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CARRERA: INGENIERÍA EN CONSTRUCCIÓN ASIGNATURA: TECNOLOGÍA DEL HORMIGÓN (OCK5141) EA2 “DISEÑO MEZCLAS DE HORMIGÓN” I. DISEÑO DE UN HORMIGÓN Objetivo: determinar las proporciones en que deben combinarse los materiales componentes, de manera de obtener las condiciones previstas para el hormigón. Obtención: Estableciendo previamente cuales son las condiciones esperadas que debe cumplir el hormigón. Considerando las propiedades generales en estado fresco y endurecido, se determinarán las proporciones óptimas que las satisfacen. Genera una memoria de cálculo LAS CONDICIONES SON PARTICULARES DE CADA OBRA Por contenido de grava en la arena Por humedad de los áridos Por absorción de los áridos Por esponjamiento de la arena Por rendimiento del hormigón CORRECCIONES A LA DOSIFICACIÓN OBTENIDA Métodos de dosificación CONDICIONES GENERALES Y DE PARTIDA PARA DISEÑO DE HORMIGONES Especificaciones para un hormigón de pavimento fc = 25 Mpa (Fracción defectuosa del 10% Dispersión = 3,9 MPa Tamaño máximo de agregados: 20 mm Aire naturalmente atrapado 25 L/m3 Docilidad 70 mm Sin requerimientos de durabilidad Materias Primas Cemento: corriente 3,0 kg/dm3 Agregados rodados: densidad 2,605 kg/dm3 Arena media 0-5 mm Gravilla 5-20 mm Aditivo plastificante (reducción de agua = 7% en dosis de 0,6 rpc) densidad 1,2 kg/dm3 Fuente: ICH Ejercicio 2. DISEÑO DE UN HORMIGÓN Para diseñar un material compuesto como el hormigón es necesario que previamente se analicen los áridos, se tenga definido que tipo de cemento se va ha usar, se conozca la geometría de los moldajes, la densidad de armadura y el destino del elemento a hormigonar para considerar la trabajabilidad necesaria, la durabilidad y la resistencia especificada. La NCh170.Of 2016 cuenta con información suficiente como para diseñar la mezcla, ello se puede lograr siguiendo los pasos que se indican y su ubicación en la norma: 2.1 Determinar Resistencia media requerida, fr 1. Factor estadístico, t 2. Valor estimado de s Fracción defectuosa, % t 5 10 15 20 1,645 1,282 1,036 0,842 NOTA - Valores de t, consideran N ≥ 30 muestras fr = fc + t x s (MPa) 2.2 Proporcionamiento y Modulo de Finura de los agregados Fuente: ICH 2.3 Demanda de agua en función de MF y docilidad Fuente: ICH 2.4. CALCULO DE LA DOSIS DE AGUA DE LA MEZCLA, DADO QUE EL ADITIVO ES REDUCTOR DE AGUA REDUCE UN 7% 2.5 DETERMINACION DE LA RAZON A/C DE ACUERDO A LA SIGUIENTE TABLA Fuente: ICH 2.6 Calculo del total del Agregado para completar 1 m3 de Hormigón Las cantidades corresponden a los agregados en estado saturado superficie seca. Ahora Deben ajustar por absorción y humedad, para luego confeccionar hormigones de prueba. Fuente: ICH 2.7 Cálculo de la dosis de cemento, según razón A/C (en Kilos) Cálculo de dosis de cemento en litros Cálculo de la dosis de áridos considerando que prepara 1 m3 de hormigón, es decir un volumen de 1000 litros Fuente: ICH Cálculo de la dosis de áridos en masas Cálculo De la dosis de aditivos Recuerde que la dosis de aditivo es 5% y siempre se calcula respecto al peso del cemento (RPC), según indicaciones del fabricante 2.8 VOLUMEN DISEÑO MATERIAL EN LITROS Masa saturada superficialmente seca [Kg] CEMENTO Co 108 323 AGUA A 158 158 AIRE a 25 0 ARENA MEDIA Fm 354,5 924 GRAVILLA g 354,5 924 ADITIVO Ad 1,615 1,938 Tabla resumen I 2.9 VOLUMEN DISEÑO MATERIAL EN LITROS Masa saturada superficialmente seca [Kg] CEMENTO AGUA AIRE ARENA MEDIA GRAVILLA ADITIVO 2.10 AJUSTE POR ABSORCION Y HUMEDAD 2.11 DISEÑO SE RESTA SE SUMA MATERIAL Masa saturada superficialmente seca [Kg] ARIDO