ANEXO IV-Diseño de mezclas

ANEXO IV – DISEÑO DE MEZCLAS, TABLAS PARA SELECCIÓN Y
JUSTIFICACIÓN DE PARÁMETROS.
Tabla 19.3.1.1 – Categorías y clases de exposición.
Categoría
Clase
F0
F1
F
F2
Congelamiento y
deshielo
F3
Condición
Concreto no expuesto a ciclos de
congelamiento y deshielo
Concreto expuesto a ciclos de congelamiento
y deshielo y exposición ocasional a la
humedad
Concreto expuesto a ciclos de congelamiento
y deshielo y en contacto frecuente con la
humedad
S
S0
SO42-< 0.10
SO42-< 150
Sulfatos
S1
0.10 ≤ SO42- < 0.20
150 ≤ SO42- < 1500
o agua marina
S2
0.20 ≤ SO42- ≤ 2.00
1500 ≤ SO42- ≤ 10000
S3
SO42- > 2.00
SO42- > 10000
W0
En contacto
con el agua
W1
Clase
de
Exp.
Relación
a/mc
máx. [3]
f’c
mínimo
MPa.
Contenido de aire
Limites en los
materiales
cementantes
F0
N/A
17
N/A
N/A
F1
0.55
24
Tabla 19.3.3.1
N/A
F2
0.45
31
Tabla 19.3.3.1
N/A
F3
[4]
0.40
Concreto seco en servicio
Concreto en contacto con el agua donde no se
requiere baja permeabilidad
En contacto con el agua donde se requiera
baja permeabilidad
Concreto seco o protegido contra la humedad
35
C1
Protección del
refuerzo para la
corrosión
C2
[1] El porcentaje en masa de sulfato en el suelo debe determinarse por medio de la
norma ASTM C 1580.
[2] La concentración de sulfatos disueltos en agua en partes por millón debe
determinarse por medio de la norma ASTM D 516 o la norma ASTM D 4130
26.4.2.2(b)
ASTM
C 150
ASTM
C 595
Sin
restricción
en el tipo
Sin
restricción
en el tipo
[5]
ASTM
C 1157
Sin
restricción
en el tipo
Aditivos de
cloruro de
calcio.
S0
N/A
17
S1
0.50
28
II [6][7]
Tipos IP, IS o
IT con
designación
(MS)
MS
Sin restricción
S2
0.45
31
V [7]
Tipos IP, IS o
IT con
designación
(HS)
HS
No se permite
V
más
puzolanas o
cementos de
escoria [8]
Tipos IP, IS o
IT con
designación
(HS) más
puzolanas o
escorias [8]
HS
más
puzolanas
o escorias [8]
No se permite
S3
0.45
31
P0
N/A
17
Ninguna
P1
0.50
28
Ninguna
Contenido máximo de iones cloruro (Cl-)
soluble en agua en el concreto,
porcentaje por peso de cemento. [9]
Concreto expuesto a la humedad, pero no a
una fuente externa de cloruros
Concreto expuesto a la humedad y a una
fuente externa de cloruros provenientes de
productos químicos descongelantes, sal, agua
salobre, agua de mar o salpicaduras del
mismo origen
Tabla 19.3.3.1
Tipos de Material Cementante
C0
C
Requisitos mínimos adicionales
[4]
Concreto expuesto a ciclos de congelamiento
y deshielo y estará en contacto frecuente con
la humedad y expuesto a productos químicos
descongelantes
Sulfatos solubles en
agua (SO42-), en el Sulfato (SO42-) disuelto
en agua, ppm [2].
suelo,
% en masa [1]
W
Tabla 19.3.2.1 – Requisitos para el concreto según clase de exposición.
Concreto no
preesforzado
Concreto
Presforzado
C0
N/A
17
1.00
0.06
C1
N/A
17
0.30
0.06
C2
0.40
35
0.15
0.06
Sin restricción
Requisitos
adicionales
Ninguno
Recubrimiento de
concreto[10]
[3] Los límites para la máxima relación a/mc en la Tabla 19.3.2.1 no aplican a concreto liviano.
[4] Para concreto simple, la máxima a/mc debe ser 0.45 y el mínimo f’c debe ser 31 MPa.
[5] Las combinaciones alternativas de materiales cementantes de la tabla 19.3.2.1 se permiten cuando se ensayen
para resistencia a los sulfatos y en el cumplimiento de 26.4.2.2(c).
[6] Para exposición a agua marina, se permiten otros tipos de cemento portland con aluminato tricálcico (C 3A)
hasta de 10 por ciento si la relación a/mc no excede 0.40.
[7] Se permiten otros tipos disponibles de cemento tales como Tipo I o Tipo III en las clases de exposición S1 ó
S2 si el contenido de C3A es menor del 8 por ciento en la clase de exposición S1 o menor de 5 por ciento en
la clase de exposición S2.
[8] La cantidad a usar de la fuente específica de puzolanas o cemento de escoria debe ser al menos la cantidad
que se haya determinado por medio del registro de servicio para mejorar la resistencia a los sulfatos cuando
se utilice en concreto que contenga cemento Tipo V. Alternativamente, la cantidad a usar de la fuente específica
de puzolanas o cemento de escoria debe ser al menos la cantidad que se haya determinado por medio del
ensayo de la mezcla hecha cumpliendo la norma ASTM C 1012M y de acuerdo con el criterio dado en
26.4.2.2(c).
