Aci-211.4r-08 Diseño de Concreto de Alta Resistencia - En.es

 

ACI 211.4R-08

Guía para seleccionar proporciones para hormigón de alta resistencia con cemento Portland y otros materiales cementosos

Informado por el Comité 211 de ACI

 

Primera impresión

Diciembre de 2008 Instituto Americano del Concreto

®

Avanzando en el conocimiento concreto 

Guía para seleccionar proporciones para concreto de alta resistencia usando

Cemento Portland y otros materiales cementosos Copyright del American Concrete Institute, Farmington Hills, MI. Reservados todos los derechos. Este material no se puede reproducir ni copiar, total o parcialmente, en ningún medio impreso, mecánico, electrónico, de película u otro medio de distribución y almacenamiento, sin el consentimiento por escrito de ACI.

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248-848-3700 248-848-3701

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ACI 211.4R-08 Guía para seleccionar proporciones para alta resistencia

Concreto con cemento Portland y otros Materiales cementosos Informado por el Comité 211 de ACI Frank A. Kozeliski

Ed T. McGuire

Silla

Secretario

William L. Barringer* Muhammed PA Basheer

Donald E. Dixon Calvin L. Dodl

Allyn C. Luke*

Casimir Bognacki

Darrell F. Elliot*

Gary R. Mass

Michael J. Boyle* Marshall L. Brown Ramón L. Carrasquillo

Timothy S. Gente

Warren E. McPherson, Jr.

G. Terry Harris, Sr. Richard D. Hill

 Jon I. Mullarky H. Celik Ozyildirim

Ava Shypula*  Jeffrey F. Speck William X. Sypher

 James E. Cook*  John F. Cook

David L. Hollingswo Hollingsworth rth Dijo Iravani

Dipak T. Parekh

Stanley J. Virgalitte

 James S. Pierce

Woodward L. Vogt

Raymond A. Cook David A. Crocker

Tarif M. Jaber† Robert S. Jenkins

 James Don Powell Steven A. Ragan

 James A. Wamelink Michael A. Whisonant

D. Gene Daniel*

Gary Knight Colin L. Lobo

Royce J. Rhoads  John P. Ries

Dean J. White, II Richard M. Wing

François de Larrard

G. Michael Robinson Anton Karel Schindler

Howard P. Lux

 James M. Shilstone, Sr.

*Miembros del subcomité que prepararon este informe. †Presidente del subcomité.

El comité desea reconocer a Tony Kojundic, Robert Lewis y Michael Gardner por sus importantes contribuciones a este informe.

Esta guía presenta métodos generales para seleccionar proporciones de mezcla para concreto de alta resistencia y optimizar estas proporciones de mezcla sobre la base de lotes de prueba. Los métodos se limitan al hormigón de alta resistencia que contiene cemento Portland y cenizas volantes, humo de sílice o cemento de escoria (anteriormente denominado escoria de alto horno granulada y molido) y se produce utilizando materiales y técnicas de producción convencionales.

CONTENIDO

Capítulo 1 — Introducción y alcance, p. 211.4R-2 1.1 Introducción 1.2 — Alcance

Las recomendaciones y tablas se basan en la práctica actual y la información proporcionada por contratistas, proveedores de concreto e ingenieros que han estado involucrados en proyectos relacionados con concreto de alta resistencia.

Capítulo 2 — Notación y definiciones, p. 211.4R-2 2.1 — Notación

Palabras clave: agregar; Ceniza voladora; aditivo reductor de agua de alto rango; hormigón

Capítulo 3 — Requisitos de desempeño, p. 211.4R-2

2.2 — Definiciones

de alta resistencia; proporción de mezcla; control de calidad.

3.1 — Prueba de edad

3.2 — Resistencia a la compresión promedio requerida F CC ′ ′  rr  

Los informes, las guías, los manuales, las prácticas estándar y los comentarios del comité de ACI tienen como finalidad servir de guía en la planificación, el diseño, la ejecución y la inspección de la construcción. Este documento está destinado al uso de personas que sean competentes para evaluar la importancia y las limitaciones limitacion es de su contenido y recomendaciones y que aceptarán la responsabilidad responsabilida d de la aplicación del material que contiene. El American Concrete Institute renuncia a toda responsabilidad por los principios establecidos. establecidos. El Instituto no será responsable de las pérdidas o daños que se deriven de los mismos. No se hará referencia a este documento en los documentos del contrato. Si el Arquitecto / Ingeniero desea que los elementos que se encuentran en este documento sean parte de los documentos del contrato, se deberán reformular en un lenguaje obligatorio para que el Arquitecto / Ingeniero los incorpore.

3.3 — Otros requisitos Capítulo 4 — Materiales de hormigón, pág. 211.4R-3 4.1 — Introducción 4.2 — Cemento Portland 4.3 — Cenizas volantes

ACI 211.4R-08 reemplaza ACI 211.4R-93 y fue adoptado y publicado en diciembre 2008. Copyright ©de 2008, Instituto Americano del Concreto. Todos los derechos reservados, incluidos los derechos de reproducción y uso en cualquier forma o por cualquier medio, incluida la realización de copias mediante cualquier proceso fotográfico, o mediante dispositivo electrónico o mecánico, impreso, escrito u oral, o grabación para reproducción sonora o visual o para utilizar en cualquier sistema o dispositivo de conocimiento o recuperación, a menos que se obtenga un permiso por escrito de los propietarios de los derechos de autor.

211.4R-1

 

211.4R-2

INFORME DEL COMITÉ DE ACI

4.4 — Humo de sílice 4.5 — Cemento de escoria

4.6 — Combinaciones de otros materiales cementosos 4.7 — Agua de mezcla

4.8 — Agregado grueso 4.9 — Agregado fino

4.10 — Aditivos químicos Capítulo 5 — Propiedades de la mezcla de hormigón de alta resistencia, pág. 211.4R-6 5.1 — Introducción

5.2 — Relación agua-material cementoso

5.3 — Viabilidad Capítulo 6 — Dosificación de la mezcla de hormigón de alta resistencia utilizando cenizas volantes, pág. 211.4R-7

6.1 — Relación fundamental

6.2 — Dosificación de la mezcla de hormigón

6.3 — Cálculos de muestra Capítulo 7 — Dosificación de mezcla de hormigón de alta resistencia utilizando humo de sílice, pág. 211.4R-14

7.1 — Relaciones fundamentales 7.2 — Dosificación de la mezcla de hormigón

7.3 — Cálculos de muestra Capítulo 8 — Dosificación de la mezcla de hormigón de alta resistencia con cemento de escoria, pág. 211.4R-18

8.1 — Relaciones fundamentales 8.2 — Dosificación de la mezcla de hormigón

8.3 — Cálculos de muestra

Capítulo 9 — Referencias, p. 211.4R-24 9.1— Normas e informes referenciados 9.2 — Referencias citadas

CAPÍTULO 1 — INTRODUCCIÓN Y ALCANCE

1.1 Introducción

ACI 211.1 describe métodos para seleccionar proporciones para Concreto de resistencia normal en el rango de 2000 a 6000 psi. Esta guía complementa ACI 211.1 presentando varios métodos para seleccionar las proporciones de mezcla para concreto de alta resistencia y para optimizar estas proporciones sobre la base de lotes de prueba. Por lo general, para mezclas de concreto de alta resistencia se utilizan materiales cementosos y aditivos químicos especialmente seleccionados, y se logra una relación agua-material cementoso baja (w  (w /cm ) se considera esencial. A menudo se requieren muchas mezclas de prueba para generar los datos necesarios para identificar las proporciones óptimas de la mezcla. 1.2 — Alcance

La discusión en esta guía se limita a los de alta resistencia. hormigón producido con materiales y métodos de producción convencionales. Mientras que el concreto de alta resistencia se define en ACI 363.2R como concreto que tiene una resistencia a la compresión especificada F CC ′  de 8000 psi o más, esta guía proporciona métodos para seleccionar proporciones de mezcla para F CC ′  mayor que 6000 psi. Las siguientes recomendaciones se basan en los métodos ACI 211.1 aceptados, la práctica actual y la información de los contratistas,

proveedores e ingenieros que han participado en proyectos relacionados con el hormigón de alta resistencia. El lector puede consultar ACI 363R para obtener una lista más completa de publicaciones y referencias disponibles sobre este tema.

CAPÍTULO 2 — NOTACIÓN Y DEFINICIONESACI proporciona una lista completa de notación aceptable y definiciones a través de un recurso en línea, “ACI Concrete Terminology” (American Concrete Institute 2008). 2.1 — Notación

F CC ′ ′   = fuerza compresiva F CC ′ ′ r  r  = resistencia a la compresión media requerida 2.2 — Definiciones cemento, escoria—Escoria granulada de alto horno que ha sido finamente molido y eso es cemento hidráulico. Nota: antes del 1 de marzo de 2003, definido como: “cemento hidráulico que consiste principalmente en una mezcla íntima y uniforme de escoria de alto horno granulada y cemento Portland, cal hidratada o ambos, en el que el constituyente de la escoria es al menos el 70% en masa de la producto terminado." Ceniza voladora—El residuo finamente dividido que resulta de la combustión del carbón molido o en polvo y que es transportado por los gases de combustión desde la zona de combustión al sistema de eliminación de partículas. materiales, cementosos—Cementos y puzolanas utilizados en la construcción de hormigón y mampostería.

puzolana- un material silíceo o silíceo y aluminoso que en sí puzolanamismo posee poco o ningún valor cementoso pero que, en forma finamente dividida y en presencia de humedad, reaccionará químicamente con hidróxido de calcio a temperaturas ordinarias para formar compuestos que tienen propiedades cementosas; hay puzolanas naturales y artificiales. humo de sílice—Sílice no cristalina muy fina producida en hornos de arco eléctrico como subproducto de la producción de silicio elemental o aleaciones que contienen silicio. fuerza- la la capacidad de un material para resistir la tensión o ruptura inducida por fuerzas externas.

Los siguientes términos se definen aquí con el propósito de aclarar y se utilizan a lo largo de este informe:  mezclas binarias—Mezclas de hormigón que contienen dos materiales cementosos suplementarios. alta resistencia—Resistencia a la compresión especificada F CC ′  mayor que 6000 psi. C ′′   fuerza normal—Resistencia normal—Resistencia a la compresión especificada F C  igual o menor a 6000 psi.

mezclas cuádruples—Mezclas de hormigón que contienen cuatro materiales cementosos suplementarios. porcentaje de aumento de la resistencia a la compresión índice de escoria-  escoria- porcentaje resultante de la dosis de cemento de escoria en relación con la resistencia a la compresión de 28 días de la misma mezcla sin cemento de escoria.

mezclas ternarias—Mezclas de hormigón que contengan más de tres materiales cementantes suplementarios.

CAPÍTULO 3 — REQUISITOS DE DESEMPEÑO 3.1 — Prueba de edad

La selección de las proporciones de la mezcla puede verse influenciada por

la edad a la que se requiere el nivel de fuerza. Porque la mayoría

 

SELECCIÓN DE PROPORCIONES PARA HORMIGÓN DE ALTA RESISTENCIA Las mezclas de concreto de alta resistencia utilizan cenizas volantes, humo de sílice, cemento de escoria u otros materiales cementosos; el concreto de alta resistencia puede ganar una resistencia considerable después de la edad normalmente especificada de 28 días. Para aprovechar esta característica,

211.4R-3

los requisitos enumerados en la Sección 3.3, según corresponda. Una vez que se hayan generado suficientes datos del trabajo, las proporciones de la mezcla se pueden reevaluar usando ACI 214R y ajustar en consecuencia.

muchas especificaciones para la resistencia a la compresión del concreto de alta resistencia se han modificado del criterio típico de 28 días a 56 días, 90

3.3 — Otros requisitos Consideraciones de propiedades distintas a la compresiva

días o edades posteriores.

la resistencia puede influir en la selección de los materiales y las proporciones de la mezcla, incluida la fluencia, la contracción por secado, la resistencia a la

3.2 — Resistencia a la compresión promedio requerida F C′ r basado en la experiencia de campo o en lotes de prueba de laboratorio. Para

congelación y descongelación, la conductividad eléctrica, la capacidad de acabado, el calor de hidratación, el método de colocación, el módulo de

cumplir con el requisito de resistencia a la compresión especificado,F  especificado,F CC ′′, , El

elasticidad, la diferencia de temperatura máxima, la permeabilidad, la

hormigón debe diseñarse para lograr la resistencia a la compresión promedio

capacidad de bombeo, la resistencia a la tracción , tiempo de fraguado y

ACI 318 permite dosificar mezclas de hormigón

requerida. F CC ′ ′  r . Para ello, la mezcla de hormigón se dosifica de tal manera que

trabajabilidad. Puede aplicarse más de un requisito a una mezcla de hormigón.

los resultados de resistencia a la compresión promedio de las pruebas de

En este caso, la mejor solución global aceptable para dosificar la mezcla de

campo superen F CC ′  en una cantidad lo suficientemente alta como para reducir

hormigón se convierte en el objetivo. En muchos casos, el logro de propiedades específicas puede

el número de resultados de prueba bajos.

3.2.1 Proporció Proporción n basada en la experiencia de campo —Cuando —Cuando el productor de concreto elige seleccionar proporciones de mezcla de concreto de alta resistencia según la experiencia de campo, la resistencia a la compresión promedio requerida F CC ′′  r  , utilizado como base para la selección de proporciones concretas, debe ser el mayor de los valores calculados a partir de las dos ecuaciones siguientes

correlacionarse con la resistencia y, posteriormente, un requisito de resistencia puede convertirse en el criterio de aceptación para las otras propiedades. Por ejemplo, si la especificación de un proyecto requiere un valor específico para el módulo de elasticidad, y se encuentra que un número significativo de resultados de resistencia a la compresión se correlacionan fuertemente con los resultados del módulo elástico para una mezcla de concreto específica, entonces los resultados de la resistencia a la compresión podrían usarse como

C ′′ r  = F C  C′  + 1,34s  F C  1,34s 

(3-1)

aceptación. criterio.

