Diseño de mezclas

Escuela: INGENIERIA CIVIL
1 ING. SHEYLA CORNEJO RODRIGUEZ
TABLAS UTILIZADAS PARA EL DISEÑO DE MEZCLAS
CURSO. TECNOLOGÍA DEL CONCRETO (Método ACI)
PASO 1: Determinación de la resistencia promedio
Calculo de la desviación estándar
√
̅ ̅ ̅
Ss= Desviación estándar
n= número de ensayos de la serie
X1. X2. Xn= resultado de la resistencia de muestras de ensayos individuales
X= promedio de todos los ensayos individuales de una serie.
DOSIFICACIÓN BASADA EN LA EXPERIENCIA EN OBRA O EN MEZCLAS DE
PRUEBA
Desviación estándar
Cuando se dispone de registros de ensayos, debe establecerse la desviación estándar de la muestra,
Ss. Los registros de ensayos a partir de los cuales se calcula Ss, deben cumplir las siguientes
condiciones:
a) Deben representar los materiales, procedimientos de control de calidad y condiciones
similares a las esperadas. Las variaciones en los materiales y en las proporciones dentro de
la muestra no deben haber sido más restrictivas que las de la obra propuesta.
b) Deben representar a concretos producidos para lograr una resistencia o resistencias
especificadas, dentro del rango de ±7 MPa o (±70 kg/cm2
) de f’c.
c) Deben consistir en al menos 30 ensayos consecutivos, o de dos grupos de ensayos
consecutivos totalizando al menos 30 ensayos como se define en el RNE E-060 (5.6.2.3)
(Un ensayo de resistencia debe ser el promedio de las resistencias de dos probetas
cilíndricas confeccionadas de la misma muestra de concreto y ensayadas a los 28 días o a la
edad de ensayo establecida para la determinación de f’c.), excepto por lo especificado en
RNE E-060 5.3.1.2.(Cuando no se dispone de registros de ensayos que se ajusten a las
condiciones anteriores, pero sí se tenga un registro basado en 15 a 29 ensayos consecutivos,
se debe establecer la desviación estándar de la muestra, Ss, como el producto de la
desviación estándar calculada de la muestra por el factor de modificación de la Tabla 01 .
Para que sean aceptables, los registros de ensayos deben ajustarse a los requisitos (a) y (b),
y deben representar un solo registro de ensayos consecutivos que abarquen un período no
menor de 45 días calendarios consecutivos)

TABLA 01
FACTOR DE MODIFICACIÓN PARA LA DESVIACIÓN
ESTÁNDAR DE LA MUESTRA CUANDO SE DISPONE DE
MENOS DE 30 ENSAYOS
Número de ensayos (*) Factor de modificación para la
desviación estándar de la muestra (+)
Menos de 15 Usar tabla complementaria
15 1.16
20 1.08
25 1.03
30 a mas 1
(*) Se permite interpolar para un número de ensayos intermedios.
(+) Desviación estándar de la muestra modificada, Ss, para usar en la determinación de la
resistencia promedio requerida f’cr, de la Tabla 02
Calculo de la resistencia promedio
La resistencia promedio a la compresión requerida, f’cr, usada como base para la dosificación del
concreto debe ser determinada según la Tabla 02, empleando la desviación estándar, Ss, calculada
de acuerdo con lo explicado anteriormente.
f’c= resistencia especificada a la compresión del concreto.
f’cr= resistencia promedio a la compresión requerida del concreto, empleada como base para la
dosificación del concreto.
Existen dos formas:
Si se conoce la desviación estándar, el valor de f`cr será el mayor de los obtenidos en las siguientes
proporciones:
TABLA 02
RESISTENCIA PROMEDIO A LA COMPRESIÓN REQUERIDA
CUANDO HAY DATOS DISPONIBLES PARA ESTABLECER UNA
DESVIACIÓN ESTÁNDAR DE LA MUESTRA
Resistencia especificada a la
compresión, MPa
Resistencia promedio requerida a
la compresión, MPa
f’c≤ 35MPa
f’c≤350Kg/cm2
fćr = fć+ 1.34 Ss
fćr = fć+ 2.33 Ss – 3.5
fćr = fć+ 1.34 Ss
fćr = fć+ 2.33S – 35
f’c>35 f’cr = f’c+ 1,34 Ss
f’cr =0,90 f’c+ 2,33 Ss

