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En el presente documento se da a conocer el diseño de mezcla elaborado en visual Basic, para el cálculo de los materiales del concreto usado en zapatas rectangulares conociendo las medidas de las zapatas y el desperdicio con el que se cuenta, lo mencionado anteriormente se realiza con el fin de dar un diseño de mezcla veraz y capas de suplir las diferentes necesidades del cliente y de la obra, divulgando a su vez en este documento explicando los materiales calculados para el tipo de zapata.
Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones
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Juan Felipe Aguilera Arenas
Juan David Albañil Abella
Diego Andres Malaver Velasco
Cristian Camilo Baron
Ariel Fabricio Guerrero Rodríguez
Universidad La Gran Colombia
Facultad: Ingeniería Civil
Programación e Informática
Bogotá D.C
1.1 Objetivo General
Utilizar e interpretar la programación en visual Basic para la elaboración del diseño de
mezcla del concreto de acuerdo a las dimensiones proporcionadas por el cliente.
1.2 Objetivos Específicos
Tener en cuenta los diferentes resultados obtenidos en los laboratorios realizados
para la elaboración del diseño de mezcla.
Mostrar los resultados obtenidos en la plantilla de Excel del diseño de mezcla
obtenido.
Desarrollar la programación teniendo en cuenta la resistencia del concreto de
3000 PSI con una proporción de 1:2:3.
2 Estructura del Documento por Capítulos Diferenciados
Datos generales de la obra:
El proyecto para la construcción de un puente que cruce uno de los ríos de la
ciudad de Cali. Es el colado de una Zapata del puente, en zona seca, con un
volumen de 300 m3 de concreto de 280 Kg/cm2. El cemento a utilizar es de tipo I
con 3.1 gr/cm3 y los agregados son calizas de la región. Las temperaturas
esperadas son las correspondientes a las del mes de mayo y debido a la demanda
de cemento se prevé que algún envió pueda llegar a elevadas temperaturas. El
concreto será premezclado en planta de la localidad operando con tres camiones
mezcladores y que se encuentra a 20 minutos de la obra. El método de colocación
será por bombeo. Se recomienda el uso de un reductor de agua del 10 %. Se
cuenta con una estadística amplia con una desviación estándar de 2.5.
Según la tabla 1.
Tabla 2. Tamiz agregado grueso.
Según la tabla el tamaño máximo nominal es (½”) debido a que es el tamiz anterior del
que pasa el 15%.
El tamaño máximo fue escogido con base a los resultados obtenidos en el laboratorio
como se muestra en la tabla 2.
El cual es (1 ½”) ya que siempre es un tamaño menor que aquél a través del cual se
requiere que pase el 100% del material.
El módulo de finura se calcula sumando los porcentajes retenidos acumulados en los
tamices y dividiendo la suma entre 100.
%retenido
acumulado
Según la tabla 3.
Tabla 3. Contenido aproximado de aire en el concreto para varios grados de exposición.
Se obtuvo una cantidad de aire de 5.5 debido a que el TMN es de 1/2 “y se tomó en un
rango medio, puesto que va estar sometido a los diferentes oleajes del rio que va pasar por el
puente.
La cantidad de agua de mezclado por volumen unitario de concreto que se requiere para
producir un asentamiento determinado, depende del requerimiento de agua del cemento y del
requerimiento de agua del agregado, así como del contenido de aire de la mezcla. Según la
tabla 4.
Tabla 4. Requerimientos aproximados de agua de mezclado y contenido de aire para
diferentes asentamientos y TMN del agregado.
f
′cr = f ′c + 1.34 §
f ′cr = 28 MPa + 1.34 (2.5)
f ′cr = 31.35 MPa
Obteniendo el valor de la resistencia a la compresión requerida f ′cr, se procede a estimar
la relación agua cemento mediante el uso de la tabla 6.
Tabla 6. Relación entre la resistencia a la compresión y algunos valores de la
relación a/c.
(Tomado de ASOCRETO, 2005)
Puesto que nuestra f ′cr se encuentra en medio de dos valores en la tabla 4. Se procede
hacer una interpolación para hallar la relación agua cemento a/c.
Nuestro valor se encuentra en medio de 28 MPa y 31.5 MPa, por lo tanto, la interpolación
que se va realizar se hace respecto a esos valores.
28 MPa ………….. 0.
31.35 MPa ……….X
31.5 MPa ………… 0.
31.5 MPa -28 Mpa = 3.5 MPa
31.35 MPa – 28 MPa = 3.35 Mpa
31.5 MPa ….. 0.
3.35 MPa …… X
a/c= 0.38 – 0.0042 = 0.
Para la interpolación se tomó el concreto con inclusión de aire, dicho esto se hicieron los
cálculos respecto a la columna 1 y 3 según la tabla 4. Dando como resultado una relación de
agua cemento a/c de 0.37.
Para hallar el contenido de cemento se debe tener en cuenta la cantidad de
agua de mezclado y la relación de agua cemento, teniendo los datos requeridos se
procede a usar la siguiente ecuación:
Cantidad de cemento =
Cantidad de agua de mezclado
a / c
Cantidad de cemento =
Cantidad de cemento =479.72 kg / m
3
Los cálculos anteriores dieron como resultado que para un metro cubico de hormigón se
necesitan 479.72 kg de cemento para dicha elaboración.