C′′  r  = 0,90F  C ′ + 2,33s  F C  0,90F C  2,33s 

(3-2)

4.1 — Introducción

CAPÍTULO 4 — MATERIALES DE HORMIGÓN

Seleccionar, controlar y dosificar cuidadosamente todos los dónde s es una desviación estándar muestral de 30 pruebas. La ecuación (3-1) es la ecuación. (5-1) del ACI 318. La ecuación (3-2) es la ecuación. (5-3) de ACI 318. La ecuación (3-1) se basa en la probabilidad de 1 en 100 de que el promedio de tres pruebas consecutivas pueda estar por debajo deF  deF CC ′.′ . La ecuación (3-2) se basa en la misma probabilidad de que una prueba individual sea inferior a 0,90 0,90F  F CC ′.′ . Estas ecuaciones utilizan la desviación estándar de la población, apropiada para un número infinito o muy grande de pruebas. Se prefieren al menos 30 pruebas para estimar la desviación estándar de la población. Consulte ACI 214R cuando haya menos pruebas disponibles. 3.2.2 Proporción basada en lotes de prueba —Cuando —Cuando el productor de hormigón selecciona proporciones de hormigón de alta resistencia resist encia sobre la base de lotes de prueba de laboratorio, l aboratorio, F CC ′ ′  r puede determinarse a partir de

F C  C ′′ r  = 1,10F  1,10F C  C′  + 700 psi

(3-3)

Cuando la documentación de resistencia promedio se basa en mezclas de prueba de laboratori laboratorio, o, puede ser apropiado aumentar aumentarF  F CC ′′  r  de la ecuación. (3-3) de acuerdo con ACI 214R para permitir una reducción en la resistencia desde las pruebas de laboratorio hasta la producción real de concreto. Asumir que la resistencia promedio del concreto producido en campo será igual a la resistencia de un concreto mezclado en laboratorio es contrario a la experiencia porque muchos factores controlados en el laboratorio pueden influir en las mediciones de resistencia y variabilidad en el campo. El uso inicial de una mezcla de concreto de alta resistencia en el campo puede requerir algunos ajustes en las proporciones para el contenido de aire y el rendimiento y para

los ingredientes lograrán una producción eficaz de hormigón de alta resistencia. Para lograr un concreto de mayor resistencia, se deben seleccionar las proporciones óptimas, considerando las características del cemento y otros materiales cementosos, la calidad del agregado, la gradación del agregado, el volumen de la pasta, la interacción agregadopasta, el tipo de aditivo y la tasa de dosificación, y el mezclado. La evaluación del cemento y otros materiales cementantes, aditivos químicos y agregados de diversas fuentes potenciales en proporciones variables indicará la combinación óptima de materiales. Las variaciones en la composición química y las propiedades físicas de cualquiera de estos materiales afectarán la resistencia a la compresión del hormigón. El proveedor de hormigón de alta resistencia debe implementar un programa para garantizar pruebas de uniformidad y aceptación para todos los materiales utilizados en la producción de hormigón de alta resistencia.

4.2 — Cemento Portland La selección adecuada del tipo y fuente de cemento es una de las los pasos más importantes en la producción de hormigón de alta resistencia. Para obtener más información, consulte ACI 363R y ACI Compilation 17,Hormigón 17,Hormigón de alta resistencia , sobre hormigón de alta resistencia. Para cualquier conjunto de materiales, existe un contenido de cemento óptimo más allá del cual se logra poco o ningún aumento adicional en la resistencia al aumentar el contenido de cemento. 4.3 — Cenizas volantes

Para uso en concreto, ASTM C618 especifica los requisitos para cenizas volantes Clase F y Clase C y Clase N para puzolanas naturales crudas o calcinadas. Las cenizas volantes, un subproducto de la combustión del carbón, se utilizan ampliamente como cementoso y puzolánico.

 

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INFORME DEL COMITÉ DE ACI

ingrediente en hormigón. Según la "Terminología del hormigón ACI", las cenizas volantes son "el residuo finamente dividido que resulta de la combustión del carbón molido o en polvo y que es transportado por los gases de combustión desde la zona de combustión a los sistemas de eliminación de partículas" (American Concrete Institute 2008). La guía de terminología define las puzolanas como “un material silíceo o silíceo y aluminoso que en sí mismo posee poco o ningún valor cementoso pero que, en forma finamente dividida y en

húmedo; por lo tanto, el concreto que contiene cenizas volantes con una

presencia de humedad, reaccionará químicamente con el hidróxido de calcio a temperaturas ordinarias para formar compuestos con propiedades cementosas. propiedades ". Todas las cenizas volantes contienen materiales puzolánicos; sin embargo, algunas cenizas exhiben diversos grados de propiedades cementosas en ausencia de hidróxido de calcio o cemento Portland porque contienen algo de cal.

cuarzo de alta pureza con carbón o coque y astillas de madera en un horno de arco eléctrico durante la producción de aleaciones de silicio metálico o ferrosilicio. El humo de sílice, síli ce, que se condensa a partir de los gases que escapan de los hornos, tiene un contenido muy alto de dióxido de silicio amorfo y está formado por partículas esféricas muy finas.

Las cenizas volantes en el concreto hacen un uso eficiente de los productos de hidratación del cemento Portland al consumir hidróxido de calcio para producir compuestos cementantes adicionales. Cuando el concreto que contiene cenizas volantes se cura adecuadamente, los productos de reacción de las cenizas volantes llenan parcialmente los espacios originalmente ocupados por el agua de mezcla que no fueron llenados por los productos de hidratación del cemento, lo que reduce la permeabilidad del concreto al agua y a los químicos agresivos (Manmohan y Mehta 1981; ACI 232.2R). Inicialmente, las cenizas volantes se usaban como reemplazo parcial de

resistencia equivalente o menor a edades tempranas puede tener una resistencia equivalente o mayor en edades posteriores que el concreto sin cenizas volantes. Esta ganancia de resistencia continuará con el tiempo y dará como resultado resistencias de mayor edad más altas que las que se pueden lograr usando cemento adicional (Berry y Malhotra 1980; ACI 232.2R).

4.4 — Humo de sílice El humo de sílice es un subproducto resultante de la reducción de

Las aleaciones de ferrosilicio se producen con un contenido nominal de silicio del 61 al 98%. Cuando el contenido de silicio alcanza el 98%, el producto se denomina silicio elemental en lugar de ferrosilicio. A medida que aumenta el contenido de silicio en la aleación, el SiO 2 el contenido aumentará en el humo de sílice. La mayoría de los datos publicados y el uso de campo de humo de sílice se han obtenido con humo de sílice producido a partir de aleaciones de 75% de silicio elemental o más. ASTM C1240 define este humo de sílice como que tiene un mínimo de 85% de dióxido de silicio amorfo. Se han realizado aplicaciones limitadas utilizando humos producidos a partir de aleaciones con menor contenido de silicio. La Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. Considera que el humo de sílice es un

masa o volumen del cemento Portland por razones económicas. A medida que

valioso material reciclable para su uso en la construcción de concreto

aumentaba el uso de cenizas volantes, los investigadores reconocieron el

financiada con fondos federales. Para obtener más información sobre el humo

potencial de mejorar las propiedades del hormigón que contiene cenizas

de sílice en el concreto, consulte ACI 234R.

volantes. Debido a que las cenizas volantes reaccionan con los hidróxidos

El humo de sílice también se recolecta como subproducto en la producción de otras aleaciones elementales. Se dispone de pocos datos publicados sobre las propiedades de estos humos. Debe evitarse el uso de estos humos a menos que se disponga de datos sobre su comportamiento comportami ento favorable en el hormigón. El humo de sílice se consideró inicialmente como un material de reemplazo del cemento y, en algunas partes del mundo, todavía se usa como tal. En general, para aplicaciones de concreto de baja permeabilidad, parte del cemento puede reemplazarse por una cantidad

alcalinos en la pasta de cemento Portland, reduce las reacciones álcaliagregado. Además, las cenizas volantes pueden aumentar la resistencia resist encia al deterioro cuando se exponen a sulfatos, mejorar la trabajabilidad, reducir la permeabilidad y reducir las temperaturas máximas en el concreto en masa. Debido a su forma generalmente esférica, las partículas de cenizas volantes normalmente permiten una reducción del contenido de agua para una trabajabilidad dada y mejoran la capacidad de bombeo y acabado. El sangrado puede reducirse debido a un mayor volumen de pasta, un menor contenido de agua para una trabajabilidad determinada y una mayor superficie de partículas sólidas. Otros mecanismos por los cuales las cenizas volantes reducen el agua pueden ser referenciados en ACI 232.2R. Sobre una base de reemplazo de masa igual de cemento Portland con cenizas volantes, las resistencias iniciales a la compresión (menos de 7 días) pueden ser menores, particularmente cuando se usa una ceniza volante Clase F. Si se requieren concentraciones iniciales equivalentes, es posible que sea necesario modificar las proporciones de la mezcla. Los métodos mediante los cuales se puede lograr la equivalencia de resistencia temprana incluyen la reducción dew  dew /cm , ajustar el contenido de materiales cementosos, ajustar la dosis de la mezcla química, modificar el contenido de cenizas volantes, la adición de humo de sílice o una combinación de todo lo anterior. Las resistencias de 56 y 90 días del concreto de cenizas volantes generalmente superan las mezclas de solo cemento Portland. La capacidad de las cenizas

mucho menor de humo de sílice. Por ejemplo, una parte de humo de sílice reemplaza de tres a cuatro partes de cemento (masa a masa) sin pérdida de resistencia, siempre que el contenido de agua permanezca constante. El reemplazo del cemento por humo de sílice puede no afectar todas las propiedades del concreto endurecido en el mismo grado.

Debido a su gran área de superficie y debido a que el humo de sílice es altamente puzolánico, su adición al concreto generalmente aumenta la demanda de agua y da como resultado una mezcla de concreto más cohesiva. Si se desea mantener el e l mismo mismow  w /cm ((en en masa), deben usarse aditivos reductores de agua (WRA), aditivos reductores de agua de alto rango (HRWRA), o ambos, para obtener la trabajabilidad requerida. Para mantener el mismo grado aparente de trabajabilidad, normalmente se requerirá un aumento en el asentamiento de 1 a 2 pulgadas para el concreto de humo de sílice.

volantes para ayudar a lograr altas resistencias finales las ha convertido en un

Debido a la disponibilidad limitada y al mayor costo (en relación con el

ingrediente muy útil en la producción de hormigón de alta resistencia (Kosmatka et al. 2002). Después de que la tasa de contribución de resistencia

cemento Portland y otras puzolanas), el humo de sílice se utiliza principalmente como material para mejorar las l as propiedades del concreto. En

del cemento Portland disminuye, la reactividad reactiv idad puzolánica continua de las

esta función, el humo de sílice síl ice se ha utilizado para proporcionar al hormigón

cenizas volantes contribuye a una mayor ganancia de resistencia en edades

una mayor resistencia a la compresión. El hormigón de humo de sílice se ha

posteriores si se mantiene el concreto.

utilizado en numerosas aplicaciones de hormigón de alta resistencia.

 

SELECCIÓN DE PROPORCIONES PARA HORMIGÓN DE ALTA RESISTENCIA

El humo de sílice está disponible comercial comercialmente mente en varias formas: seco o seco densificado, cada uno con o sin aditivos químicos. El humo de sílice o los productos que contienen humo de sílice están disponibles a granel, en bidones y en bolsas, según el proveedor. Para obtener más información sobre el humo de sílice, consulte ACI 234R. 4.5 — Cemento de escoria

Cemento de escoria, a veces denominado granulado escoria de horno, se produce durante el proceso de producción de hierro. En la producción de hierro, el alto horno se carga continuamente desde la parte superior con óxido de hierro (mineral, pellets, sinterizado), piedra fundente (piedra caliza y dolomita) y combustible (coque). Del horno se obtienen dos productos: el hierro h ierro fundido que se acumula en el fondo del horno (solera) y la escoria de alto horno de hierro líquido que flota sobre el charco de hierro. Ambos se extraen periódicamente del horno a una temperatura de aproximadamente 2730 ° F.

La composición de la escoria de alto horno está determinada por la de los minerales, la piedra fundente y las impurezas del coque cargado en el alto horno. Normalmente, el silicio, calcio, aluminio, magnesio y oxígeno constituyen el 95% o más de la escoria de alto horno. El enfriamiento con agua es el e l proceso más común para granular la escoria que se utilizará como materiales cementosos. La escoria de alto horno se apaga casi instantáneamente a una temperatura por debajo del punto de ebullición del agua, produciendo partículas de material muy vítreo. El producto resultante se denomina escoria granulada de alto horno o cemento de escoria. Otros métodos utilizados para formular cemento de escoria se describen en detalle en ACI 233R. Cuando el cemento de escoria se mezcla con agua, la hidratación inicial es mucho más lenta que el cemento Portland mezclado con agua; por lo tanto, se utiliza cemento Portland, sales alcalinas o cal para aumentar la velocidad de reacción. La hidratación del cemento de escoria en presencia de cemento Portland depende en gran medida de la ruptura y disolución de la estructura de la escoria vítrea por los iones hidroxilo liberados durante la hidratación del cemento Portland. En la hidratación del cemento de escoria, la escoria reacciona con álcali e hidróxido de calcio (Ca (OH)2) para producir CSH adicional. Regourd (1987) mostró que también tiene lugar una reacción inmediata muy pequeña cuando la escoria se mezcla con agua, liberando preferentemente iones de calcio y aluminio a la solución. Sin embargo, la reacción es limitada hasta que se disponga de álcali, hidróxido de calcio o sulfatos adicionales para la reacción. El concreto de cemento de escoria ha demostrado compatibi compatibilidad lidad con materiales puzolánicos como cenizas volantes, humo de sílice y otros materiales que pueden usarse en concreto de alto desempeño.

Más información sobre cemento de escoria y su uso en hormigón está disponible en ACI 233R.