Cuando una instalación productora de concreto no tenga registros de ensayos de resistencia en obra
para el cálculo de Ss que se ajusten a los requisitos, f’cr debe determinarse de la Tabla 03, y la
documentación relativa a la resistencia promedio debe cumplir con lo siguiente:
La documentación que justifique que la dosificación propuesta para el concreto producirá
una resistencia promedio a la compresión igual o mayor que la resistencia promedio a la
compresión requerida, f’cr, (del cálculo de la Tabla 02), debe consistir en un registro de
ensayos de resistencia en obra, en varios registros de ensayos de resistencia o en mezclas de
prueba
TABLA 03
TABLA COMPLEMENTARIA
Resistencia promedio a la compresión requerida cuando no hay datos disponibles para
establecer una desviación estándar de la muestra
Resistencia
especificada a la
compresión,
Kg/cm2
Resistencia promedio
requerida a la compresión,
Kg/cm2
Resistencia
especificada a la
compresión, MPa
Resistencia
promedio
requerida a la
compresión,
MPa
fć< 210 f’cr = fć +70 fć< 21 f’cr = fć +7.0
210 ≤ f’c≤ 350 f’cr = fć +84 21≤ f’c≤ 35 f’cr = fć +8.5
f’c> 350 f’cr = fć +98 f’c> 35 f’cr = 1.1 fć +5
PASO 2: Selección del tamaño máximo nominal
De acuerdo a la granulometría del agregado grueso.
El agregado grueso deberá estar conformado por partículas limpias, de perfil preferentemente
angular o semi angular, duras, compactas, resistentes, y de textura preferentemente rugosa.
El TNM del agregado grueso no deberá ser mayor de:
1. 1/5 de la menor dimensión entre caras de encofrados.
2. 1/3 del peralte de las losas.
3. ¾ del espacio libre mínimo entre barra o alambres individuales de refuerzos; paquetes de
barras; torones; o ductos de pre esfuerzo.
En el caso en que la trabajabilidad y los métodos de consolidación sean lo suficiente buenos como
para que el concreto sea colocado sin cangrejeras, las 3 limitaciones anteriores pueden ser más
flexibles.

PASO 3: Selección del Asentamiento
Estos valores de asentamiento mostrado, se aplicarán cuando el método de consolidación utilizado
sea vibración.
Cuando se utilizan métodos de consolidación del concreto, diferentes de vibración, estos valores
pueden ser incrementados en 1”, concretos bombeados deben tener como mínimo 5” de
asentamiento (Slump).
Elección del Slump: Si el slump no está especificado, debe seleccionarse un valor apropiado para
el tipo de trabajo o elemento a vaciar.
La siguiente tabla del ACI 211 muestra rangos de slump cuando se utiliza un vibrador para
consolidar el concreto.
ASENTAMIENTO PARA DIVERSOS TIPOS DE ESTRUCTURAS
Tipo De Estructuras
Asentamiento (Pulg)
Máximo Mínimo
Zapatas y muros de cimentación reforzados 3” 1”
Cimentaciones simples y calzaduras 3” 1”
Vigas y muros armados 4” 1”
Columnas 4” 1”
Muros, pavimentos y losas 3” 1”
Concreto ciclópeo 2” 1”
ASENTAMIENTOS RECOMENDADOS PARA ESTRUCTURAS
HIDRAULICAS
Tipo De Estructuras Asentamiento Máximo
Construcciones macizas 2”
Revestimiento de canales 3”
Losa horizontal ligeramente inclinadas 2”
Arcos y paredes laterales de túneles 4”
Otros tipos de estructuras en concreto
reforzados
3”

CLASIFICACION DE CONSTENCIA
Consistencia Asentamiento Trabajabilidad Método de Compactación
Seca 0-2" Poco trabajable Vibración normal
Plástica 3-4" Trabajable Vibración ligera chuseado
Fluida o Húmeda 5 a mas Muy trabajable Chuseado
PASO 4: Volumen unitario de agua
La cantidad de agua por unidad de volumen de concreto necesaria para obtener el asentamiento
deseado, depende del tamaño máximo, perfil, textura y granulometría de los agregados,; así como
de la cantidad de aire incorporado, no siendo apreciablemente afectada por la cantidad de cemento.
El volumen de agua por m3
. Agua en litros/m3 para TNM de agregados y consistencia indicada.
VOLUMEN UNITARIO DE AGUA
Asentamiento Agua en 1/m3 para los tamaños Max. Nominales de agregado grueso y
consistencia indicados.
1"=25mm 3/8" 1/2" 3/4" 1" 1 1/2" 2" 3" 4"
Concreto sin aire incorporado
1 a 2" 207 199 190 179 166 154 130 113
3 a 4" 228 216 205 193 181 169 145 124
6 a 7" 243 228 216 202 190 178 160
Concreto con aire incorporado
1 a 2" 181 175 168 160 150 142 122 107
3 a 4" 202 193 184 175 165 157 133 119
6 a 7" 216 205 197 184 174 166 154
PASÓ 5: Contenido de aire total
La cantidad aproximada de aire atrapado a ser esperado en un concreto sin aire incorporado, y el
promedio recomendado del contenido total de aire para concretos en los cuales el aire es
incorporado intencionalmente por razones de durabilidad.
Es necesario recordar que concretos con aire incorporados, deberá siempre usarse para estructuras
expuestas a ciclos de congelación y deshielo y generalmente para estructuras expuestas al agua de
mar o sulfatos.

