Cantidad de Cemento, Arena y Agregado utilizados en 1m3 de Concreto | Diseño de Mezcla de Concreto

El hormigón es una mezcla compuesta que consiste en Cemento, Arena y Agregado. El diseño de mezcla de concreto es el procedimiento para encontrar las cantidades adecuadas de estos materiales para lograr la resistencia deseada. El diseño preciso de la mezcla de concreto hace que la construcción de concreto sea económica. Las construcciones grandes, como puentes, presas, requieren una gran cantidad de concreto, el uso de la cantidad correcta de constituyentes hace que la estructura sea económica. Para calcular o encontrar la cantidad correcta de cemento, arena y agregados necesarios en 1 m3 de concreto, debe conocer los diferentes grados de concreto.

Según IS456: 2000, los diferentes grados de concreto se clasifican en M5, M7.5, M10, M15, etc., mientras que M significa Mezcla y el número detrás de M significa Resistencia a la compresión característica (fck) del hormigón en N/mm2 a 28 días cuando se comprueba con cubo de 15 cm×15 cm×15 cm en la prueba de compresión directa.

El diseño de mezcla de concreto de M5, M7.5, M10, M15, M20, M25, M30 y grados superiores de concreto se calcula de la siguiente manera:

El procedimiento para encontrar los diferentes grados de mezclas de concreto es el mismo. El método mencionado a continuación se puede aplicar a cualquier grado de hormigón cambiando los valores. Para facilitar la comprensión, estamos encontrando el diseño de mezcla de concreto de concreto de grado M20.

La relación de mezcla de concreto para el grado M20 de concreto es de 1: 1.5: 3, lo que significa 1 parte de cemento, 1.5 parte de arena (agregado fino) y 3 partes de agregado (piedra triturada) en volumen y luego en lotes para mezclar. Para conocer el Diseño de la Mezcla de concreto, siga a continuación: –

Diseño de la mezcla (M) = Cemento: Arena :Agregado

Según las normas británicas/europeas BS 8500-2, el grado de hormigón se denota como C10, C15,C20, C25, etc., ‘C’ que significa ‘Clase de resistencia del concreto’ y número detrás de C se refiere a la resistencia a la compresión característica del concreto en N/mm2 a 28 días cuando se prueba con un cilindro de 15 cm de diámetro & 30 cm de altura en una prueba de compresión directa

El grado del concreto también se denota como C16/20, C20/25, C25/30, etc., lo que significa Clase de Resistencia del concreto (C) el número detrás de C se refiere a la resistencia a la compresión del concreto en N/mm2 cuando se prueba con Cilindro / Cubo.

Recuerde: 1MPA = N/mm2

Diferentes grados de concreto:

Diferentes grados de concreto tienen diferentes proporciones de mezcla de concreto, lo que significa diferentes proporciones de mezcla de concreto. Según IS456: 2000, el diseño de mezcla de concreto tiene las siguientes proporciones de mezcla de concreto :-

Tipo de Hormigón	Hormigón de Grado	Relación de Mezcla	Característica resistencia a la Compresión de Hormigón @28 días en N/mm2
el concreto Ordinario	M5	1:5:10	5 N/mm2
	M7.5	1:4:8	7.5 N/mm2
	M10	1:3:6	10 N/mm2
	M15	1:2:4	15 N/mm2
	M20	1:1.5:3	20 N/mm2
de Concreto Estándar	M25	1:1:2	25 N/mm2
	M30	Design Mix	30 N/mm2
	M35	Design Mix	35 N/mm2
	M40	Design Mix	40 N/mm2
	M45	Design Mix	45 N/mm2
	M50	Design Mix	50 N/mm2
High Strength Concrete	M55	Design Mix	55 N/mm2
	M60	Design Mix	60 N/mm2
	M65	Mezcla de diseño	65 N / mm2
	M70	Mezcla de diseño	70 N / mm2

Diferentes tipos de mezclas de concreto:

Las mezclas de concreto se dividen principalmente en dos tipos diferentes :

Mezcla nominal:

La mezcla nominal generalmente se adopta para construcciones a pequeña escala. En este tipo de mezcla, las proporciones de mezcla y las proporciones de los componentes de hormigón se prefijan y especifican. Por ejemplo:M20(1:1.5:3); la cantidad de cemento, arena y agregado se acumula en volumen según la relación fija 1: 1.5:3. Desde la mesa anterior hasta el grado M25, las proporciones de hormigón se llaman hormigón de mezcla nominal.

