 1460 𝑘𝑔/𝑚3
D𝑎𝑝𝑎𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒=2540 kg/𝑚3
𝐴 = 1,3%
𝐻 = 8,0%
Solución
1 Determinar la resistencia 21+8,3=29,3 MPa (requerida entre 21 y 35 sin información 
estadística)
2 Determinar el asentamiento 10 cm (entre 5-10 para losas, muros y vigas)
3 Verificar el TM 50 mm <(1/5*300): 50mm<60mm
50 mm < ¾*70: 50mm<52,5 mm
4 Estimar el contenido de aire 0,5% (concreto no aireado; TM 50mm)
5 Estimar el contenido de agua 148 kg (Asentamiento entre 8-10; TMN 37,5mm 
corrección por forma de la grava)
6 Elegir A/C 0,45 (interpolando para concreto no aireado)
7 Calcular el contenido de cemento 328,9 kg
8 Aditivos No hay
Tipo de Granulometría Controlada
V agregado grueso 0,44 m3(Con MF=2,92, interpolando el factor es 0,70; 
0,7*1560/2470
9
Masa agregado grueso
Vaire
1086,8 kg
0,005 (0,5/100)
V arena 0,30
Masa arena 762 kg (0,3*2540)
Solución
Grava Arena
H (%) 4,0 8,0
A(%) 2,5 1,3
Agua 1086,8*(4-2,5)/100=16,3 762*(8-1,3)/100=51,05
Agua corregida=148-(16,3+51,05)=80,65
GRACIAS POR
SU ATENCIÓN
	Diapositiva 1
	Diapositiva 2: CONTENIDOS
	Diapositiva 3: En estado fresco
	Diapositiva 4: En estado fresco
	Diapositiva 5: En estado fresco
	Diapositiva 6: En estado Fresco
	Diapositiva 7: En estado Fresco
	Diapositiva 8: En estado endurecido
	Diapositiva 9: En estado endurecido
	Diapositiva 10: En estado endurecido
	Diapositiva 11: En estado endurecido
	Diapositiva 12: Criterios para la dosificación (Titulo C NSR-10)
	Diapositiva 13: Procedimiento 
	Diapositiva 14: 1. Resistencia
	Diapositiva 15: 2. Asentamiento
	Diapositiva 16: 3. Verificar el TM
	Diapositiva 17: 4. Contenido de Aire
	Diapositiva 18: 5. Estimar el contenido de agua, kg 
	Diapositiva 19: Estimar la relación A/C; de cemento y de aditivos (6,7 y 8)
	Diapositiva 20: 9. Verificar la granulometría: Controlada
	Diapositiva 21: 9. Verificar la granulometría: No Controlada
	Diapositiva 22: 10. Correcciones
	Diapositiva 23: Ejemplo de diseño
	Diapositiva 24: Datos del agregado grueso
	Diapositiva 25: Datos del agregado fino
	Diapositiva 26: Solución
	Diapositiva 27: Solución
	Diapositiva 28