CONTENIDO DE AIRE ATRAPADO
Tamaño máximo
nominal del
agregado (pulg)
Tamaño máximo
nominal del
agregado (mm)
Aire
atrapado
3/8" 9.5 3.00%
1/2" 12.5 2.50%
3/4" 19 2.00%
1" 25 1.50%
1 1/2" 37.5 1.00%
2" 50 0.50%
3" 75 0.30%
6" 150 0.20%
POR DURABILIDAD
EXPOSICIÓN A CICLOS DE CONGELAMIENTO Y DESHIELO
Los concretos de peso normal y los de pesos livianos expuestos a condiciones de congelamiento y
deshielo o a productos químicos descongelantes deben tener aire incorporado, con el contenido total
de aire indicado en la Tabla (Contenido Total De Aire Para Concreto Resistente Al Congelamiento)
La tolerancia en el contenido total de aire incorporado debe ser de ±1,5%.
Para concretos con f’c mayor de 35 MPa, se puede reducir el aire incorporado indicado en la Tabla
en 1%.
CONTENIDO TOTAL DE AIRE PARA CONCRETO RESISTENTE
AL CONGELAMIENTO
Tamaño máximo
nominal del
agregado* (pulg)
Tamaño máximo
nominal del
agregado* (mm)
Contenido de aire
(en %)
Exposición
severa
Exposición
moderada
3/8” 9.5 7.5 6
1/2” 12.5 7 5.5
3/4” 19 6 5
1” 25 6 4.5
1 ½” 37.5 5.5 4.5
2” 50 5 4
3” 75 4.5 3.5
6” 150 4 3
Exposición Moderada: Una exposición moderada es cuando, en clima frío se espera
congelamiento pero donde el concreto no estará expuesto continuamente a humedad o agua
libre por largos períodos antes de congelarse, además de no ser expuesto a agentes
descongelantes u otros químicos agresivos. Esto incluye: vigas exteriores, columnas, muros o

losas que no están en contacto con tierras húmedas y ubicadas en posiciones donde no recibirán
aplicaciones directas de sales congelantes.
Exposición Severa: Es cuando, en un clima frío el concreto puede estar expuesto a químicos
congelante u otros agentes agresivos, o donde el concreto podría ser altamente saturado por
contacto continuo con humedad o agua libre antes de congelarse.
Ejemplos incluyen: pavimentos, tableros de puentes, apoyo de puentes, vigas curvas, veredas,
canales, tanques de agua o sumideros, estacionamientos
PASÓ 6: Selección de la relación agua/cemento por resistencia:
Existen dos criterios (por resistencia, y por durabilidad) para la selección de la relación a/c, de los
cuales se elegirá el menor de los valores, con lo cual se garantiza el cumplimiento de los requisitos
de las especificaciones. Es importante que la relación a/c seleccionada con base en la resistencia
satisfaga también los requerimientos de durabilidad.
Por resistencia a compresión:
Relación agua/cemento por resistencia para f´cr.
RELACION AGUA CEMENTO POR
RESISTENCIA
f´cr (28 días)
kg/cm2
Relación agua cemento de diseño
por peso
Concreto sin
aire
incorporado
Concreto con
aire incorporado
150 0.80 0.71
200 0.70 0.61
210 0.68 0.59
250 0.62 0.53
280 0.57 0.48
300 0.55 0.46
350 0.48 0.40
400 0.43 ---
420 0.41
450 0.38

Por durabilidad:
REQUISITOS PARA CONDICIONES ESPECIALES DE EXPOSICIÓN
CONDICIONES DE
EXPOSICIÓN
Relación máxima agua -
material
cementante (en peso) para
concretos de peso normal *
f’c mínimo (MPa) para
concretos de peso
normal o con
agregados ligeros*
Concreto que se pretende tenga
baja permeabilidad en
exposición al agua.
0.50 28
Concreto expuesto a ciclos de
congelamiento y deshielo en
condición húmeda o a
productos químicos
descongelantes.
0.45 31
Para proteger de la corrosión el
refuerzo de acero cuando el
concreto está expuesto a
cloruros provenientes de
productos descongelantes, sal,
agua salobre, agua de mar o a
salpicaduras del mismo origen.
0.40 35
EXPOSICIÓN A SULFATOS
El concreto que va a estar expuesto a soluciones o suelos que contengan sulfatos debe cumplir
con los requisitos de la Tabla El concreto debe estar hecho con un cemento que proporcione
resistencia a los sulfatos y que tenga una relación agua-material cementante máxima y un f’c
mínimo según la Tabla.
Además de la selección apropiada del cemento, son esenciales otros requisitos para lograr
concretos durables expuestos a concentraciones de sulfatos, tales como: baja relación agua
material cementante, resistencia, adecuado contenido de aire, bajo asentamiento, adecuada
compactación, uniformidad, recubrimiento adecuado del refuerzo y suficiente curado húmedo
para desarrollar las propiedades potenciales del concreto.
REQUISITOS PARA CONCRETO EXPUESTO A SOLUCIONES DE SULFATOS
Exposición a
los sulfatos
sulfatos solubles en
agua (SO4) presentes
en el suelo % en peso
Sulfato (SO4) en agua
p.p.m
Tipo de
cemento
Concreto con
agregado de
peso normal
relación máxima
agua/ cemento
en peso
Concreto con
agregado de peso
normal y ligero
resistencia mínima
a compresión f´c
kg/cm2
Despreciable 0.00 < SO4< 0.10 0.00 < SO4< 150 ------ ------ ------
Moderado 0.10 < SO4< 0.20 150 < SO4< 1500
II, IP
(MS) IS
(MS)
0.5 280