4.6 — Combinaciones de otros materiales cementosos Combinaciones de materiales cementosos, como ceniza de cáscara de arroz, tierra de diamatas, metacaolín y cemento de aluminato de calcio se han utilizado con cemento Portland en la producción de hormigón de alta resistencia. Algunos de estos materiales pueden ayudar a controlar el aumento de temperatura en el concreto a edades tempranas y pueden reducir la demanda de agua del concreto de alta resistencia. Para

211.4R-5

Para obtener más información sobre el uso de otros materiales cementosos en el hormigón, consulte ACI 232.1R. Con la creciente demanda de concreto de alto desempeño, mayor durabilidad y sustentabilidad ambiental, el uso de combinaciones de cementos y materiales de cementación suplementarios se está volviendo más común. Las mezclas de materiales cementosos de tres y cuatro partes, a menudo denominadas mezclas ternarias y cuádruples, respectivamente, se pueden utilizar para impartir características específicas de plástico y endurecimiento al hormigón. Los cementos de mezcla cuádruple se venden como cemento de ingeniería en Australia y como cemento marino en China. En tales mezclas de concreto, el propósito del diseño es específico para ciertos criterios de desempeño. Esto puede ser para un calor de hidratación más bajo, características de fraguado controlado y tasa de ganancia de resistencia, permeabilidad reducida u otras mejoras de resistencia y durabilidad. A menudo, el intento es desarrollar un diseño de ingeniería de la mezcla de concreto para compensar las deficiencias en las propiedades de un cemento Portland o una mezcla binaria. Esto no excluye el logro de mayores resistencias. En realidad, la duración prolongada de la acción puzolánica y cementosa de la combinación a menudo puede resultar en resistencias muy altas en edades posteriores. Ejemplos comunes de tales mezclas serían: 1. Cemento Portland + cenizas volantes + humo de sílice;

2. cemento Portland + cemento de escoria + humo de sílice; 3. cemento Portland + cemento de escoria + cenizas volantes; y 4. Cemento Portland + cemento de escoria + cenizas volantes + humo de sílice.

Los materiales cementantes suplementarios y el posible contenido de cemento portland en estas mezclas a menudo se encuentran en porcentajes más bajos que cuando se usan en combinaciones binarias simples (Elkem 2003b). Esto a menudo conduce a proporcio proporciones nes de mezcla optimizadas y menores costos, ya sea en términos de materiales o constructibilidad. constructibilidad.

Las mezclas ternarias se utilizan en todo el mundo. Además del uso diario en los Estados Unidos y Canadá, los proyectos internacionales, incluidos Storebælt Link en Dinamarca, los puentes Tsing Ma y Ting Kau en Hong Kong, los tanques de GNL en Dahej y el proyecto Bandra Worli Sealink en India, utilizaron todos ternarios. mezclas (Elkem 2001a, b; 2003a). Con el creciente enfoque en la reutilización de subproductos de diversos procesos industriales, es de esperar la llegada de otros materiales puzolánicos o de relleno al mercado. Esto aumentará la posibilidad de más mezclas. Debido a las muchas combinaciones posibles de estos materiales y los porcentajes utilizados, este documento no cubre los métodos de dosificación para tales mezclas. Por lo general, el punto de partida para estas mezclas es una mezcla binaria o única de cemento Portland existente que luego se modifica para lograr los requisitos específicos de un proyecto. Si tales mezclas cementosas múltiples se especifican o se están considerando para un proyecto, se debe hacer referencia al productor de concreto premezclado o proveedores de los materiales cementosos para asistencia técnica en el proceso de diseño de la mezcla. Antes de especificar las mezclas ternarias o cuádruples, se deben considerar las limitaciones como las capacidades de almacenamiento y procesamiento de material, la disponibilidad de material y los costos de instalación potenciales en relación con el tamaño de un proyecto propuesto.

 

211.4R-6

INFORME DEL COMITÉ DE ACI

4.7 — Agua de mezcla El agua potable suele ser aceptable. Cuando otras fuentes de se utilizará agua, deben cumplir con los estándares de calidad del agua establecidos en ASTM C1602 / C1602M. C1602M. Las fuentes de agua deben probarse para determinar su idoneidad para su uso en mezclas de concreto de acuerdo con ASTM C1603.

4.8 — Agregado grueso En la dosificación de hormigón de alta resistencia, los áridos requieren una consideración especial porque ocupan el mayor volumen de cualquier ingrediente en el hormigón e influyen en gran medida en la resistencia y otras propiedades del hormigón. El agregado grueso influirá significativamente en la resistencia y las propiedades estructurales del hormigón. Por este motivo, se debe elegir un agregado grueso, suficientemente sano, libre de fisuras o planos débiles, limpio y libre de revestimientos superficiales. Las propiedades de los agregados gruesos también afectan las características de unión del agregado-mortero y los requisitos requi sitos de agua de mezcla (Kosmatka et al. 2002). El hormigón de alta resistencia se puede fabricar con una amplia gama de tamaños de agregados gruesos y composiciones minerales. El Comité ACI 211 recomienda que el usuario investigue el impacto del tipo, forma, tamaño, gradación y mineralogía agregada sobre la resistencia a la compresión del concreto en el mercado local prospectivo mediante la realización de lotes de prueba.

4.9 — Agregado fino La clasificación y la forma de las partículas del agregado fino son

factores importantes en la producción de hormigón de alta resistencia. La forma de las partículas y la textura de la superficie del agregado fino pueden tener un efecto tan grande sobre los requerimientos de agua de mezcla y la resistencia a la compresión del concreto como los del agregado grueso (Kosmatka et al. 2002). La cantidad de pasta requerida por unidad de volumen de una mezcla de concreto disminuye a medida que aumenta el volumen relativo de agregado grueso versus agregado fino. Debido a que la cantidad de material cementoso contenido en el concreto de alta resistencia es grande, el volumen de finos (materiales que pasan el tamiz No. 100) tiende a ser alto. En consecuencia, el volumen de agregado fino se puede mantener al mínimo necesario para lograr la trabajabilidad y consolidación necesarias. De esta manera, será posible producir hormigón de mayor resistencia para un contenido de material cementoso dado. Los contenidos de agregados finos de las mezclas de concreto de alta resistencia suelen ser más bajos que los del concreto de resistencia normal. Los tamaños de áridos finos más gruesos y el volumen total reducido de áridos finos contribuyen a reducir la demanda de agua y aumentar la resistencia del hormigón.

El agregado fino debe cumplir con los requisitos de ASTM C33.. C33.. Generalmente, para concreto de alta resistencia, se prefiere el agregado fino con un módulo de finura (FM) más alto. Los FM en el rango de 2.5 a 3.2 o más son típicos. Las mezclas de concreto hechas con un agregado fino que tiene un FM de menos de 2.5 pueden hacer que el concreto sea pegajoso y resultar en una mala trabajabilidad y una mayor demanda de agua. A veces es posible mezclar agregados finos de diferentes fuentes para mejorar su clasificación y su capacidad para producir resistencias más altas. Si se utilizan agregados finos manufacturados, se debe considerar un posible aumento de agua

demanda de viabilidad. La forma de las partículas y el área de superficie aumentada de los agregados finos fabricados sobre los agregados finos naturales pueden afectar significativamente la demanda de agua.

4.10 — Aditivos químicos El uso de aditivos químicos para aumentar la efectividad. de los materiales cementosos ya sea reduciendo los l os requisitos de agua y / o dispersando los materiales cementosos dará como resultado una mayor resistencia. Los aditivos químicos deben cumplir con los requisitos de ASTM C494 / C494M.

En esta guía, las tasas de dosificación de los aditivos químicos se basan en

onzas líquidas por 100 lb (oz / cwt) de material cementoso total. Si se utilizan aditivos en polvo, las tasas de dosificación se basan en la masa seca. El uso de aditivos químicos puede controlar la pérdida de asentamiento y la velocidad de endurecimiento, lo que da como resultado una mejor trabajabilidad, un tiempo prolongado desde el procesamiento por lotes hasta la l a colocación (particularmente en el concreto para climas cli mas cálidos), una ganancia de resistencia acelerada y una mejor durabilidad.

Los aditivos reductores de agua de alto rango (HRWRA) son más efectivos en mezclas de concreto que son ricas en cemento y otros materiales cementosos. Los HRWRA ayudan a dispersar las partículas de cemento y pueden reducir los requisitos de agua de mezcla en más de un 30%, lo que aumenta la resistencia a la compresión del concreto. Generalmente, el concreto de alta resistencia puede contener uno o más de los siguientes aditivos: aditivo aditiv o reductor / retardador de agua, aditivos reductores de agua de alto rango y estabilizadores de hidratación. Lo más probable es que las l as tasas de dosificación de los aditivos sean diferentes de las tasas de dosificación recomendadas publicadas por el fabricante para las l as mezclas de concreto de resistencia normal. Se recomienda que se consulte al fabricante del aditivo con respecto a la aplicabilidad del uso de aditivos específicos y combinaciones de aditivos para mezclas de concreto de alta resistencia. Aunque sólo se dispone de información limitada, el hormigón de alta resistencia también se ha producido utilizando una combinación de aditivos químicos, como una alta tasa de dosificación de un reductor de agua de fraguado normal y un acelerador de fraguado. El rendimiento de los aditivos está influenciado por los tipos de materiales cementosos utilizados. La dosis óptima de un aditivo o combinación de aditivos debe determinarse mediante mezclas de prueba utilizando cantidades variables de aditivos. Los aditivos incorporadores incorporadores de aire rara vez se usan en aplicaciones de construcción de concreto de alta resistencia cuando no hay problemas de congelación y descongelación que no sean durante el período de construcción. Si se requiere aire atrapado debido a una exposición severa, reducirá la resistencia a la compresión del concreto. La información informació n sobre la reducción de la resistencia del hormigón como resultado del arrastre de aire se puede encontrar en ACI 211.1. Para obtener orientación sobre la cantidad de aire necesaria en concreto de alta resistencia, consulte ACI 318.

CAPÍTULO 5 — HORMIGÓN DE ALTA RESISTENCIA PROPIEDADES DE LA MEZCLA

5.1 — Introducción

El procedimiento descrito en ACI 211.1 para dosificar El hormigón de resistencia normal es similar al requerido para el hormigón de alta resistencia. El procedimiento consta de una serie de pasos

 

SELECCIÓN DE PROPORCIONES PARA HORMIGÓN DE ALTA RESISTENCIA

que, una vez completadas, proporcionen una combinación de funcionalidad, w /cm , requisitos requisitos de resist resistencia encia y dur durabilidad abilidad basado basadoss en las propiedades combinadas de los componentes seleccionados y proporcionadoss individualmente. En el desarrollo de una mezcla de proporcionado hormigón de alta resistencia, la obtención de las proporciones óptimas se basa en una serie de lotes de prueba con diferentes proporciones proporciones y contenidos de material cementoso.

211.4R-7

Tabla 6.1 — Declive recomendado para concreto con y sin HRWRA Hormigón fabricado con HRWRA *

Deje caer antes de agregar HRWRA de 1 a 2 pulg. Hormigón hecho sin HRWRA Caída de 2 a 4 pulg. *Ajuste el asentamiento al deseado en el campo mediante la adición de HRWRA.

5.2 — Relación agua-material cementoso Debido a que la mayoría de las mezclas de hormigón de alta resistencia contienen

otros materiales cementosos, un w /cm debe considerarse en lugar de la tradicional w /C . losw  losw /cm , como el w /C , debe calcularse sobre la base de la masa. La masa de agua en un HRWRA debe incluirse en elw  elw /cm . La relación entre w /cm y la resistencia a la compresión, que se ha identificado en el hormigón de resistencia normal, también es válida para el hormigón de alta resistencia. Se ha demostrado que el uso de aditivos químicos y otros materiales cementosos es, en general, esencial para producir hormigón colocable con un bajo bajow  w /cm ; ver 6.5.. Cuadro 6.5

5.3 — Viabilidad A los efectos de esta guía, la viabilidad es esa propiedad de hormigón recién mezclado que determina la facilidad con la que se puede mezclar, colocar, consolidar y acabar correctamente sin segregación. 5.3.1 Depresión —En —En general, el hormigón de alta resistencia debe colocarse en el asentamiento más bajo que pueda manipularse y consolidarse adecuadamente en el campo. El concreto de alta resistencia se coloca comúnmente en asentamientos de más de 7 pulgadas con HRWRA sin segregación. Las condiciones de colocación, los requisitos de bombeo, el espaciado de las armaduras y los detalles de la forma deben considerarse antes del desarrollo de mezclas de concreto.

Debido al alto contenido de agregado grueso y material cementoso y bajo w /cm , el hormigón de alta resistencia puede ser difícil de colocar. El concreto fluido con asentamientos de más de 8 pulg. Que incorporan HRWRA son muy efectivos para llenar llen ar los huecos entre armaduras poco espaciadas. CAPÍTULO 6 — DOSIFICACIÓN DE LA MEZCLA DE HORMIGÓN DE ALTA RESISTENCIA CON CENIZA MOSCA

6.1 — Relación fundamental

Cuando el concreto que contiene cenizas volantes se cura adecuadamente, las cenizas volantes

Los productos de reacción llenan parcialmente los espacios, originalmente ocupados por el agua de mezcla, que no son llenados por los productos de hidratación del cemento, reduciendo así la permeabilidad del hormigón al agua y a los productos químicos agresivos (Manmohan y Mehta 1981). 6.1.1 Selección de materiales —Normalmente, —Normalmente, las cenizas volantes se utilizan entre

el 15 y el 35% en masa del material cementoso total. Las cenizas volantes de c lase C a menudo muestran una mayor tasa de reacción a edades tempranas que las cenizas volantes de clase F.

(Berry y Malhotra 1980). La capacidad de las cenizas volantes para ayudar a lograr altas resistencias finales la ha convertido en un ingrediente muy importante en la producción de hormigón de alta resistencia.