[9] EL contenido de ion cloro soluble en agua que contribuyen los ingredientes incluyendo el agua, agregados,
materiales cementantes y aditivos debe determinarse en la mezcla de concreto por medio de la norma ASTM
C 1218M a una edad entre 28 y 42 días.
[10] El recubrimiento de concreto debe cumplir con 20.6.
Tabla 6.3.3 Requisitos aproximados de agua de mezcla y contenido de aire para diferentes
revenimientos y tamaños máximos nominales del agregado.
Agua en kg/m³ de concreto, para diferentes Tamaños Máximo de Agregado (TMA*)
⅜”
9.5 mm
½”
12.5 mm
¾”
19 mm
25 a 50
208
199
190
75 a 100
228
216
150 a 175
Cantidad aprox. en % de
AIRE ATRAPADO en el
concreto.
234
3.0
1”
25 mm
1½“
37.5 mm
2”
50 mm
3”
75 mm
6”
150 mm
179
166
154
130
113
205
193
181
169
145
124
228
216
202
190
178
160
--
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.3
0.2
CONCRETO SIN AIRE INCLUIDO
Revenimiento
(mm)
CONCRETO CON AIRE INCLUIDO
Revenimiento
(mm)
25 a 50
181
175
168
160
150
142
122
107
75 a 100
202
193
184
175
165
157
133
119
150 a 175
216
205
197
184
174
166
154
--
Contenido de aire
en Tabla 19.3.3.1
* IMPORTANTE: Los TMA de 9.5, 12.5, 19 y 37.5 mm suelen representarse también como: 10 mm, 13 mm, 20 mm y 40 mm respectivamente.
Tabla. 19.3.3.1 Contenido de aire para el concreto expuesto a ciclos
de congelamiento y deshielo.
Tamaño Máximo
nominal del
Agregado
Grueso
Pulgadas (mm)
⅜ (9.5)
Contenido de aire (%)
Categoría F1
Categoría F2 y F3
6.0
7.5
½ (12.5)
5.5
7.0
¾ (19)
5.0
6.0
1 (25)
4.5
6.0
1½ (37.5)
4.5
5.5
2 (50)
4.0
5.0
3 (75)
3.5
4.5
Tabla. 6.3.6 Volumen de agregado grueso por volumen Unitario de concreto.
Tamaño Máximo
del Agregado
Grueso
Pulgadas (mm)
Volumen varillado seco de AGREGADO GRUESO por
unidad de volumen de concreto para diferentes
Módulos de Finura (MF) de la arena.
2.40
2.60
2.80
3.00
⅜ (9.5)
0.50
0.48
0.46
0.44
½ (12.5)
0.59
0.57
0.55
0.53
¾ (19)
0.66
0.64
0.62
0.60
1 (25)
0.71
0.69
0.67
0.65
1½ (37.5)
0.75
0.73
0.71
0.69
2 (50)
0.78
0.76
0.74
0.72
3 (75)
0.82
0.80
0.78
0.76
6 (150)
0.87
0.85
0.83
0.81
ACI-301, Tabla 4.2.3.3(a) – Resistencia promedio a la compresión
requerida (f’cr), cuando hay datos disponibles para establecer una
desviación estándar de la muestra
Unidades en MPa. (1.0 MPa = 10.2 kgf/cm²).
Resistencia especificada
a la compresión (f’c).
Resistencia promedio requerida a la
compresión (f’cr).
Usar el mayor valor obtenido de las ecuaciones
(5-1) y (5-2):
’𝒄 ≤ 𝟑𝟓
’𝒄𝒓 = ’𝒄 + 𝟏. 𝟑𝟒𝑺𝑺
(5-1)
’𝒄𝒓 = ’𝒄 + 𝟐. 𝟑𝟑𝑺𝑺 − 𝟑. 𝟓
(5-2)
Usar el mayor valor obtenido de las ecuaciones
(5-1) y (5-3):
’𝒄 > 𝟑𝟓
’𝒄𝒓 = ’𝒄 + 𝟏. 𝟑𝟒𝑺𝑺
(5-1)
’𝒄𝒓 = 𝟎. 𝟗 ’𝒄 + 𝟐. 𝟑𝟑𝑺𝑺
(5-3)
a/c máx =
“ s” =
Fórmulas Despejadas = (
)y(
)
DURABILIDAD
f´c min =
“ s” =
Fórmulas = (
)y(
)
f´c proyecto =
“ s” =
Fórmulas = (
)y(
RESISTENCIA
)
Exposición
Categoría
Rigen :
Nivel
Parámetro de diseño
a/c
f´c
Tipo de
cemento
Contenido
de aire
CIMBRA
LOSA
SEPARACIÓN
LIBRE ENTRE
VARILLA (SLV)
RECUBRIMIENTO
CROQUIS
Tipo de
cemento
TMA
Aire
f´c
f´cr
Relación a/c
1.
2.
3.
4.
5.
6.
PARÁMETRO
CRITERIO RIGENTE
ELECCIÓN
JUSTIFICACIÓN