P (MS), I
(PM)(M
S), I(SM)
(MS)
Severo 0.20 < SO4< 2.00 1500 < SO4< 10000 V 0.45 310
Muy severo SO4> 2.00 SO4> 10000 V más
puzolana
0.45 310
*Cuando se utilicen las Tablas simultáneamente, se debe utilizar la menor relación máxima agua-
material cementante aplicable y el mayor f’c mínimo.
** Se considera el caso del agua de mar como exposición moderada.
*** Puzolana que se ha comprobado por medio de ensayos, o por experiencia, que mejora la
resistencia a sulfatos cuando se usa en concretos que contienen cemento tipo V.
PASÓ 7: Cálculo del contenido de cemento:
La cantidad de cemento por unidad de volumen de concreto es igual al agua de mezclado (Paso
4) dividiendo entre la relación agua/cemento (Paso 6).
PASÓ 8: Contenido de bolsas Cantidad de cemento
Dividiendo el contenido de cemento entre 42.5Kg, se obtiene el número de bolsas de cemento
por metro cúbico de concreto
PASÓ 9: Contenido Del Agregado Grueso
Agregados esencialmente del mismo TMN y buena gradación producirán un concreto de
satisfactoria trabajabilidad.
Valores apropiados para este volumen de agregados se dan en la siguiente tabla, se puede ver
que para igual trabajabilidad, el volumen de agregado grueso por m3 de concreto depende
solamente del TMN y del Módulo de Fineza del agregado fino.

PESO DEL AGREGADO GRUESO POR UNIDAD DE VOLUMEN DEL CONCRETO
Tamaño máximo
nominal del
Agregado grueso
(pulg)
Tamaño
máximo
nominal del
Agregado
grueso (mm)
Volumen de agregado grueso, seco y compactado, por
unidad de volumen del concreto, para diversos módulos
de fineza del fino
2.40 2.60 2.80 3.00
3/8” 9.5 0.5 0.48 0.46 0.44
1/2” 12.5 0.59 0.57 0.55 0.53
3/4” 19 0.66 0.64 0.62 0.6
1” 25 0.71 0.69 0.67 0.65
1 ½” 37.5 0.76 0.74 0.72 0.7
2” 50 0.78 0.76 0.74 0.72
3” 75 0.81 0.79 0.77 0.75
6” 150 0.87 0.85 0.83 0.81
PASÓ10: Cálculo del volumen Absolutos
Método del volumen Absoluto:
Haciendo un recuento de los materiales y sus pesos ya calculados, son los siguientes:
Cemento (de Paso 7)/ (peso específico del cemento (g/cm3
)*1000)=Vol Cemento m3
Agua (de Paso 4)/1000 =Vol Agua m3
Aire (de Paso 5) /100) = Vol Aire m3
Agregado grueso (de Paso 9)/(peso específico de la piedra(g/cm3
)*1000)= Vol Piedra m3
∑
Para hallar la Arena seguimos la siguiente metodología:
Hallamos el volumen de los materiales que forman el metro cúbico de concreto, esto se logra
dividiendo el peso de los materiales entre su peso específico y para el aire entre 100 y por diferencia
del metro cúbico de concreto, hallamos el volumen de arena, luego multiplicándolo por su peso
específico logramos obtener el peso de la arena por metro cúbico de concreto.
PASÓ 11: Contenido del agregado fino
∑
Vol arena* (peso específico de la arena g/cm3
*1000)= peso de la arena kg/m3

PASÓ 12: Valores de diseño sin corregir
Cemento (de Paso 7)
Agua (de Paso 4)
Aire (de Paso 5)
Agregado fino (de Paso 11)
Agregado grueso (de Paso 9)
PASÓ 13: Ajustes por humedad del agregado:
a) Agregado fino corregido = Arena (de Paso 11) *(1+Humedad del agregado fino/100)
b) Agregado grueso corregido= Piedra (de Paso 9) *(1+Humedad del agregado grueso/100)
PASÓ 14: Ajustes por humedad superficial del agregado:
a) Agua del Agregado Fino = Arena (del Paso 11) *( Humedad%- Absorción%) /100
b) Agua del Agregado Grueso = Piedra(del Paso 9) *( Humedad%- Absorción%) /100
Agua neta= Agua de diseño (Paso 4) – (Agua delAgregado Fino + Agua del Agregado Grueso)
PASÓ 15: Valores finales:
Cemento (Paso 7)
Agua neta (Paso 14)
Aire (Paso 5)
Agregado fino húmedo (Paso 13a)
Agregado grueso húmedo (Paso 13b)
PASÓ 16: Proporciones en Peso:
Cemento : Agregado fino: Agregado Grueso: Agua
Agua (de Paso 14)
PASÓ 17: Proporciones en Volumen:
 Peso unitario suelto del cemento (1500 kg m3
).
 Pesos unitarios sueltos de los agregados fino y grueso.