6.2 — Dosificación de la mezcla de hormigón 6.2.1 Objetivo —Se —Se requiere una proporción adecuada para todos materiales usados. Debido a que el desempeño del concreto de alta resistencia depende en gran medida de las propiedades de sus componentes individuales, el procedimiento de dosificación está destinado a producir proporciones de mezcla basadas en el desempeño de lotes ajustados de laboratorio y de prueba de campo. Este procedimiento asegura además que las propiedades y características de los materiales utilizados en las mezclas de prueba sean adecuadas para lograr la resistencia a la compresión deseada del hormigón. Las pautas para la selección de materiales para producir concreto de alta resistencia se proporcionan en ACI 363.2R. Las especificaciones del proyecto deben revisarse antes de comenzar a dosificar mezclas de hormigón de alta resistencia. La revisión establecerá los criterios de diseño para las resistencias especificadas, la edad en la que se deben alcanzar las resistencias y otros criterios de aceptación de las pruebas. 6.2.2 Introducción —Debido —Debido a que las propiedades de las cenizas volantes varían según la fuente, el tipo y la clase, el método más eficaz para establecer la resistencia y el rendimiento adecuados de la mezcla para una aplicación específica utilizando cenizas volantes en la mezcla de concreto es un programa de prueba por lotes (ACI 211.1). 6.2.3 Procedimiento de dosificación de la mezcla —La —La finalización de los siguientes pasos dará como resultado un conjunto de proporciones de prueba de laboratorio de concreto de alta resistencia. Estas proporciones proporcionarán la base para las pruebas de campo de lotes de concreto entre los que se podrán elegir las proporciones óptimas de mezcla.

6.2.3.1 Paso 1: seleccione el asentamiento y el concreto requerido  fuerza- Los Los valores recomendados para el asentamiento del hormigón se dan en la Tabla 6.1. Aunque el concreto de alta resistencia con HRWRA se ha producido con éxito sin un asentamiento inicial medible, se recomienda un asentamiento inicial de 1 a 2 pulgadas antes de agregar HRWRA. Esto asegurará que haya una cantidad adecuada de agua disponible para mezclar e hidratar y permitirá que el HRWRA sea efectivo. Se recomiendan valores de asentamiento después de la adición de HRWRA de al menos 2 pulgadas porque el concreto con un asentamiento de menos de 2 pulgadas es difícil de consolidar.

resistencia en edades posteriores después de que la tasa de aumento de resistencia

Para concreto de alta resistencia fabricado sin HRWRA, se puede elegir un rango de asentamiento recomendado de 2 a 4 pulgadas de acuerdo con el tipo de trabajo a realizar. Se recomienda un valor

del cemento Portland se ha reducido. El hormigón que contiene cenizas volantes

mínimo de 2 pulgadas de asentamiento para concreto sin HRWRA.

puede alcanzar mayores resistencias en edades posteriores que el hormigón sin

La dosis de HRWRA debe ser adecuada tanto para la contribución anticipada a la resistencia como para la trabajabilidad deseada. La caída después de agregar HRWRA debería ser suficiente para una colocación y consolidación adecuadas, pero no tanto como para causar segregación.

6.1.2 Consideración especial —Cuando —Cuando el concreto se mantiene húmedo, la

actividad puzolánica continua de las cenizas volantes proporciona un aumento de

cenizas volantes. Esta ganancia de resistencia c ontinuará con el tiempo siempre que haya humedad disponible y dará como resultado una resistencia de latencia más alta que la que se puede lograr con el uso de cemento adicional.

 

211.4R-8

INFORME DEL COMITÉ DE ACI

Tabla 6.2 — Agregado grueso de tamaño máximo sugerido Grueso de tamaño máximo sugerido agregado, pulg.

Resistencia del hormigón requerida, psi

Tabla 6.4 — Primera estimación del requerimiento de agua de mezclado y contenido de aire del concreto recién mezclado basado en el uso de agregado fino con 35% de vacíos.

9000

3/8 a 1/2*

Agregado grueso de tamaño máximo, pulg.

*Cuando se usa HRWRA y agregado grueso seleccionado, se pueden lograr resistencias a la compresión del concreto en el rango de 9000 a 12,000 psi usando agregados gruesos de tamaño máximo nominal mayor al recomendado de hasta 1 pulg.

Caída, adentro.

1a2 2a3 3 hasta 4

Tabla 6.3 — Volumen recomendado de agregado grueso por unidad de volumen de concreto

Tamaño nominal máximo, pulg.

3/8

1 /2

3/4

1

Volumen fraccional* de agregado grueso secado al horno (VCA)

0,65

0 ,6 8

0,72

0,75

*Los volúmenes se basan en agregados en condición de varillas secas al horno como se describe en ASTM C29 / C29M para la unidad de masa o densidad aparente de los agregados.

Debido a que este asentamiento es inducido químicam químicamente ente y no es el resultado de la adición de agua, no se aplican los límites de asentamiento tradicionales.

La resistencia del concreto requerida para usar en el procedimiento de mezcla de prueba debe determinarse usando las pautas provistas en Capitulo 22.. 6.2.3.2 Paso 2: seleccione el tamaño máximo de agregado -Basado -Basado Según los requisitos de resistencia, los tamaños máximos nominales recomendados para agregados gruesos se dan en la Tabla 6.2. Además, ACI 318 establece que el tamaño máximo de un agregado no debe exceder 1/5 de la dimensión más estrecha entre los lados de los encofrados, 1/3 de la profundidad de las losas o elemento de concreto, ni 3/4 del espacio libre mínimo entre armaduras individuales. barras, haces de barras o tendones o conductos de pretensado. 6.2.3.3 Paso 3: Seleccione el contenido óptimo de agregado grueso.

El contenido óptimo del agregado grueso depende de su resistencia, características potenciales y tamaño máximo. Al dosificar mezclas de concreto de resistencia normal, el contenido óptimo de agregado grueso se da en función del tamaño máximo y el módulo de finura del agregado fino. Las mezclas de hormigón de alta resistencia, embargo, tienen un alto contenido de material cementososin y, por lo tanto, no dependen tanto del agregado fino para suministrar finos para la lubricación y consolidación del hormigón fresco. Los contenidos recomendados de agregado grueso, expresados como una fracción de la densidad aparente, se dan en la Tabla 6.3 como una función del tamaño máximo nominal. Los valores dados en la Tabla 6.3 se recomiendan para uso con agregados finos que tienen valores de módulo de finura de 2.5 a 3.2. Una vez que se ha elegido el contenido de agregado grueso de la Tabla 6.3, la masa requerida del agregado grueso por yarda cúbica de concreto se puede calcular usando la Ec. (6-1) Masa de agregado grueso = VCA × densidad de nsidad aparente × 27 (6-1)

donde VCA es el volumen fraccional de la Tabla 6.3. 6.2.3.4 Paso 4: Estime el contenido de agua y aire de la mezcla. La cantidad de agua por unidad de volumen de concreto requerida para producir un asentamiento dado depende de muchos factores, incluido el tamaño máximo, la forma de las partículas y la clasificación de

1/2 295 310

3 /4 285 295

1 280 290

330

320

305

300

3 (2,5)† 2,5 (2,0)† 2 (1,5)† 1,5 (1,0)†

Contenido de aire atrapado

Contenido óptimo de agregado grueso para tamaños máximos nominales de agregados que se utilizarán con agregados finos con un módulo de finura de 2.5 a 3.2

3 /8 310 320

*Los valores dados deben ajustarse para agregados finos con vacíos distintos al 35% usando la Ec. (6-3). †Mezclas elaboradas con HRWRA.

el agregado; la cantidad de cemento; la cantidad de cenizas volantes; y el tipo de aditivo químico utilizado. Por lo tanto, la forma más efectiva de determinar las mejores proporciones proporciones para un conjunto dado de ingredientes es a través del proceso de prueba por lotes. Si se utiliza un HRWRA, el contenido de agua en este aditivo se calcula como parte delw  del w / cm . La Tabla 6.4 proporciona estimaci estimaciones ones del agua de mezcla requerida para concreto de alta resistencia fabricado con agregados de tamaño máximo de 3/8 a 1 pulgada antes de agregar cualquier aditivo químico. También se dan los valores estimados correspondientes para el contenido de aire atrapado. Estas cantidades de agua de mezclado son máximas para agregados gruesos angulares limpios, de forma razonablemente buena, bien clasificados dentro de los límites de ASTM C33. Debido a que la forma de las partículas y la textura de la superficie de un agregado fino pueden influir significativamente significativamente en su contenido de huecos, los requisitos de agua para mezclar pueden ser diferentes de los valores dados.

El contenido de huecos de un agregado fino se puede calcular usando la Ec. (6-2) Densidad a Granel

Contenido vacío V  ,% = -1 - ------------------------------------------------ ------ × 100 (6-2)

-

densidad relativa × 62,4-

Cuando se usa un agregado fino con un contenido de huecos diferente al 35%, se hace un ajuste al contenido de agua de mezcla recomendado. Este ajuste (la cantidad que se agregará o reducirá) se puede calcular usando la Ec. (6-3)

Ajuste de agua de mezcla, lb / yd3 = ((V V - 35) × 8

(6-3)

El uso de Eq. (6-3) da como resultado un ajuste de agua de 8 lb / yd3 de hormigón por cada 1% de desviación del 35% del contenido de huecos.

6.2.3.5 Paso 5: seleccione w/ cm: cm: el w /cm es calculado por dividir la masa del agua de mezcla por la masa combinada del cemento y las cenizas volantes (y otros materiales cementosos).

En Cuadro 6.5, 6.5, máximo recomendado w /cm se da como una función del agregado de tamaño máximo para lograr diferentes resistencias a la compresión a los 28 o 56 días. El uso de un HRWRA generalmente aumenta la resistencia a la compresión del concreto. losw  losw /cm valores dados en Cuadro 6.5 son para hormigón hecho con y sin HRWRA. El comité tiene conocimiento de hormigón de alta resistencia proporcionado sin el uso de HRWRA, sin embargo, el uso

 

211.4R-9

SELECCIÓN DE PROPORCIONES PARA HORMIGÓN DE ALTA RESISTENCIA

Tabla 6.5 — Máximo recomendado w / cm para hormigón de alta resistencia w /cm  Agregado grueso de tamaño máximo, pulg.

Promedio requerido

3 /8

compresivo fuerza F cr ′ ∗ , psi con HRWRA sin HRWRA

7000 8000 9000 10,000 11.000 12 000

28 días 56 días 28 días 56 días 28 días 56 días 28 días 56 días 28 días 56 días 28 días 56 días

1 /2

3 /4

con HRWRA sin HRWRA

1

con HRWRA sin HRWRA

con HRWRA sin HRWRA

0,50 0,55 0,44 0,48

0,42 0,46 0,35 0,38

0,48 0,52 0,42 0,45

0,41 0,45 0,34 0,37

0,45 0,48 0,40 0,42

0,40 0,44 0,33 0,36

0,43 0,46 0,38 0,40

0,39 0,43 0,33 0,35

0,38 0,42 0,33 0,37 0,30 0,33 0,27 0,30

0,30 0,33 0,26 0,29 -

0,36 0,39 0,32 0,35 0,29 0,31 0,26 0,28

0,29 0,32 0,26 0,28 -

0,35 0,37 0,31 0,33 0 ,2 7 0,29 0,25 0,27

0,29 0,31 0,25 0,27 -

0,34 0,36 0,30 0,32 0 ,2 7 0 ,2 9 0 ,2 5 0,26

0,28 0,30 0,25 0,26 -

*F CC ′  ′ r = 1,10F  1,10F C  C ′ + 700 psi.

de HRWRA. Una comparación de los valores contenidos en la Tabla 6.5 permite las siguientes conclusiones: 1. Por un dado w /cm , la fuerza de campo del hormigón es mayor con el uso de HRWRA que sin él, y esta mayor resistencia se alcanza en un período de tiempo más corto; y 2. Con el uso de HRWRA, se puede lograr una determinada fuerza de campo de concreto en un período de tiempo determinado utilizando menos material cementoso del que se requeriría cuando no se usa HRWRA.

6.2.3.6 Paso 6: Calcular el contenido de cemento  material —La —La masa de material cementoso requerida por yarda cúbica de concreto se puede determinar dividiendo la cantidad de agua de mezcla por yarda cúbica de concreto ( Paso 4) 4) por el w /cm (Paso 5). 5). Sin embargo, si las especificaciones incluyen un límite máximo o mínimo en la cantidad de material cementoso por yarda cúbica de concreto, esto debe cumplirse. Por lo tanto, la mezcla debe proporcionarse para contener la mayor cantidad de material cementoso requerido.