SECO ABSORCION ARIDO HUMEDO CEMENTO Co 323 -- -- AGUA A 158 -- -- ARENA MEDIA Fm 924 0,5* 7* GRAVILLA g 924 0,3* 0,1* ADITIVO Ad 1,94 -- -- Datos DISEÑO EN PLANTA A CARGAR MATERIAL Msss SECO (absorción) HUMEDO CEMENTO Co 323 323 323 AGUA A 158 (SUMO AGUA) 158 +8 = 166 L (RESTO AGUA) 166 (-66)= 100 L ARENA MEDIA Fm 924 924 (-5)= 919 919 (+65)= 984 GRAVILLA g 924 924 (-3)= 921 921 (+1)= 922 ADITIVO Ad -- Resultado Final Resultado Final DISEÑO EN PLANTA A CARGAR Dosis/ saco de cemento MATERIAL Msss SECO (absorción) HUMEDO CEMENTO Co AGUA A ARENA MEDIA Fm GRAVILLA g ADITIVO Ad -- Con los datos entregados por el profesor deberán completar la tabla de datos. CONDICIONES Tipo de cemento DE PARTIDA Razón Agua/Cemento PARA Tamaño máximo DOSIFICACIÓN Fluidez DE Consistencia HORMIGÓN Uso de Aditivos TIPO DE CONDICIÓN CARACTERISTICAS QUE DEBEN CONSIDERARSE PARAMETROS QUE LAS CONDICIONAN DISEÑO ESTRUCTURAL Resistencia Tipo de Cemento Razón Agua/Cemento USO EN OBRA Trabajabilidad Fluidez Dosis de agua Consistencia Granulometría Características del Elemento Tamaño Máximo DURABILIDAD Condiciones Ambientales Tipo de Cemento Ataques Agresivos Uso de Aditivos Dosis Mínima Cemento CONDICIONES Tipo de cemento DE PARTIDA Razón Agua/Cemento PARA Tamaño máximo DOSIFICACIÓN Fluidez DE Consistencia HORMIGÓN Uso de Aditivos TIPO DE CONDICIÓN CARACTERISTICAS QUE DEBEN CONSIDERARSE PARAMETROS QUE LAS CONDICIONAN DISEÑO ESTRUCTURAL Resistencia Tipo de Cemento Razón Agua/Cemento USO EN OBRA Trabajabilidad Fluidez Dosis de agua Consistencia Granulometría Características del Elemento Tamaño Máximo DURABILIDAD Condiciones Ambientales Tipo de Cemento Ataques Agresivos Uso de Aditivos Dosis Mínima Cemento Tipos de Métodos de Dosificación Ejemplos de cada tipo Características Se presentan en forma tabular Empíricos Abrams ACI Quedan limitados a las condiciones de las Tablas, particularmente al número de áridos y a algunas de sus características principales Fuller Determinan las proporciones en función de las propiedades granulométricas de los áridos principalmente Granulométricos Bolomey Permiten dosificar con cualquier número de áridos Faury Permiten predecir el posible comportamiento del hormigón dosificado Joisel Su precisión depende del número de parámetros que incluyan para considerar los aspectos de trabajabilidad del hormigón Experimentales Valette La proporción óptima de los áridos queda establecida por condiciones de máxima compacidad de un hormigón preparado en laboratorio Tienen la ventaja de poder observar el hormigón preparado y, en consecuencia, efectuar correcciones antes de su empleo en obra Tipos de Métodos de Dosificación Ejemplos de cada tipo Características Se presentan en forma tabular Empíricos Abrams ACI Quedan limitados a las condiciones de las Tablas, particularmente al número de áridos y a algunas de sus características principales Fuller Determinan las proporciones en función de las propiedades granulométricas de los áridos principalmente Granulométricos Bolomey Permiten dosificar con cualquier número de áridos Faury Permiten predecir el posible comportamiento del hormigón dosificado Joisel Su precisión depende del número de parámetros que incluyan para considerar los aspectos de trabajabilidad del hormigón Experimentales Valette La proporción óptima de los áridos queda establecida por condiciones de máxima compacidad de un hormigón preparado en laboratorio Tienen la ventaja de poder observar el hormigón preparado y, en consecuencia, efectuar correcciones antes de su empleo en obra
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