Volúmenes en estado suelto:
a) Cemento:
Cemento= Volumen del cemento en m3
=
=
b) Agregado fino:
Agregado fino= Volumen del A. fino en m3
=
=
c) Agregado grueso:
Agregado grueso= Volumen del A. grueso en m3
=
=
d) Agua:
En el caso del agua, éste se calculará en litros por bolsa de cemento ( Lts/ Bls ), se la siguiente
manera:
Cemento : Agregado fino: Agregado Grueso / Agua
Agua (Lt/Bls)

PASÓ 18: Calculo de cantidades por tanda:
Datos necesarios:
- Capacidad de la mezcladora.
- Proporciones en volumen.
a) Cantidad de bolsas de cemento requerido:
b) Eficiencia de la mezcladora:
Debido a que la mezcladora debe ser abastecida por un número entero de bolsas de
cemento, la cantidad de bolsas de cemento por tanda será igual a un número entero menor a
la cantidad de bolsas requerida por la mezcladora.
c) Volumen de concreto por tanda:

TABLAS UTILIZADAS PARA EL DISEÑO DE MEZCLAS
CURSO. TECNOLOGÍA DEL CONCRETO (MÉTODO WALKER)
PASO 1: Determinación de la resistencia promedio
Calculo de la desviación estándar
√
̅ ̅ ̅
Ss= Desviación estándar
n= número de ensayos de la serie
X1. X2. Xn= resultado de la resistencia de muestras de ensayos individuales
X= promedio de todos los ensayos individuales de una serie.
DOSIFICACIÓN BASADA EN LA EXPERIENCIA EN OBRA O EN MEZCLAS DE
PRUEBA
Desviación estándar
Cuando se dispone de registros de ensayos, debe establecerse la desviación estándar de la muestra,
Ss. Los registros de ensayos a partir de los cuales se calcula Ss, deben cumplir las siguientes
condiciones:
d) Deben representar los materiales, procedimientos de control de calidad y condiciones
similares a las esperadas. Las variaciones en los materiales y en las proporciones dentro de
la muestra no deben haber sido más restrictivas que las de la obra propuesta.
e) Deben representar a concretos producidos para lograr una resistencia o resistencias
especificadas, dentro del rango de ±7 MPa o (±70 kg/cm2
) de f’c.
f) Deben consistir en al menos 30 ensayos consecutivos, o de dos grupos de ensayos
consecutivos totalizando al menos 30 ensayos como se define en el RNE E-060 (5.6.2.3)
(Un ensayo de resistencia debe ser el promedio de las resistencias de dos probetas
cilíndricas confeccionadas de la misma muestra de concreto y ensayadas a los 28 días o a la
edad de ensayo establecida para la determinación de f’c.), excepto por lo especificado en
RNE E-060 5.3.1.2.(Cuando no se dispone de registros de ensayos que se ajusten a las
condiciones anteriores, pero sí se tenga un registro basado en 15 a 29 ensayos consecutivos,
se debe establecer la desviación estándar de la muestra, Ss, como el producto de la
desviación estándar calculada de la muestra por el factor de modificación de la Tabla 01 .
Para que sean aceptables, los registros de ensayos deben ajustarse a los requisitos (a) y (b),

y deben representar un solo registro de ensayos consecutivos que abarquen un período no
menor de 45 días calendarios consecutivos)
TABLA 01
FACTOR DE MODIFICACIÓN PARA LA DESVIACIÓN
ESTÁNDAR DE LA MUESTRA CUANDO SE DISPONE DE
MENOS DE 30 ENSAYOS
Número de ensayos (*) Factor de modificación para la
desviación estándar de la muestra (+)
Menos de 15 Usar tabla complementaria
15 1.16
20 1.08
25 1.03
30 a mas 1
(*) Se permite interpolar para un número de ensayos intermedios.
(+) Desviación estándar de la muestra modificada, Ss, para usar en la determinación de la
resistencia promedio requerida f’cr, de la Tabla 02
Calculo de la resistencia promedio
La resistencia promedio a la compresión requerida, f’cr, usada como base para la dosificación del
concreto debe ser determinada según la Tabla 02, empleando la desviación estándar, Ss, calculada
de acuerdo con lo explicado anteriormente.
f’c= resistencia especificada a la compresión del concreto.
f’cr= resistencia promedio a la compresión requerida del concreto, empleada como base para la
dosificación del concreto.
Existen dos formas:
Si se conoce la desviación estándar, el valor de f`cr será el mayor de los obtenidos en las siguientes
proporciones:
TABLA 02
RESISTENCIA PROMEDIO A LA COMPRESIÓN REQUERIDA
CUANDO HAY DATOS DISPONIBLES PARA ESTABLECER UNA
DESVIACIÓN ESTÁNDAR DE LA MUESTRA
Resistencia especificada a la
compresión, MPa
Resistencia promedio requerida a
la compresión, MPa
f’c≤ 35MPa
f’c≤350Kg/cm2
fćr = fć+ 1.34 Ss
fćr = fć+ 2.33 Ss – 3.5
fćr = fć+ 1.34 Ss
fćr = fć+ 2.33S – 35
f’c>35 f’cr = f’c+ 1,34 Ss
f’cr =0,90 f’c+ 2,33 Ss