6.2.3.7

Paso 7: —Se Proporcione la mezcla básica sin otra con material cementoso  — Se debe hacer una mezcla de prueba cemento Portland como único material cementoso. Se deben seguir los siguientes pasos para completar esta proporción de mezcla básica: 1. Contenido de cemento —Para —Para esta mezcla, dado que no se utilizará ningún otro material cementoso, la masa de cemento es igual a la masa de material cementoso calculada en el Paso 6; y 2. Contenido agregado fino —Después —Después de determinar las masas por yarda cúbica de agregado grueso, cemento, agua y el porcentaje de contenido de aire, se puede calcular el contenido de agregado fino para producir 27.0 pies 3 utilizando el método de volumen absoluto. 6.2.3.8 Paso 8: proporcione las mezclas complementarias utilizando fly 

ceniza —Para —Para determinar las proporciones óptimas de la mezcla, el usuario debe preparar varias mezclas de prueba con diferentes combinaciones y porcentajes de materiales cementosos. El uso de cenizas volantes en la producción de concreto de alta resistencia puede resultar en una menor demanda de agua, una temperatura del concreto reducida y un costo reducido. Debido a variaciones en las propiedades químicas

Tabla 6.6 — Valores recomendados para el reemplazo de cenizas volantes de cemento Portland

Reemplazo recomendado Cenizavoladora

Clase F Clase C

(porcentaje en masa)

15 a 25 20 hasta 35

de cenizas volantes, sin embargo, las características de ganancia de resistencia del hormigón podrían verse afectadas. Por lo tanto, se recomienda que se utilicen al menos dos contenidos diferentes de cenizas volantes para las mezclas de prueba complementarias. Se deben completar los siguientes pasos para que se proporcione cada mezcla de prueba complementaria:

1. Tipo de cenizas volantes —Debido —Debido a las diferentes composiciones químicas, las características de reducción de agua y de aumento de fuerza de las cenizas volantes variarán según el tipo utilizado y su fuente. Por lo tanto, estas características, así como la disponibilidad, deben tenerse en cuenta al elegir las cenizas volantes que se utilizarán; 2. Contenido de cenizas volantes —La —La cantidad de cemento a reemplazar por cenizas volantes depende del tipo de material a utilizar. Los límites recomendados para el reemplazo se dan en la Tabla 6.6 para las dos clases de cenizas volantes. Para cada mezcla de prueba complementaria que se diseñará, se debe elegir un porcentaje de reemplazo de la Tabla 6.6;

3. Masa de cenizas volantes —Una —Una vez elegidos los porcentajes de reemplazo, la masa de cenizas volantes que se utilizará para cada mezcla de prueba complementaria se puede calcular multiplicando la masa total de materiales cementosos (Paso 6) por los porcentajes de reemplazo elegidos previamente. La masa restante de material cementoso corresponde a la masa de cemento. Por lo tanto, para cada mezcla, la masa de cenizas volantes más la masa de cemento debe ser igual a la masa de materiales cementosos calculada en el Paso 6; 4. Volumen de cenizas volantes —Debido —Debido a las diferencias en la densidad relativa del cemento Portland y las cenizas volantes, el volumen de materiales cementosos por yarda cúbica variará con el contenido de cenizas volantes, aunque la masa del material cementoso permanece constante. Por lo tanto, para cada mezcla, el volumen de

 

211.4R-10

INFORME DEL COMITÉ DE ACI

el material cementoso debe calcularse sumando el volumen de cemento y el volumen de cenizas volantes; y 5. Contenido agregado fino —Habiendo —Habiendo determinado el volumen de material cementoso por yarda cúbica de concreto para cada mezcla de prueba complementaria, y dado los volúmenes previamente determinados por yarda cúbica de agregado grueso, agua y aire atrapado (Paso (Paso 7), 7), el contenido de agregado fino de cada mezcla de prueba complementaria se calcula utilizando el método de volumen absoluto. 6.2.3.9 Paso 9 : Mezclas de prueba —Para —Para cada uno de los ensayos

mezclas proporcionadas en Pasos 1 mediante 8, debe producirse un lote de prueba de laboratorio para determinar las características de trabajabilidad y resistencia de las mezclas. Las masas de agregado fino, agregado grueso y agua deben ajustarse para corregir la condición de humedad de los agregados utilizados. Cada lote de prueba debe ser tal que, después de una mezcla completa, una mezcla de concreto uniforme de al menos 3.0 pies3, o más grande si es necesario, para realizar la prueba de concreto recién mezclado y fabricar el número requerido de probetas. 6.2.3.10 Paso 10: Ajuste las proporciones de la mezcla de prueba.Si prueba.Si el

No se obtienen las propiedades deseadas del hormigón, las proporciones proporciones originales de la mezcla de prueba deben ajustarse de acuerdo con las siguientes pautas para producir la trabajabilidad deseada. 1. Caída inicial —Si —Si el asentamiento inicial de la mezcla de prueba no está dentro del rango deseado, se debe ajustar el agua de mezclado o la dosis del aditivo. La masa de material cementoso en la mezcla debe ajustarse para mantener el nivel deseado.w  deseado. w /cm.A cm.A continuación, se debe ajustar el contenido de agregado fino para asegurar un rendimiento adecuado del concreto; 2. Tasa de dosificación de HRWRA—Si HRWRA—Si se usa HRWRA, se deben probar diferentes dosis para determinar el efecto sobre la resistencia y trabajabilidad de la mezcla de concreto. Debido a la naturaleza de las mezclas de concreto de alta resistencia, las dosis más altas que las recomendadas por el fabricante del aditivo pueden funcionar sin segregación. Además, debido a que el tiempo de adición del HRWRA y la temperatura del concreto pueden afectar la efectividad del aditivo, es posible que su uso en mezclas de prueba de laboratori laboratorio o deba ajustarse a las condiciones de campo. En la práctica, volver a dosificar con HRWRA

5. w / cm— Si Si no se logra la resistencia a la compresión del hormigón requerida utilizando el w /cm recomendado en Cuadro 6.5, 6.5, mezclas de prueba adicionales con menor w /cm debe ser probado. Si esto no da como resultado un aumento de la resistencia a la compresión, se debe revisar la idoneidad de los materiales utilizados. 6.2.3.11 Paso 11: seleccione las proporciones óptimas de la mezcla Una vez que se han ajustado las proporciones de la mezcla de prueba para producir las propiedades deseadas, las muestras de resistencia deben moldearse a partir de lotes de prueba hechos en las condiciones de campo esperadas de acuerdo con los requisitos de ACI 318. Los aspectos prácticos de la producción y los procedimientos de control de calidad se evalúan mejor cuando el tamaño de la producción Los lotes de prueba se preparan utilizando el equipo y los procedimientos que se utilizarán en el trabajo real.

6.3 — Cálculos de muestra 6.3.1 Introducción —Aquí —Aquí se presenta un ejemplo para Ilustre el procedimiento de dosificación de la mezcla para hormigón de alta resistencia que se discutió en la sección anterior. Los resultados de los lotes de pruebas de laboratorio dependerán de los materiales reales utilizados. En este ejemplo, se utiliza cemento Tipo I que tiene una densidad relativa de 3,15.

6.3.2 Ejemplo —Se —Se requiere hormigón de alta resistencia para las columnas en los primeros tres pisos de un edificio de oficinas de gran altura. La resistencia a la compresión especificada es de 9000 psi a los 28

días. Debido al espaciado estrecho del refuerzo de acero en las columnas, el agregado de tamaño máximo nominal más grande que se puede usar es 1/2 pulg. Se usará un agregado fino que cumpla con los límites de ASTM C33, que tiene las siguientes propiedades:

1. FM = 2,9 módulo de finura; 2. RDSobredosis = 2,59 densidad relativa, basada en secado al horno; 3. Abs = 1,1% de absorción, basado en secado al horno; 4. BD = 105 libras / pie3 Densidad a Granel; y

5. Se utilizarán HRWRA y aditivos retardadores de fraguado. 6.3.2.1 Paso 1: seleccione el asentamiento y el concreto requerido 

fuerza —Debido —Debido a que se usa un HRWRA, el concreto se diseñará en base a un asentamiento de 1 a 2 pulgadas antes de la adición del HRWRA de acuerdo con Cuadro 6.1. 6.1. En este ejemplo, el productor de concreto premezclado no tiene antecedentes previos con concreto de alta resistencia y, por lo tanto, debe

para restaurar la trabajabilidad da como resultado un aumento de la resistencia en casi todas las edades de prueba; sin embargo, una dosis excesiva de HRWRA puede retrasar el tiempo de fraguado inicial del concreto, lo que puede aumentar el potencial de agrietamiento por contracción plástica en las aplicaciones de losas; 3. Contenido de agregado grueso Una Una vez que la mezcla de prueba de concreto se ha ajustado al asentamiento deseado, se debe determinar si la mezcla es demasiado dura para la colocación del trabajo o los requisitos de acabado. Si es necesario, se puede reducir el contenido de agregado grueso y ajustar el contenido de agregado fino en consecuencia para asegurar un rendimiento adecuado. Sin embargo, esto puede aumentar la demanda de agua de la mezcla, aumentando así el contenido requerido de material cementoso para mantener un determinadow  determinado w /cm . Además, una reducción en el contenido de agregado grueso puede resultar en un módulo de elasticidad más bajo para el concreto endurecido;

4. Contenido de aire Si Si se requiere incorporación de aire y el contenido de aire medido difiere significativamente de los cálculos de proporción diseñados, entonces la dosis debe ajustarse para mantener el rendimiento; y

seleccionar proporciones basadas en mezclas de prueba de laboratorio. Usando la ecuación. (3-3), la resistencia promedio requerida utilizada para la selección de proporciones de concreto es

F CC ′′  r  = 1,10 × (9000) + 700 = 10,600 psi

(3-3)

6.3.2.2 Paso 2: seleccione el tamaño máximo de agregado. Basado en las pautas en Cuadro 6.2 6.2,, se utilizará una piedra caliza triturada que tenga un tamaño máximo nominal de 1/2 pulgada. Las propiedades de la piedra caliza triturada son las siguientes: 1. RDSobredosis = 2,76 densidad relativa, basada en secado al horno;

2. Abs = 0,7% de absorción, basado en secado al horno; y 3. BD = 101 libras / pie3 Densidad a Granel.

La clasificación del agregado debe cumplir con ASTM C33, No. 7, agregado grueso de 1/2 pulgada. 6.3.2.3 Paso 3: seleccione el contenido óptimo de agregado grueso -

El contenido óptimo de agregado grueso, seleccionado deCuadro deCuadro 6.3, 6.3, es de 0,68 por unidad de volumen de contenido. La masa seca de agregado grueso por yarda cúbica de concreto,W  concreto,W seco seco , es entonces

 

211.4R-11

SELECCIÓN DE PROPORCIONES PARA HORMIGÓN DE ALTA RESISTENCIA

(0,68) × (101) × (27) = 1854 libras 6.3.2.4 Paso 4: Estime el contenido de agua y aire de la mezcla Basado en un asentamiento de 1 a 2 pulg. Y 1/2 pulg. De agregado grueso de tamaño máximo, la primera estimación del agua de mezcla requerida elegida de Cuadro 6.4 es 295 lb / yd3 de hormigón, y el contenido de aire atrapado, para las mezclas elaboradas con HRWRA, es del 2,0%. (6-2)se se utiliza por Para corregir el contenido vacío que no sea del 35%, Eq. (6-2) primera vez para calcular el contenido de huecos del agregado fino que se utilizará

105

1 ------------------------------------ × 100 = 35,03%

(2,59) × (62,4)

El ajuste del agua de mezcla, calculado utilizando Eq. (6-3), (6-3), es

Cemento

984 libras

Agregado fino, seco

963 libras

Agregado grueso, seco

1854 libras

Agua, incluidas 3 oz / cwt* mezcla

295 libras

*Cien masa de cemento.

6.3.2.8 Paso 9: proporcione las mezclas complementarias utilizando  cemento y cenizas volantes 

1. Se selecciona una ceniza volante ASTM Clase C con una densidad relativa de 2,64;

2. Los límites recomendados para el reemplazo que figuran enCuadro en Cuadro 6.6 para las cenizas volantes de clase C son del 20 al 35%. Se deben dosificar cuatro mezclas complementarias, con los siguientes porcentajes de sustitución de cenizas volantes:

20% 25% 30% 35%

Mezcla acompañante No. 1 Mezcla acompañante No. 2

(35.03 - 35) × 8 = +0.24 lb / yd3 de hormigón

El ajuste del agua de mezclado por yarda cúbica de concreto es insignificante; por lo tanto, se utilizarán 295 libras de agua. Esta agua de mezcla requerida no se ajusta al agua en el HRWRA u otros aditivos químicos. 6.3.2.5 Paso 5: seleccione w / cm-  cm- Para Para hacer hormigón

utilizando HRWRA, HRWRA, agregado de tamaño máximo nominal de 1/2 pulg., y logrando una resistencia a la compresión promedio de 10,600 psi a los 28 días en el campo basado en mezclas de prueba de laboratorio, el requerido w /cm elegido de Cuadro 6.5 se interpola para ser 0,30. Las resistencias a la compresión enumeradas enCuadro enCuadro 6.5 son las intensidades de campo medias requeridas.

6.3.2.6 Paso 6: Calcular el contenido de cemento  material —La —La masa de material cementoso por yarda cúbica de hormigón es

Mezcla acompañante No. 3 Mezcla acompañante No. 4

3. Para la mezcla complementaria No. 1, la masa de cenizas volantes Clase C por yarda cúbica de concreto es (0.20) × (984) = 197 lb. Por lo tanto, la masa de cemento es (984) - (197) = 787 lb. Las masas de cemento y cenizas volantes por yarda cúbica de hormigón para las mezclas complementarias restantes se calculan de manera similar. Los valores son los siguientes: Mezcla acompañante

No. 1 No. 2 Numero 3

No. 4

Por ciento

Cemento, lb

20 25 30 35

787 738 689 640

Cenizas volantes clase C, lb

Total, libras

197 246 295 344

984 984 984 984

4. Para la primera mezcla complementaria, el volumen de cemento por yarda cúbica de concreto es (787) / (3.15 × 62.4) = 4.00 pies 3, y la ceniza volante por yarda cúbica es (197) / (2.64 × 62.4) = 1.2 pies 3. Los volúmenes de cemento, cenizas volantes y material cementoso total para

⎛ 295 - - - - - - - - - - = 983,3 libras

⎝0,30⎠

Las especificaciones no establecen un mínimo para el contenido de materiales cementosos; por lo tanto, 984 lb / yd3 de cemento se utilizará.