El volumen de cemento por metro cubico de concreto se obtiene al dividir la cantidad
sobre la densidad de cemento, como se muestra a continuación.
prom
=( % ag. fino )∗( densidad ag. fino ) +( % ag. grueso )∗( densidad ag. grueso )
prom
0.40∗ 3570 kg / m
3
+(0.60∗ 2330 kg / m
3
prom
= 2826 kg / m
3
Hallado el peso promedio de los agregados se encuentra el peso por metro cubico de cada
agregado, usando la siguiente ecuación:
ag. grueso
p
prom
∗( V. agregados )∗( % ag. grueso )
ag. fino
p
prom
∗( V. agregados )∗( % ag. fino )
ag. grueso
kg
m
3
∗0.622 m
3
ag. grueso
=1054.66 kg
ag. fino
kg
m
3
∗0.622 m
3
ag. fino
=703.10 kg
Teniendo los datos de absorción y humedad de cada agregado se hace el ajuste por
humedad a cada agregado en la mezcla.
Primero se procede hallar los pesos húmedos de los agregados.
H ag. grueso
ag. grueso
∗( 1 + humedad )
H ag. fino
ag .fino
∗( 1 + humedad )
H ag. grueso
=1054.66 kg ∗( 1 +0.01)
H ag. grueso
=1065.20 kg
H ag. fino
=703.10 kg ∗( 1 + 0.02)
H ag. fino
=717.10 kg
Para la cantidad de exceso o defecto de agua se usa la siguiente ecuación.
ag. grueso
ag. grueso
∗( humedad − absorcion )
ag. fino
ag .fino
∗( humedad − absorcion )
ag. grueso
=1054.66 kg ∗(0.01−0.033)
ag. grueso
=−24.25 kg
(Déficit)
ag. fino
=703.10 kg ∗(0.02−0.03)
ag. fino
=−7.03 kg
(Déficit)
A =24.25 kg +7.03 kg
A =31.28 kg
Para los dos agregados nos dio un déficit de agua por lo tanto se procede hallar el agua
total de mezclado la cual será:
mezclado
Ahora al agua de mezclado obtenida se le tiene que restar el 10% total del agua de la
mezcla puesto que en la obra se va usar el método de colocación por medio de bombeo.
mezclado
Para un metro cubico de agua se necesitan:
=15.66 baldes.
Para 300m^3 se necesitan: 15.66∗ 300 m
3
= 4698 baldes.
Densidad del cemento: 3100 Kg/ m
3
3.10∗ 1000000 = 3100000 g / m
3
0.012 m
3
∗ 3100000 = 37200 g
=37.2 kg
Cantidad de baldes:
=12.90 baldes 1 m
3
12.90∗ 300 m
3
= 3870 baldes.
Densidad del agregado: 2330 Kg/ m
3
2.33∗ 1000000 = 2330000 g / m
3
0.012 m
3
∗ 2330000 = 27960 g
=27.96 Kg
Cantidad de baldes:
=38.09 baldes 1 m
3
38.09∗ 300 m
3
= 11427 baldes.
Densidad del agregado: 3570 Kg/ m
3
3.57∗ 1000000 = 3570000 g / m
3
0.012 m
3
∗ 3570000 = 42840 g
=42.84 Kg
Cantidad de baldes:
=16.73 baldes 1 m
3
16.73∗ 300 m
3
= 5019 baldes
2330 kg/
m
3
28.71 kg
30.14 kg
IMAGEN .12 visual Basic del proyecto ciclo for.
Una de las herramientas más utilizadas al momento de realizar el proyecto ya que Puede
usar for... Next para repetir un bloque de instrucciones un número específico de veces. Para los
bucles use una variable contadora cuyo valor aumente o disminuya con cada repetición del bucle.
IMAGEN .13 visual Basic del proyecto (cells).
En Microsoft Excel, normalmente seleccionamos una o varias celdas y luego realizamos
una acción, como darles formato o escribir valores. En Visual Basic no suele ser necesario
seleccionar las celdas antes de modificarlas.
Por ejemplo, para escribir una fórmula en la celda D6 usando Visual Basic, no es
necesario seleccionar el rango D6. Solo hay que devolver el objeto Range para esa celda y
después establecer la propiedad Formula en la fórmula que quiera, como se muestra en el
siguiente ejemplo.
IMAGEN .14 visual Basic del proyecto (botones).
Puede usar un botón de control de formulario o un botón de comando (un control
ActiveX) para ejecutar una macro que realiza una acción cuando el usuario hace clic en él.
Ambos botones también se conocen como botones de comando, que se pueden configurar para
automatizar la impresión de una hoja de cálculo, filtrar datos o calcular números. En general, un
botón de control de formulario y un botón de comando de control ActiveX tienen un aspecto y
una función similares. Sin embargo, tienen algunas diferencias, que se explican en las secciones
siguientes.