Cuando una instalación productora de concreto no tenga registros de ensayos de resistencia en obra
para el cálculo de Ss que se ajusten a los requisitos, f’cr debe determinarse de la Tabla 03, y la
documentación relativa a la resistencia promedio debe cumplir con lo siguiente:
La documentación que justifique que la dosificación propuesta para el concreto producirá
una resistencia promedio a la compresión igual o mayor que la resistencia promedio a la
compresión requerida, f’cr, (del cálculo de la Tabla 02), debe consistir en un registro de
ensayos de resistencia en obra, en varios registros de ensayos de resistencia o en mezclas de
prueba
TABLA 03
TABLA COMPLEMENTARIA
Resistencia promedio a la compresión requerida cuando no hay datos disponibles para
establecer una desviación estándar de la muestra
Resistencia
especificada a la
compresión,
Kg/cm2
Resistencia promedio
requerida a la compresión,
Kg/cm2
Resistencia
especificada a la
compresión, MPa
Resistencia
promedio
requerida a la
compresión, MPa
fć< 210 f’cr = fć +70 fć< 21 f’cr = fć +7.0
210 ≤ f’c≤ 350 f’cr = fć +84 21≤ f’c≤ 35 f’cr = fć +8.5
f’c> 350 f’cr = fć +98 f’c> 35 f’cr = 1.1 fć +5
PASO 2: Selección del tamaño máximo nominal
De acuerdo a la granulometría del agregado grueso.
El agregado grueso deberá estar conformado por partículas limpias, de perfil preferentemente
angular o semi angular, duras, compactas, resistentes, y de textura preferentemente rugosa.
El TNM del agregado grueso no deberá ser mayor de:
a)1/5 de la menor dimensión entre caras de encofrados.
b) 1/3 del peralte de las losas.
c) ¾ del espacio libre mínimo entre barra o alambres individuales de refuerzos; paquetes de barras;
torones; o ductos de pre esfuerzo.
En el caso en que la trabajabilidad y los métodos de consolidación sean lo suficiente buenos como
para que el concreto sea colocado sin cangrejeras, las 3 limitaciones anteriores pueden ser más
flexibles.

PASO 3: Selección del Asentamiento
Estos valores de asentamiento mostrado, se aplicarán cuando el método de consolidación utilizado
sea vibración.
Cuando se utilizan métodos de consolidación del concreto, diferentes de vibración, estos valores
pueden ser incrementados en 1”, concretos bombeados deben tener como mínimo 5” de
asentamiento (Slump).
Elección del Slump: Si el slump no está especificado, debe seleccionarse un valor apropiado para
el tipo de trabajo o elemento a vaciar.
La siguiente tabla del ACI 211 muestra rangos de slump cuando se utiliza un vibrador para
consolidar el concreto.
ASENTAMIENTO PARA DIVERSOS TIPOS DE
ESTRUCTURAS
Tipo De Estructuras
Asentamiento (Pulg)
Máximo Mínimo
Zapatas y muros de cimentación reforzados 3” 1”
Cimentaciones simples y calzaduras 3” 1”
Vigas y muros armados 4” 1”
Columnas 4” 1”
Muros y pavimentos 3” 1”
Concreto ciclópeo 2” 1”

ASENTAMIENTOS RECOMENDADOS PARA ESTRUCTURAS
HIDRAULICAS
Tipo De Estructuras Asentamiento Máximo
Construcciones macizas 2”
Revestimiento de canales 3”
Losa horizontal ligeramente inclinadas 2”
Arcos y paredes laterales de túneles 4”
Otros tipos de estructuras en concreto
reforzados
3”
CLASIFICACION DE CONSTENCIA
Consistencia Asentamiento Trabajabilidad Metodo de Compactación
Seca 0-2" Poco trabajable Vibración normal
Plástica 3-4" Trabajable Vibración ligera chuseado
Fluida o Húmeda 5 a mas Muy trabajable Chuseado
PASO 4: Volumen unitario de agua
La cantidad de agua por unidad de volumen de concreto necesaria para obtener el asentamiento
deseado, depende del tamaño máximo, perfil, textura y granulometría de los agregados
Tamaño
máximo
nominal del
agregado
grueso
Volumen unitario de agua en lt/m3
, para los asentamientos y perfiles de agregado
grueso indicados
1” a 2” 3” a 4” 6” a 7”
Agregado
redondeado
Agregado
angular
Agregado
redondeado
Agregado
angular
Agregado
redondeado
Agregado
angular
3/8” 185 212 201 227 230 250
½” 182 201 197 216 219 238
¾” 170 189 185 204 208 227
1 “ 163 182 178 197 197 216
1 ½ “ 155 170 170 185 185 204
2” 148 163 163 178 178 197
3” 136 151 151 167 163 182
PASÓ 5: Contenido de aire total
La cantidad aproximada de aire atrapado a ser esperado en un concreto sin aire incorporado, y el
promedio recomendado del contenido total de aire para concretos en los cuales el aire es
incorporado intencionalmente por razones de durabilidad.
Es necesario recordar que concretos con aire incorporados, deberá siempre usarse para estructuras
expuestas a ciclos de congelación y deshielo y generalmente para estructuras expuestas al agua de
mar o sulfatos.