6.3.2.7 Paso 7: proporcione la mezcla básica solo con cemento  1. Contenido de cemento por yarda cúbica = 984 lb; y 2. Los volúmenes por yarda cúbica de todos los materiales, excepto el agregado fino, son los siguientes:

cada mezcla complementaria son: Mezcla acompañante

Cemento, pies3

4,00 3,75 3,50 3,25

No. 1 No. 2 Numero 3

No. 4 Cemento

Agregado gr grueso

Agua Aire

(984) / (3,15 × 62,4) =

5,01 pies3

(1854) / (2,76 × 6622,4) =

10,77 pies3

(295) / (62,4) =

4.73 pies3

(0,02) × (27) =

Volumen total

0.54 pies3 21.04 pies3

Por lo tanto, el volumen requerido de agregado fino por yarda

1,20 1,49 1,79 2,09

Total, pies3

5 ,2 0 5 .2 4 5 .2 9 5 .3 4

5. Para todas las mezclas complementarias, los volúmenes de agregado grueso, agua y aire por yarda cúbica de concreto son los mismos que los de la mezcla básica que no contiene ningún otro material cementoso; sin embargo, el volumen de material cementoso varía con cada mezcla. La masa requerida de agregado fino por yarda cúbica de concreto para la mezcla complementaria No. 1 se calcula de la siguiente manera:

cúbica de concreto es (27.0 - 21.04) = 5.96 pies 3. Al convertir esto en masa de agregado fino en condición seca, por yarda cúbica de concreto, la masa requerida de agregado fino es

(5,96) × (62,4) × (2,59) = 963 libras

Ceniza Cenizass volantes a ntes clase a se C, C, pies pies3

Componente

Volumen (por cúbico yarda de concreto, ft 3)

Material cementoso

5,20

Agregado grueso

1 0 ,7 7

 

211.4R-12

INFORME DEL COMITÉ DE ACI

Aire

4,73 0 ,5 4

Volumen total

21.24

Agua (incluida la mezcla retardadora de 2.5 oz / cwt)

Mezcla acompañante No. 3

Masas secas, lb

Cemento Cenizavoladora

El volumen requerido de agregado fino es (27.0 - 21.24) = 5.76 pies3. Al convertir esto en la masa de agregado fino (seco) por yarda cúbica de concreto, la masa requerida es (5.76) × (62.4) × (2.59) = 931 lb. Las proporciones de la mezcla por yarda cúbica de concreto para cada mezcla complementaria son las siguientes:

Agregado fino, seco Agregado grueso, seco Agua (incluido el aditivo retardante de 2.5 oz / cwt)

Mezcla acompañante No. 4

689 295 975 1863

295

250

Masas secas, lb

Masas de lote, lb

640

640

Agregado grueso

390494 1854

936474 1863

Agua (incluido el aditivo retardante de 2.5 oz / cwt)

295

251

Cemento Cenizas volantes, Clase C

Agregado fino Mezclas complementarias, lb

Masas de lote, lb

689 295 917 1854

No. 1 No. 2

Numero 3

No. 4

Áridos gruesos, secos

984 963 1854

787 197 931 1854

738 246 924 1854

689 295 916 1854

640 344 908 1854

La masa de lote reducida para la mezcla básica para producir 3.0 pies3 se

Agua (incluido el aditivo retardante de 2.5 oz / cwt)

295

295

295

295

295

calcula de la siguiente manera:

Materiales

Básico, lb

Cemento Cenizas volantes, Clase C

Agregado fino, seco

El tamaño de la mezcla de prueba se selecciona para que sea de 3.0 pies3.

= 984 × (3/27) = 1024 × (3/27) = 1863 × (3/27) = 248 × (3/27)

Cemento

Durante los lotes de prueba, el dosificador debe ser consciente de la posible necesidad de realizar el ajuste necesario de las dosis adecuadas para todos los aditivos químicos. En este ejemplo, la tasa de dosificación de la mezcla retardadora química se ajustó de 3,0 a 2,5 oz / cwt para tener en cuenta la acción retardadora de las cenizas volantes. 6.3.2.9 Paso 9: mezclas de prueba —Las —Las mezclas de prueba deben realizado para la mezcla básica y cada una de las cuatro mezclas complementarias. Si se encuentra que el agregado fino tiene 6.4% de humedad total y el agregado grueso tiene 0.5% de humedad total, basado en condiciones secas, las masas de agregado se ajustan aumentando el peso del lote por yarda cúbica de la siguiente manera: Agregado fino, húmedo Agregado grueso, húmedo

= (963) × (1 + 0.064) = 1024 libras = (1854) × (1 + 0.005) = 1863 libras

Agua = (295) - (963) (0.064 - 0.011) - (1854) (0,005 - 0,007)

Masas secas, lb

Masas de lote, lb

Agregado grueso

984 1024 1863

Agua (incluido el aditivo retardante de 3 oz / cwt)

295

248

Agregado fino

Mezcla acompañante No. 1 Cemento Cenizavoladora

Agregado fino Agregado grueso Agua (incluida la mezcla retardadora de 2.5 oz / cwt)

Mezcla acompañante No. 2 Cemento Cenizavoladora

Agregado fino Agregado grueso Agua (incluido el aditivo retardante de 2.5 oz / cwt)

Masas secas, lb

Masas de lote, lb

787 197 931 1854

787 197 992 1863

295

250

Masas secas, lb

Agua

= 207,00 libras = 27,52 libras

La masa de lote reducida para las mezclas básica y complementaria para producir 3.0 pies 3 se presentan aquí: Mezcla acompañante Básico

No. 1

No. 2

1 0 9 .3 0

87,60

8 2 ,0 0

7 6 ,5 0

7 1 ,1 0

-

2 1 ,8 7

27,33

3 2 ,7 8

3 8 .2 7

Agregado fino, lb

113,90

1 1 0 ,2 0

109,28

1 0 8 ,3 6

1 0 7 ,4 3

Agregado grueso, lb

207,00

2 0 7 ,0 0

207,00

2 0 7 ,0 0

2 0 7 ,0 0

Agua, lb

27,52 27,70

27,75

27,80 27,84

Materiales Cemento, lb Cenizas volantes, Clase C, lb

Numero 3

No. 4

Aditivos químicos (incluidos como parte del agua de mezcla)

984 963 1854

Cemento

Agregado grueso

= 113,90 libras

= 248 libras

Por lo tanto, la masa del lote de agua se corrige para tener en cuenta la humedad aportada por los agregados, que es la humedad total menos la absorción del agregado. Mezcla básica

Agregado fino

= 109,33 libras

6.3.2.10 Paso 10: ajuste las proporciones de la mezcla de prueba -

Las proporciones de la mezcla de prueba requerirán un ajuste y la masa del lote para cada mezcla de prueba se ajustará durante el procesamiento por lotes para obtener el asentamiento deseado, antes y después de la adición de HRWRA, y la trabajabilidad deseada. Los ajustes a la masa del lote para la mezcla básica y la mezcla acompañante No. 4 se mostrarán en detalle. Se resumirán las de las otras tres mezclas complementarias.

6.3.2.10.1 Mezcla básica  1. Aunque se calculó que la cantidad de agua requerida para producir un asentamiento de 1 a 2 pulgadas era de 27,52 lb, en realidad se necesitaron 28,50 lb (incluyendo el aditivo retardador de 2,5 oz / cwt) para producir el asentamiento deseado. La masa real del lote para la mezcla básica fue entonces:

Masas de lote, lb

738 246 924 1854

738 246 984 1863

295

250

Volumen (por yarda cúbica de

Componente

hormigón, pies3)

Cemento

109,00 libras

Agregado fino

114,00 libras

Agregado grueso

207,00 libras

Agua

28,50 libras

 

211.4R-13

SELECCIÓN DE PROPORCIONES PARA HORMIGÓN DE ALTA RESISTENCIA

Corregir estos a masa seca da: Mezcla básica

añadido a la mezcla con el agua de amasado. El HRWRA se añadió aproximadamente 15 minutos después de la mezcla inicial; Masa, lb

3. La mezcla de concreto con un asentamiento de 10 pulgadas tenía una

Cemento

N/A

109,00

trabajabilidad adecuada para una colocación adecuada, por lo que no fue

Agregado fino, seco

(114,00) / (1,064) =

107,14

necesario ajustar el contenido de agregado grueso;

Agregado grueso, seco

(207,00) / (1,005) =

205,97

(28,50 + 5,68* - 0,41†) =

33,77

4. El contenido de aire de la mezcla de HRWRA se midió al 1,8%, por lo que no fue necesaria ninguna corrección;

Agua por lotes

*Corrección de humedad de agregados finos.

5. La adición de cantidades significativas de HRWRA requiere un ajuste en el agua de mezcla para tener en cuenta el agua

†Corrección de la humedad del agregado grueso.

El rendimiento real de la mezcla de prueba fue: Mezcla básica

Volumen, pies3

Cemento

(109,00) / (3,15 × 62,4) =

Agregado fino

(107,14) / (2,59 × 62,4) =

Agregado grueso

(205,97) / (2,76 × 62,4) =

Agua Aire

(33,77) / (62,4) =

(0,02 × 3,0) = Volumen total

0,55 0,66 1,20 0,54 0,06 3,01

Ajustando las proporciones de la mezcla para producir 2 7.0 pies3 da: cemento

Agregado fino

= 109,00 × (27/3) × (3 / 3,01) = 107,14 × (27/3) × (3 / 3,01)

Agregado grueso = 205,97 × (27/3) × (3 / 3,01) Agua = 33,77 × (27/3) × (3 / 3,01) Mezcla básica Cemento

Agregado fino, seco Agregado grueso, seco

Agua (incluido el aditivo retardante de 2.5 oz / cwt)

= 976 libras

= 302 libras

Masa, lb

976 960 1845 302

de cemento. El aumento de volumen debido al ajuste de la masa de cemento es (1007 - 976) / (3,15 × 62,4) = 0,158 pies 3, que debe ajustarse eliminando un volumen igual de agregado fino. La masa de agregado fino a remover es 0.158 × 2.59 × 62.4 = 26 lb. Las proporciones de mezcla ajustadas resultantes son:

Agregado fino, seco Agregado grueso, seco

Agua (incluido el aditivo retardante de 2.5 oz / cwt)

11 × (1007/100) (0,80) / 16 = 5,54 libras de agua El impacto de la parte sólida de la mezcla química sobre el peso y el rendimiento es a menudo insignificante y puede ignorarse en la dosificación de la mezcla siempre que el agua de la mezcla se considere en peso y rendimiento de la mezcla. La cantidad de agua de mezcla debe reducirse en e n 5,54 libras aportadas por los aditivos; y

= 1854 libras

(976) = 0,31. Para mantener la relación deseada de 0.30, la masa de cemento debe aumentarse a (302) / (0.30) = 1007 lb / yd 3

Cemento

Agua aportada por HRWRA:

= 1021 libras

Las nuevas proporciones de la mezcla dan como resultado una w /cm de (302) /

Mezcla básica

aportada por HRWRA y adaptarse a la variación de rendimiento resultante del agua de mezcla. Para una tasa de dosificación de HRWRA de 11 oz / cwt con 20% de sólidos, la corrección de agua es:

Masa, lb

1007 934 1845 302

2. Para la colocación en las columnas fuertemente reforzadas, se desea un concreto fluido que tenga un asentamiento de al menos 9 pulgadas. La dosis recomendada por el fabricante del HRWRA osciló entre 8 y 16 oz / cwt de material cementoso. En un laboratorio con una temperatura ambiente de 75 ° F, la adición de HRWRA a la mezcla ajustada a una tasa de dosificación de 8 oz / cwt produjo una caída de 6 pulgadas, 11 oz / cwt produjo una caída de 10 pulgadas y 16 oz. / cwt provocó la segregación del hormigón fresco. Al usar las tres tasas de HRWRA, también se aplicó una tasa de dosificación constante de aditivo retardante de 2.5 oz / cwt.

6. La resistencia a la compresión a 28 días de la mezcla básica fue de 11,750 psi, que satisfizo la resistencia requerida de 10,600 psi. 6.3.2.10.2 Mezcla acompañante No. 4  1. La cantidad real de agua de mezcla requerida para producir un asentamiento de 1 a 2 pulgadas fue menor que la calculada para esta mezcla de prueba (3.0 pies3). Las masas reales de los lotes fueron:

Mezcla No. 4

Masa, lb

Cemento

71.07

Cenizas volantes, Clase C

38.27

Agregado fino

1 0 7 ,4 3

Agregado grueso

2 0 7 ,0 0

Agua por lotes

26,50

Corregir estos por masas secas da: Mezcla No. 4

Masa, lb

Cemento

71.07

Cenizas volantes, Clase C

38.27

Agregado fino, seco

1 0 0 ,9 7

Agregado grueso, seco

205,97

Agua por lotes

31,78

El rendimiento real de la mezcla de prueba fue: Material

Cálculo de volumen

Cemento

(70,56) / (3,15 × 62,4) =

Cenizas volantes, Clase C

(38,00) / (2,64 × 62,4) =

Agregado fino Agregado grueso

Agua Aire

(99,10) / (2,59 × 62,4) = (205,97) / (2,76 × 62,4) = (32,67) / (62,4) = (0,02) / (3,0) = Volumen total

Volumen, pies3

0,36 0,23 0,62 1,20 0,51 0,06 2,98

 

211.4R-14

INFORME DEL COMITÉ DE ACI

Ajustando las proporciones de la mezcla para producir 27.0 pies3 da:

Tabla 6.7 — Mezclas complementarias ajustadas Mezcla acompañante

Mezcla No. 4 Cemento Cenizas volantes, Clase C Agregado fino, seco

Agregado grueso, seco

Agua (incluido el aditivo retardante de 2.5 oz / cwt)

Masa, lb

635 342 898 1866 296

Básico

mezclaMateriales

Numero 3

No. 4

20% 25% 30% 35%

sin ceniza

ceniza

ceniza

ceniza

ceniza

1007 934 1845

788 197 875 1845

738 243 867 1845

684 287 859 1845

617 332 896 1858

Agua de HRWRA, lb

302 1,00 3,0 11,0 5.60

Slump, in., Después de HRWRA

1 0 .0 0

296 294 294 285 1,25 1,00 1,50 1,00 2.5 2.5 2.0 2.0 11,0 10.0 9.5 9.0 5.60 4,80 4.60 4.30 10,50 9.00 10.25 9,50

11 ,,7750

1 11,,50 0 11 ,,9900 11,6 0000 11,370

Cemento, lb Cenizas volantes, Clase C, lb Agregado fino, seco, lb Agregado grueso, seco, lb

Las nuevas proporciones de la mezcla dan como resultado una w /cm de 0,29. La relación deseada fue 0,30; por lo que se puede reducir la masa de material cementoso. El porcentaje de cenizas volantes para esta mezcla es del 35% y debe mantenerse. La nueva masa de material cementoso es (296) / (0.30) = 959 lb. De esto, el 35% debe ser ceniza volante, dando 335 lb de ceniza volante y 623 lb de cemento. El cambio de volumen debido a la reducción de material cementoso es

No. 1 No. 2

Agua, lb* Slump, in., Antes de HRWRA Retardador, oz / cwt

HRWRA, oz / cwt

Fuerza de laboratorio, 28 días, psi *No incluye agua en HRWRA.