Mezcla de diseño:

El concreto de mezcla de diseño se adopta para construcciones de gran altura. En este tipo de mezcla, las proporciones de mezcla son decididas por un ingeniero después de analizar las propiedades de los ingredientes individuales del hormigón. Al igual que, el cemento se prueba para determinar el módulo de finura y la gravedad específica del cemento en el laboratorio mientras se decide la relación de mezcla de diseño. No hay una proporción preestablecida, y los ingredientes se agrupan en peso. De la tabla anterior, las calidades de hormigón de más de M25 caen en la mezcla de diseño.
En Simple, Design Mix se refiere a las proporciones que decide el diseñador.

Cálculo de las Cantidades de Cemento, Arena y Agregado en 1m3 de hormigón:-

Para calcular las cantidades individuales de cemento, arena y agregado necesarias para 1m3, se asume un grado de mezcla nominal de hormigón, como M20. Puede usar el mismo método para calcular cualquier grado de concreto.

Diseño de mezcla de concreto para concreto de grado M20: –

Ahora consideremos el concreto de grado M20;

Según IS456:2000, la proporción de concreto de grado M20 es = 1 : 1.5 : 3

Tenemos que añadir todo el volumen para conocer el volumen total= 1 + 1.5 + 3 = 5.5

Como sabemos, durante el hormigonado, cuando colocamos concreto húmedo, se endurece después de cierto tiempo estándar. Teniendo en cuenta lo mismo, los ingenieros de diseño civil decidieron tomar un factor de seguridad que oscilaba entre 1,54 y 1,57 para contrarrestar esa contracción.

Es decir, volumen de hormigón seco = 1,54 a 1,57 veces el volumen de hormigón húmedo

Asumo 1,57 como factor de seguridad

Por lo que el volumen total de hormigón requerido es 1.57 m3

Cálculo del Volumen de Cemento en 1m3 de Hormigón: –

Para calcular la Cantidad de Cemento en Hormigón se utiliza la siguiente fórmula.

Volumen de Cemento

= Cemento⁄Cemento+Arena+Agregado x 1.57

Para 1m3 de Concreto = 403.2 Kgs de Cemento se requiere.

No. de Bolsas de cemento requeridas para 1m3 de concreto = 403/50 = 8.06 ~ 8 bolsas

Por lo tanto, requerimos 8 bolsas de cemento para 1m3 de concreto.

Leer También:

Explicación detallada del No. de bolsas necesarias para 1 cum de cemento

Cálculo del Volumen de Arena (Agregado Fino) en 1m3 de Hormigón:-

Se siguen los siguientes pasos para encontrar la cantidad de arena en 1m3 de hormigón.

Volumen de arena

= Arena⁄Cemento + Arena + Agregado x 1.57

La arena generalmente consiste en contenido de humedad. Aumenta el volumen de arena (aumento de volumen de arena).

Para un cálculo preciso, use arena seca o incluya el efecto de carga como se mencionó anteriormente en el cálculo.

Por lo tanto, requerimos 672 kg de arena para 1 cu.m de hormigón.

Cálculo del Volumen de Agregado Grueso en 1m3 de Hormigón: –

La siguiente fórmula se utiliza para encontrar la cantidad de agregado grueso en 1m3 de hormigón.

Volumen de agregado

= Agregado⁄Cemento + Arena + Agregado x 1.57

La densidad del agregado puede aumentar si los espacios vacíos disminuyen. el agregado de 5 mm tiene más densidad en comparación con el tamaño de 20 mm del agregado

, por lo que requerimos 1326 kg de agregado de 20 mm para 1 m3 de concreto.

Cantidad de agua requerida para 1m3 de concreto: –

Para hacer concreto, se agrega la cantidad de agua requerida. La cantidad de agua depende de los factores climáticos y de la trabajabilidad requerida. Por lo general, mantenemos una relación de cemento con agua de 0,35 a 0,50. Recuerde, los valores anteriores pueden cambiar de acuerdo con el contenido de humedad presente en la arena y el agregado.

Cemento requerido para 1 m3 de concreto = 400 Kg
Supongamos que la relación W/C es de 0,50 (50% de cemento)
Agua requerida para 1 m3 de concreto. = 400 x 0,50
Cantidad de Agua Necesaria para 1 m3 de Hormigón = 200 kg = 200 litros

Por lo tanto, se requieren 200 Litros de agua para 1 m3 de M20 de hormigón

Resumen: –

8 bolsas de cemento necesarias para 1 cu.m de hormigón de grado M20.

672 kg de arena necesarios para 1 cu.m de hormigón de grado M20.

Se requieren 1326 kg de agregado de 20 mm para 1 cu.m de hormigón de grado M20.

se necesitan 200 litros de agua para 1 cu.m de hormigón de grado M20

Tabla para la Cantidad de Cemento, Arena, Agregado, Agua requerida para diferentes grados de hormigón: –

Calculadora de concreto (Calculadora automática de Diseño de Mezcla de concreto):

También puede consultar:
Curado de concreto & Métodos de curado
Propiedades importantes del Concreto
14 Tipos diferentes de cemento

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