CONTENIDO DE AIRE ATRAPADO
Tamaño máximo
nominal del
agregado (pulg)
Tamaño máximo
nominal del
agregado (mm)
Aire
atrapado
3/8" 9.5 3.00%
1/2" 12.5 2.50%
3/4" 19 2.00%
1" 25 1.50%
1 1/2" 37.5 1.00%
2" 50 0.50%
3" 75 0.30%
6" 150 0.20%
POR DURABILIDAD
CONTENIDO TOTAL DE AIRE PARA CONCRETO RESISTENTE
AL CONGELAMIENTO
Tamaño máximo
nominal del
agregado* (pulg)
Tamaño máximo
nominal del
agregado* (mm)
Contenido de aire (en
porcentaje)
Exposición
severa
Exposición
moderada
3/8” 9.5 7.5 6
1/2” 12.5 7 5.5
3/4” 19 6 5
1” 25 6 4.5
1 ½” 37.5 5.5 4.5
2” 50 5 4
3” 75 4.5 3.5
6” 4 3
Exposición Moderada: Servicio en un clima donde se espera congelamiento pero donde el
concreto no estará expuesto continuamente a humedad o agua libre por largos períodos antes de
congelarse, además de no ser expuesto a agentes descongelantes u otros químicos agresivos.
Esto incluye: vigas exteriores, columnas, muros o losas que no están en contacto con tierras
húmedas y ubicadas en posiciones donde no recibirán aplicaciones directas de sales
congelantes.
Exposición Severa: Concreto que está expuesto a químicos congelante u otros agentes
agresivos, o donde el concreto podría ser altamente saturado por contacto continuo con
humedad o agua libre antes de congelarse. Ejemplos incluyen: pavimentos, apoyo de puentes,
vigas curvas, veredas, canales, tanques de agua o sumideros.

PASÓ 6: Selección de la relación agua/cemento:
Existen dos criterios (por resistencia, y por durabilidad) para la selección de la relación a/c, de los
cuales se elegirá el menor de los valores, con lo cual se garantiza el cumplimiento de los requisitos
de las especificaciones. Es importante que la relación a/c seleccionada con base en la resistencia
satisfaga también los requerimientos de durabilidad.
Por resistencia a compresión:
Relación agua/cemento por resistencia para f´cr.
RELACION AGUA CEMENTO POR
RESISTENCIA
f´cr (28 días)
kg/cm2
Relación agua cemento de diseño
por peso
Concreto sin
aire
incorporado
Concreto con
aire incorporado
150 0.80 0.71
200 0.70 0.61
210 0.68 0.59
250 0.62 0.53
280 0.57 0.48
300 0.55 0.46
350 0.48 0.40
400 0.43 ---
420 0.41
450 0.38
Recordemos Interpolar
X0----------- Y0
X?----------- Y?
X1----------- Y1

Por durabilidad:
REQUISITOS PARA CONDICIONES ESPECIALES DE EXPOSICIÓN
CONDICIONES DE
EXPOSICIÓN
Relación máxima agua -
material
cementante (en peso) para
concretos de peso normal *
f’c mínimo (MPa) para
concretos de peso
normal o con
agregados ligeros*
Concreto que se pretende tenga
baja permeabilidad en
exposición al agua.
0.50 28
Concreto expuesto a ciclos de
congelamiento y deshielo en
condición húmeda o a
productos químicos
descongelantes.
0.45 31
Para proteger de la corrosión el
refuerzo de acero cuando el
concreto está expuesto a
cloruros provenientes de
productos descongelantes, sal,
agua salobre, agua de mar o a
salpicaduras del mismo origen.
0.40 35
EXPOSICIÓN A SULFATOS
El concreto que va a estar expuesto a soluciones o suelos que contengan sulfatos debe cumplir
con los requisitos de la Tabla El concreto debe estar hecho con un cemento que proporcione
resistencia a los sulfatos y que tenga una relación agua-material cementante máxima y un f’c
mínimo según la Tabla.
Además de la selección apropiada del cemento, son esenciales otros requisitos para lograr
concretos durables expuestos a concentraciones de sulfatos, tales como: baja relación agua
material cementante, resistencia, adecuado contenido de aire, bajo asentamiento, adecuada
compactación, uniformidad, recubrimiento adecuado del refuerzo y suficiente curado húmedo
para desarrollar las propiedades potenciales del concreto.
REQUISITOS PARA CONCRETO EXPUESTO A SOLUCIONES DE SULFATOS
Exposición a
los sulfatos
sulfatos solubles en
agua (SO4)
presentes en el
suelo % en peso
Sulfato (SO4) en
agua p.p.m
Tipo de
cemento
Concreto
con
agregado de
peso normal
relación
máxima
agua/
cemento en
peso
Concreto con
agregado de
peso normal y
ligero
resistencia
mínima a
compresión f´c
kg/cm2

Despreciable 0.00 < SO4< 0.10 0.00 < SO4< 150 ------ ------ ------
Moderado 0.10 < SO4< 0.20 150 < SO4< 1500
II, IP (MS) IS
(MS)
P (MS), I
(PM)(MS),
I(SM) (MS)
0.5 280
Severo 0.20 < SO4< 2.00 1500 < SO4< 10000 V 0.45 310
Muy severo SO4> 2.00 SO4> 10000 V más
puzolana
0.45 310
*Cuando se utilicen las Tablas simultáneamente, se debe utilizar la menor relación máxima agua-
material cementante aplicable y el mayor f’c mínimo.
** Se considera el caso del agua de mar como exposición moderada.
*** Puzolana que se ha comprobado por medio de ensayos, o por experiencia, que mejora la
resistencia a sulfatos cuando se usa en concretos que contienen cemento tipo V.
PASÓ 7: Cálculo del contenido de cemento:
La cantidad de cemento por unidad de volumen de concreto es igual al agua de mezclado (Paso
4) dividiendo entre la relación agua/cemento (Paso 6).
PASÓ 8: Contenido de la cantidad de cemento en bolsas
Dividiendo el contenido de cemento entre 42.5Kg, se obtiene el número de bolsas de cemento
por metro cúbico de concreto.
PASÓ 9: Calculo del Volumen absoluto de la pasta
Haciendo un recuento de los materiales y sus pesos ya calculados, son los siguientes:
Cemento (de Paso 7)/ (peso específico del cemento*1000) = Vol Cemento m3
Agua (de Paso 4)/1000 = Vol Agua m3
Aire (de Paso 5) /100) = Vol Aire m3
∑ Suma de volúmenes absolutos o Volumen de la pasta (m3
)
PASÓ 10: Volumen absoluto del agregado (fino y grueso)
Volumen absoluto del agregado = 1m3
-∑ Suma de volúmenes absolutos o Volumen de la
pasta (m3
)