(643 - 623) / (3,15 × 62,4) + (342 - 335) / (2,64 × 62,4) = 0,167 pies3 Por lo tanto, 0.167 pies3 de agregado fino debe agregarse, lo que aumenta la masa de agregado fino en (0.167) (2.59) (62.4) = 19 lb / yd3 de hormigón. Las proporciones de mezcla ajustadas son: Cemento

623 libras

Cenizavoladora

335 libras

Agregado fino, seco

859 libras

Agregado grueso, seco

1854 libras

Agua (incluido el aditivo retardante de 2.5 oz / cwt)

288 libras

2. Al agregar HRWRA a la mezcla ajustada aj ustada para producir un concreto fluido, se encontró que 9 oz / cwt de material cementoso producían un asentamiento de 9-1 / 2 pulgadas en condiciones de laboratorio. Se añadió una mezcla retardadora (2,5 oz / cwt) al hormigón con agua de mezcla y se añadió el HRWRA aproximadamente 15 minutos después de la mezcla inicial; 3. La mezcla de HRWRA tenía una trabajabilidad adecuada; por lo tanto, no fue necesario ajustar el contenido de agregado grueso; 4. Se midió el contenido de aire de la mezcla de HRWRA al 2,1%; por lo tanto, no fue necesaria ne cesaria ninguna corrección; y

5. La resistencia a la compresión promedio de 28 días de las muestras

coladas de la mezcla de prueba de laboratorio fue de 11,370 psi.

6.3.2.10.3 Resumen del rendimiento de la mezcla de prueba La Tabla 6.7 es un resumen de los resultados de las mezclas de prueba de laboratorio ajustadas.

6.3.2.11 Paso 11: seleccione las proporciones óptimas de la mezcla Todas las mezclas produjeron una resistencia a la compresión de laboratorio de 28 días superior a la resistencia a la compresión de laboratorio requerida de 10,600 psi. Por lo tanto, se puede seleccionar cualquiera de las mezclas complementarias No. 1 a 4 para su uso en este proyecto.

Debido a que la experiencia muestra que la resistencia promedio del concreto de producción de campo será diferente a la resistencia de un lote de prueba de laboratorio, el contratista eligió apropiadamente hacer lotes de prueba de campo para las mezclas básica y complementaria para verificar la resistencia a la compresión anticipada en el campo. Las mezclas se ajustaron a los asentamientos deseados, tanto antes como después de la adición del HRWRA, y se prepararon muestras de resistencia a la compresión. También se registraron las temperaturas del hormigón. Los resultados de la prueba se muestran a continuación.

Mezcla

Compresiva de 28 días

fuerza, psi

Básico

11,160

Mezcla acompañante No. 1

1 0 ,9 2 0

Mezcla acompañante No. 2 Mezcla acompañante No. 3

1 0 ,8 2 0 1 0 ,7 9 0

Mezcla acompañante No. 4

1 0 ,2 9 0

Hormigón

temperatura, ° F

94 93 89 84 82

Con la excepción de la Mezcla complementaria No. 4, todas las mezclas produjeron resistencias a la compresión en el campo que excedieron la resistencia a la compresión del laboratorio de 10,600 psi (73 MPa) a los 28 días. La temperatura reducida del concreto y el contenido de material cementoso de la Mezcla complementaria No. 3 la hicieron más deseable para el productor de concreto premezclado. premezclado. Como las condiciones ambientales o las propiedades del material varían, pueden ser necesarios ajustes de campo adicionales.

CAPÍTULO 7 — DOSIFICACIÓN DE LA MEZCLA DE HORMIGÓN DE ALTA RESISTENCIA UTILIZANDO HUMO DE SÍLICE 7.1 — Relaciones fundamentales El humo de sílice tiene un efecto pronunciado sobre las propiedades del hormigón.

Esto es especialmente cierto para el hormigón de alta resistencia debido a sus propiedades físicas y químicas. El humo de sílice aumenta la resistencia del hormigón en gran parte porque aumenta la resistencia de la unión entre la pasta de cemento y las partículas agregadas (Mindess 1988). El humo de sílice se combina con el hidróxido de calcio Ca (OH), un subproducto débil del proceso de hidratación del cemento, que da como resultado productos cementantes adicionales, lo que aumenta la resistencia del concreto y reduce significativamente su permeabilidad. Consulte ACI 234R para obtener información actualizada y más completa sobre el mecanismo por el cual el humo de sílice modifica la pasta de cemento, el mortero y el concreto. —Se han utilizado varios tipos de cemento 7.1.1 Humo de cemento y sílice —Se Portland junto con humo de sílice para cumplir con los requisitos específicos del proyecto, incluida la alta resistencia. Las proporciones de mezcla con cemento Portland que cumple con ASTM C150, para Tipo I o II y humo de sílice que cumple con los requisitos de ASTM C1240 son las más comúnmente utilizadas. Las mezclas de hormigón para hormigón de alta resistencia contienen típicamente de 600 a

 

SELECCIÓN DE PROPORCIONES PARA HORMIGÓN DE ALTA RESISTENCIA

850 libras / yarda3 de materiales cementosos más 5 a 15% de humo de sílice por masa de cemento con un w /cm tan bajo como 0.20.

7.1.1.1 Aditivos químicos —Aumenta —Aumenta el humo de sílice demanda de agua y, sin HRWRA, las mezclas de concreto de humo de sílice pueden ser difíciles de mezclar, colocar, bombear y terminar. ACI 211.1 y 363R recomiendan el uso de aditivos químicos cuando se usa concreto de humo de sílice. Los aditivos reductores de agua y de control de fraguado deben cumplir con los requisitos de ASTM C494 / C494M. Cuando se usa humo de sílice en mezclas de concreto, se espera que se requiera más mezcla para un asentamiento deseado de lo que se requeriría de otra manera en una mezcla de concreto convencional. La adición de WRA o HRWRA debe realizarse en la planta de concreto premezclado para dosificar el concreto con un asentamiento de aproximadamente 1 a 2 pulgadas más alto que el requerido en el sitio de trabajo. Esto permitirá que el concreto de humo de sílice se mezcle completamente en el camino al lugar de trabajo. El ajuste de asentamiento en el sitio debe hacerse usando solo HRWRA, siempre que toda el agua de mezcla permitida en la mezcla de concreto se haya agregado durante la dosificación del concreto.

La dosis de aditivo incorporador de aire ai re necesaria para producir un volumen requerido de aire en el concreto generalmente aumenta con cantidades crecientes de humo de sílice debido a la muy alta área de superficie del humo de sílice (Carette y Malhotra 1983b). La cantidad de agente incorporador de aire debe verificarse mediante lotes de prueba. El humo de sílice utilizado en mezclas de concreto de alta resistencia puede contener aditivos inhibidores de la corrosión para la protección del acero de refuerzo. Un ejemplo de tal aplicación son las columnas de hormigón en los estacionamientos. e stacionamientos. Algunos aditivos inhibidores de la corrosión se agregan al concreto de humo de sílice en dosis de hasta 6 gal./yd.3. Es importante que la cantidad de agua aportada por estos aditivos al hormigón de humo de sílice se tenga en cuenta durante el proceso de dosificación y se reste del agua del lote. 7.1.1.2 Demanda de agua —La —La demanda de agua del hormigón

que contiene humo de sílice aumenta con cantidades crecientes de humo de sílice (Scali y Burke 1987; Carette y Malhotra 1983a, b). Este aumento se debe principalmente a la alta superficie del humo de sílice. Por lo tanto, las cantidades de agua de mezcla recomendadas en la Tabla 6.6.3 en ACI 211.1 no son aplicables para mezclas de concreto de humo de sílice. El aumento en la demanda de agua puede ser igual a la masa del humo de sílice agregado (Transportation Research Board 1990). Los HRWRA se utilizan comúnmente para ayudar a lograr elw  el w /cm y trabajabilidad del hormigón de humo de sílice. La dosis de HRWRA dependerá de la cantidad de humo de sílice y del tipo de aditivo reductor de agua utilizado (Jahren 1983).

7.1.1.3 Agregar —Las —Las recomendaciones para gruesos El volumen a granel agregado por unidad de volumen v olumen utilizado en el hormigón de alta resistencia que contiene humo de sílice debe estar de acuerdo con Cuadro 6.3. 6.3.

7.1.1.4 Viabilidad y depresión —Hormigón —Hormigón recién mezclado que contiene humo de sílice es más cohesivo y menos propenso a la segregación que el hormigón sin humo de sílice. A medida que aumenta el contenido de humo de sílice, el concreto puede parecer pegajoso. Para mantener la misma viabilidad aparente, la experiencia de la industria ha demostrado que es necesario aumentar la depresión inicial de

211.4R-15

el concreto con humo de sílice de 1 a 2 pulgadas (Jahren 1983) por encima del requerido para el concreto de cemento Portland convencional. El uso de humo de sílice en el hormigón puede mejorar tanto la trabajabilidad como la capacidad de acabado. La cohesión adicional del hormigón de humo de sílice puede mejorar las propiedades de colocación por bombeo del hormigón, mientras que la ausencia de agua de sangrado superficial permite un acabado y curado más rápidos.

La presencia de humo de sílice por sí sola no cambiará significativamente la tasa de pérdida de asentamiento de una mezcla de significativamente concreto dada. Debido a que el humo de sílice se usa junto con WRA, HRWRA o ambos, puede haber un cambio en las características de pérdida de asentamiento que en realidad es causado por la mezcla química seleccionada. Diferentes aditivos químicos producen diferentes tasas de pérdida por asentamiento. Se recomiendan lotes de prueba que utilicen los materiales propuestos para el proyecto para establecer las características de pérdida de asentamiento para una situación particular. 7.1.2 Consideraciones Especiales —En —En promedio, una partícula de humo de sílice es aproximadamente 100 veces más pequeña que el cemento Portland (Silica Fume Association 2005). Al igual que con los agregados, la disminución del tamaño de las partículas aumenta la superficie y la demanda de agua. Sin un HRWRA, el humo de sílice requeriría agua de transporte adicional para obtener un asentamiento razonable. El agua extra aumentaría la cantidad total de agua y la law  w /cm , reduciendo la resistencia del hormigón.

7.2 — Dosificación de la mezcla de hormigón

—El propósito de este método es determinar 7.2.1 Objetivo —El Extraiga los materiales apropiados y más económicos que se pueden usar en un lote de prueba que se aproximará a las propiedades deseadas del concreto. Este método de dosificación proporciona un punto de partida para una mezcla de concreto que se modificará y ajustará según sea necesario para cumplir con las propiedades deseadas del concreto.

7.2.2 Introducción —El —El procedimiento descrito en ACI 211.1 para dosificar hormigón de resistencia normal puede no ser totalmente aplicable para hormigones de alta resistencia que contienen humo de sílice, baja w /cm con la incorporación de reductores de agua de rango normal y alto, o ambos. Estos hormigones de alta resistencia a menudo contienen uno o más materiales cementantes complementarios que posiblemente reemplacen una cantidad significativa de cemento. El humo de sílice altera las propiedades y el comportamiento del hormigón fresco y endurecido. Por ejemplo, una gran mayoría de las proporciones de mezclas de hormigón con humo de sílice tienen valores de asentamiento generados principalmente principalmente por la adición de WRA. El uso de humo de sílice generalmente aumentará la demanda de agua del hormigón proporcionalmente proporcionalmente a la cantidad de humo de sílice añadida. Por lo tanto, las recomendaciones para aproximar el agua de mezcla enumeradas en ACI 211.1 no son aplicables en el concreto de humo de sílice. La masa completa del humo de sílice debe agregarse a la masa de todos los demás materiales cementosos presentes para determinar law  law / cm .

Otro enfoque común es comenzar con proporciones de mezcla que se hayan utilizado util izado con éxito en otros proyectos con requisitos similares. Dado este punto de partida, se pueden realizar mezclas de prueba en el laboratorio y en condiciones de campo para verificar el desempeño con los materiales reales del proyecto. Algunos ejemplos de proporciones de mezclas de hormigón de humo de sílice, extraídos delManual delManual del usuario de humo de sílice (Silica Fume 7.1.. Association 2005), se muestran en Cuadro 7.1

 

211.4R-16

INFORME DEL COMITÉ DE ACI

Tabla 7.1 — Proporciones de mezcla inicial recomendadas para concreto de alta resistencia con humo de sílice (Silica Fume Association 2005) Torre clave, Scotia Plaza, Cubierta del puente, Cleveland Toronto Ohio DOT

1

Manual de humo de sílice referencias

Fuerza compresiva* Otros requerimientos

2

4

12.000 psi a 10,000 psi a 7000 psi a 28 días 28 días 28 días Bombeable para

57 historias

N/A

Aire atrapado†

Hormigón proyectado húmedo

Vigas de puente,

Colorado DOT

reparar

5

Mezcla de prueba

7

6000 psi

6500 psi en el lanzamiento 10,000 psi ultimate

a los 28 días

9

Mezcla de prueba

10

12,840 psi a los 28 días 15,520 psi a los 28 días 16.760 psi a los 3 años 18,230 psi a los 3 años

100 libras / yarda3 fibra de

N/A

N/A

acero para aumentar

N/A

N/A

N/A

Desconocido

N/A

N/A

10 pulg.

9.5 pulg.

0,5 800

0,5 800

tenacidad N/A

5 ± 1,5

8 a 10% como

entregado;

4 a 6% en su lugar Caída, adentro.

> 10 pulg.

Tamaño máximo de agregado, pulg.