PASÓ 11: Porcentaje del agregado fino
Tamaño
máximo
nominal
Agregado redondeado Agregado angular
Factor cemento expresado en bolsas
por m3
Factor cemento expresado en bolsas
por m3
5 6 7 8 5 6 7 8
Agregado fino- módulo de fineza 2.3 a 2.4
3/8” 60 57 54 51 69 65 61 58
½” 49 46 43 40 57 54 51 48
¾” 41 38 35 33 48 45 43 41
1” 40 37 34 32 47 44 42 40
1 ½” 37 34 32 30 44 41 39 37
2” 36 33 31 29 43 40 38 36
3/8” 66 62 59 56 75 71 67 64
½” 53 50 47 44 61 58 55 53
¾” 44 41 38 36 51 48 46 44
1” 42 39 37 35 49 46 44 42
1 ½” 40 37 35 33 47 44 42 40
2” 37 35 33 32 45 42 40 38
3/8” 74 70 66 62 84 80 76 73
½” 59 56 53 50 70 66 62 59
¾” 49 46 43 40 57 54 51 48
1” 47 44 41 38 55 52 49 46
1 ½” 44 41 38 36 52 49 46 44
2” 42 38 36 34 49 46 44 42
PASÓ 12: Volúmenes absolutos del agregado
a) Agregado fino m3
= % del agregado fino(Paso 11)*Volumen absoluto del agregado
b) Agregado grueso m3
= Volumen absoluto del agregado- Agregado fino m3
(Paso 12a)
PASÓ 13: Pesos secos de los agregados
a) Fino= Agregado fino m3
(Paso 12a) * (peso específico de la arena*1000)
b) Grueso=Agregado grueso m3
(Paso 12b) * (peso específico de la piedra*1000)
PASÓ 14: Valores de diseño sin corregir
Cemento (de Paso 7)
Agua (de Paso 4)
Aire (de Paso 5)
Agregado fino seco (de Paso 13a)
Agregado grueso seco (de Paso 13b)

PASÓ 15: Ajustes por humedad del agregado:
a) Agregado fino corregido= Agregado fino seco (de Paso 13a) *(1+Humedad del agregado
fino% /100)
b) Agregado grueso corregido = Agregado grueso seco (de Paso 13b) *(1+Humedad del
agregado grueso% /100)
PASÓ 16: Ajustes por humedad superficial del agregado:
a) Agua del Fino lt/m3 = Agregado fino seco (de Paso 13a) *(Humedad% - Absorción%)/100
b) Agua de Grueso lt/m3
= Agregado grueso seco (de Paso 13b)*(Humedad% - Absorción%)/100
AGUA NETA O EFECTIVA = Agua de diseño (Paso 4) – (Agua de Grueso + Agua del Fino)
PASÓ 17: Valores finales:
Cemento (de Paso 7)
Agua (de Paso 16)
Aire (de Paso 5)
Agregado fino húmedo (de Paso 15a)
Agregado grueso húmedo (de Paso 15b)
PASÓ 18: Proporciones en Peso:
Agua neta (de Paso 16)
PASÓ 19: Proporciones en Volumen:
 Peso unitario suelto del cemento (1500 kg m3
).
 Pesos unitarios sueltos de los agregados fino y grueso.
Volúmenes en estado suelto:
a) Cemento:
=
=

b) Agregado fino:
=
=
c) Agregado grueso:
=
=
d) Agua:
En el caso del agua, éste se calculará en litros por bolsa de cemento ( Lts/ Bls ), se la siguiente
manera:
Cemento : Agregado fino: Agregado Grueso / Agua
Agua (Lt/Bls)
PASÓ 20: Calculo de cantidades por tanda:
Datos necesarios:
- Capacidad de la mezcladora.
- Proporciones en volumen.

a) Cantidad de bolsas de cemento requerido:
b) Eficiencia de la mezcladora:
Debido a que la mezcladora debe ser abastecida por un número entero de bolsas de
cemento, la cantidad de bolsas de cemento por tanda será igual a un número entero menor a
la cantidad de bolsas requerida por la mezcladora.
c) Volumen de concreto por tanda:

Diseño de mezclas

Recommandé

Recommandé

Contenu connexe

Tendances

Tendances (20)

Similaire à Diseño de mezclas

Similaire à Diseño de mezclas (20)

Diseño de mezclas