Cemento, lb / yd3 Cenizas volantes, lb / yd 3

Cemento de escoria, lb / yd 3

Humo de sílice, lb / yd 3

Máximo w /cm  Agua, lb / yd 3 ‡

4 pulg.

4 a 8 pulg.

2 a 4 pulg.

Desconocido

0,5 684 0

1 ,5 532 0

3 /4 700 0

3 /8 682 0

Desconocido

730 0

100, clase C

175, clase C

285 79 0,24 251

197 62 0,31 244

0 70 0 ,3 6 277

0 70 0,45 338

0 35 0,28 214

0 40 0,29 270

0 125 0,23 255

*La fuerza mostrada es F CC ′  excepto las Mezclas 9 y 10, que son las resistencias medidas reales. Agregue un sobrediseño apropiado para el desarrollo de la mezcla. †Se ha producido una reducción permitida en el contenido de aire para una resistencia superior a 6000 psi.

‡Incluya agua en HRWRA para mezclas con

muy bajo w /cm .

7.2.3 Procedimiento de dosificación de la mezcla 

—Aunque no hay datos empíricos 7.2.3.1 Proporcionando —Aunque método disponible para la dosificación, el siguiente procedimiento paso a paso ha evolucionado durante muchos años y ha demostrado su eficacia. Este procedimiento se toma deManual deManual del usuario de humo de sílice (Asociación de Humos de Sílice 2005). Los siguientes pasos son procedimientos recomendados recomendados para la dosificación de la mezcla.

7.2.3.1.1 Paso 1: determinar los requisitos del proyecto Lea atentamente las especificaciones del proyecto. Busque requisitos no solo para el desempeño del concreto sino también para el dosificado del concreto. Los elementos a tener en cuenta incluyen:

• Fuerza compresiva; • Exposición al cloruro; • Exposición al congelamiento y descongelamiento; • Exposición a sustancias químicas;

• Resistencia a la abrasión; • Restricciones de temperatura;

• Relación agua-material cementoso (w  ( w /cm ));; • Contenido máximo de agua; • Contenido de materiales cementosos; y • Porcentajes de cenizas volantes, cemento de escoria y humo de sílice.

7.2.3.1.2 Paso 2: Coordine con el contratista que  estará colocando el hormigón —Reciba —Reciba la opinión del contratista al principio del proceso de dosificación de la mezcla. Los elementos a considerar incluyen:

• Requisitos especiales de construcción; • Métodos de colocación y acabado; • Tamaño de agregado máximo permitido; • Restricciones de asentamiento: aumente el asentamiento para el hormigón de humo de sílice (Sección (Sección 7.1.1.4); 7.1.1.4); y

• Responsabilidad de agregar aditivos químicos en el sitio, si es necesario. 7.2.3.1.3 Paso 3: seleccione la mezcla de inicio —Tabla —Tabla 7.1 contiene una serie de mezclas de hormigón de humo de sílice que tienen

ha sido desarrollado para una variedad de aplicaciones. Esta tabla se puede utilizar para encontrar una mezcla de hormigón que cumpla con requisitos similares a los de su proyecto. Los valores de mezcla en la tabla incluyen toda el agua en los aditivos químicos. Si no se tiene en cuenta toda el agua aportada por estos productos químicos, el hormigón tendrá diferentesw  diferentesw /cm y puede afectar la resistencia a la compresión junto con otras propiedades.

7.2.3.1.4 Paso 4: Determine el volumen de aire atrapado  requerido — —Es Es esencial que el concreto con humo de sílice que estará expuesto a congelación y descongelación mientras está saturado tenga aire incorporado. Utilice tablas estándar de la industria como las que se encuentran en ACI 301, 201.2R y 318 para determinar el volumen de aire requerido.

7.2.3.1.5 Paso 5: incorporar agregados locales en el  mezcla de prueba original —Hay —Hay dos elementos a considerar en este documento:

• Calcule un volumen agregado total que producirá la cantidad correcta de concreto para su proyecto. A veces, el hormigón se dosifica para que no produzca el mismo volumen; algunos productores proporcionan una proporción ligeramente superior a 27,0 pies 3 por yarda cúbica para proporcionar un factor de seguridad contra la pérdida de aire y su impacto en el rendimiento; y

• Use una proporción de agregado fino a grueso que funcione bien para materiales locales. Debido a que esta relación influye en la trabajabilidad, puede ajustarse una vez que se preparen las mezclas de prueba en el laboratorio. 7.2.3.1.6 Paso 6: preparar mezclas de prueba de laboratorio 

• La cantidad de humo de sílice es relativamente pequeña en comparación con el resto de los ingredientes del concreto. Para que funcione el humo de sílice, debe dispersarse por todo el hormigón. A veces es difícil conseguir una dispersión adecuada cuando se utilizan hormigoneras de laboratorio pequeñas, a menudo menos eficientes. Esto es particularmente cierto para la forma densificada de humo de sílice (Lagerblad y Utkin 1993). Las partículas de humo de sílice densificadas deben

 

211.4R-17

SELECCIÓN DE PROPORCIONES PARA HORMIGÓN DE ALTA RESISTENCIA

desglosados y distribuidos uni uniformemente formemente por to todo do el hormigón. Los tiempos de mezcla para el hormigón de humo de sílice a menudo son el doble de los dados en ASTM C192 / C192M;

7.3.2 Ejemplos de —Procedimiento —Procedimiento paso a paso para dosificar una mezcla de hormigón de alta resistencia para columnas:

7.3.2.1 Paso 1: determinar los requisitos del proyecto -A -A

• Mezcle el hormigón con el contenido de agua máximo permitido proporcionado por la proporción de mezcla y el contenido máximo permitido w /cm requisitos. En algunos casos, es posible que el agua máxima permitida no produzca ningún hundimiento mensurable. Use aditivos químicos para lograr l ograr el asentamiento necesario; y

La revisión de la especificación del proyecto determina los siguientes requisitos: • Diseño de resistencia a la l a compresión de 14.000 psi a los 28 días; y

• Revise las propiedades del concreto fresco y ajuste las proporciones de la mezcla según sea necesario para producir la trabajabilidad, el contenido de aire y otras propiedades deseados. Reducir el contenido de agregado fino y aumentar el contenido de agregado grueso puede ayudar a reducir la pegajosidad de la mezcla de concreto. Una vez que se logran las propiedades frescas, haga muestras para pruebas de concreto endurecido para verificar los requisitos del proyecto. Puede ser necesario un ajuste adicional de las proporciones.

con el contratista puede generar requisitos adicionales, tales como: • El tamaño máximo del agregado grueso es 1/2 pulgada;

7.2.3.1.7 Paso 7: realizar pruebas a gran escala -Existen -Existen siempre diferencias entre las proporciones desarroll desarrolladas adas en el laboratorio y las que resultan de la producción del hormigón, particularmente en las dosis de aditivos químicos. Hacer lotes de concreto del tamaño de un camión es la mejor manera de confirmar las propiedades frescas y endurecidas requeridas. Las pruebas a gran escala también son una excelente manera de confirmar otras propiedades que pueden ser de particular interés para el proyecto, como la capacidad de acabado, la contracción, el aumento de temperatura y la calidad de la superficie terminada. También es una oportunidad para que todo el equipo de producción trabaje en conjunto para identificar cualquier problema de última hora antes de pasar a la producción completa. Debe tenerse en cuenta lo siguiente: • No intente economizar haciendo lotes muy pequeños. Haga suficiente concreto para que sea representativo de lo que se hará durante el proyecto. Se necesita una gran cantidad de pasta para recubrir el interior de un tambor mezclador de concreto o mezclador central. Si se hace un lote de concreto demasiado pequeño, se puede perder una cantidad significativa de pasta en el tambor. Al realizar pruebas a gran escala, lote al menos 3,0 yardas3 de hormigón;

• Pruebe para determinar si el concreto cumple con los requisitos de concreto recién mezclado y endurecido para el proyecto. Se espera un ajuste de la dosificación de la mezcla de concreto cuando se realiza el procesamiento por lotes a gran escala de la mezcla de laboratorio. Sin embargo, debido a que una mezcla se ha ajustado en el laboratorio, no se deben esperar ajustes importantes; y

• Sin exposición al congelamiento y descongelamiento.

—Discusiones 7.3.2.2 Paso 2: coordinar con el contratista —Discusiones

• El asentamiento deseado es de 8 a 10 pulg .; y • El hormigón se colocará principalmente mediante bomba.

7.3.2.3 Paso 3: seleccione una mezcla inicial -De -De Cuadro 7.1, 7.1, la mezcla de alta resistencia en la Columna 5 se selecciona como una buena mezcla de partida.

Esta mezcla tiene las siguientes características: Cemento 800 libras / yarda3 Ceniza voladora

175 libras / yarda3

Humo de sílice

125 libras / yarda3

Máximo w /cm 

0,23

7.3.2.4 Paso 4: Determine el volumen de aire requerido Ninguno. Suponga que 1,5% quedará atrapado en esta mezcla.

7.3.2.5 Paso 5: incorporar agregados locales -Primero, -Primero, Determine el volumen que ocupará la pasta como se muestra en la siguiente tabla: Material

Masa, lb

Densidad relativa

Cemento

800 175 125 255 -

3,15 2.5 2 .2 1 -

Cenizavoladora

Humo de sílice

Agua Aire, 1,5%

Volumen, pies3

Volumen total

4.07 1.12 0,91 4.08 0,41 10,58

En segundo lugar, calcule los volúmenes y masas agregados: Gravedad específica a granel del agregado grueso

Gravedad específica a granel del agregado fino Agregado fino 38% del volumen agregado total

Volumen agregado Volumen de agregado fino Masa de agregado fino

= 27,00 - 10,58 = 16,42 pies 3 = 0.38 × 16.42 = 6.24 pies 3 = 6.24 × 62.4 × 2.60 = 1012 libras / yarda3

= 16,42 - 6,24 = 10,18 pies 3 Masa de agregado grueso = 10.18 × 62.4 × 2.58 = 1639 lb / yd3 Volumen de agregado grueso

7.3.2.6 Paso 6: preparar mezclas de prueba de laboratorio -

• Haga más de un lote l ote en el campo. Siempre es prudente saber que se puede repetir la actuación de una determinada mezcla de hormigón.

Al preparar mezclas de prueba de laboratorio, se deben recordar varios elementos:

7.3 — Cálculos de muestra

• Tenga en cuenta toda la humedad en los agregados y en los aditivos utilizados;

7.3.1 Introducción —Mezcla —Mezcla de hormigón de alta resistencia dosificar es un proceso más complejo que dosificar mezclas de hormigón de resistencia normal. Además del humo de sílice, también se pueden incorporar a la mezcla otros materiales cementosos suplementarios, así como los WRA o HRWRA necesarios para lograr el bajow  bajow /cm necesario para producir hormigón de alta resistencia.

2,58 2,60

• Es necesaria una dispersión completa y uniforme del humo de sílice;

• Como mínimo, duplique los tiempos de mezcla definidos en ASTM C192 / C192M; • Realizar las pruebas necesarias en concreto recién mezclado y endurecido; y • Ajuste la mezcla según sea necesario para obtener las propiedades requeridas del concreto recién mezclado.

 

211.4R-18

INFORME DEL COMITÉ DE ACI

-Una vez el 7.3.2.7 Paso 7: realizar pruebas a gran escala -Una las propiedades de la mezcla de hormigón producida en las pruebas de laboratorio son satisfactorias, realice pruebas de producción a gran escala. Considere estos puntos: • Utilice lotes lo suficientemente grandes para que sean representativos de una carga completa;

• Pruebe los lotes de producción más de una vez para garantizar la repetibilidad y uniformidad; y • Comprenda que estos lotes de prueba pueden coincidir con la necesidad del contratista de realizar pruebas de colocación, acabado y curado según sea necesario.

CAPÍTULO 8 — DOSIFICACIÓN DE LA MEZCLA DE HORMIGÓN DE ALTA RESISTENCIA UTILIZANDO CEMENTO DE ESCORIA

8.1 — Relaciones fundamentales La selección de las proporciones de la mezcla puede verse influenciada por

Fig. 8.1 — Influencia de la edad de prueba: losa de cemento Blaine 2/  lb) (Brooks et al. 1992). (Nota: 1 MPa = 145 psi). finura (2010 pies 2 

la edad de la prueba. El concreto de alta resistencia puede ganar una resistencia considerable después de 28 días, particularmente cuando se usa

La dosificación puede ser la misma o ligeramente superior (a menudo en aproximadamente

cemento de escoria (Fig. 8.1). Para aprovechar esta característica, muchas

un 20%) que la del hormigón sin cemento de escoria.

especificaciones de resistencia a la compresión se revisan desde los criterios a los 28 días hasta los 56 días, 91 días o edades posteriores.

8.1.1 Selección de materiales —La —La selección, el control y la dosificación cuidadosos de todos los ingredientes mejora la producción confiable de una mezcla de concreto de alta resistencia. A continuación, se proporciona orientación sobre cómo abordar eficazmente estos factores. Es aconsejable centrarse primero en encontrar una combinación de materiales (locales o de otro tipo) que proporcionen el nivel de rendimiento requerido. Luego, la optimización de la dosificación de la mezcla puede incluir una evaluación más amplia de las opciones potencialmente más rentables. En la mayoría de los casos, si la experiencia local indica que una práctica distinta a la que se cita a continuación es apropiada, generalmente se prefiere ceder inicialmente a la experiencia local.

—En general, cemento Portland, 8.1.1.1 cemento Portland —En independientemente del tipo, es compatible con cemento de escoria. El cemento Portland tipo I o II generalmente se evalúa primero, en gran parte porque la mayoría de los productores de concreto generalmente tienen un silo dedicado para uno u otro. El cemento portland tipo III también se ha utilizado con cemento de escoria, en particular para aumentar el rendimiento de resistencia a edades tempranas.

Ciertas propiedades químicas y físicas del cemento Portland pueden resultar beneficiosas cuando se utiliza cemento de escoria. Por ejemplo, en relación con las mezclas de hormigón sin cemento de escoria, un mayor contenido de álcali total del cemento Portland puede ser aceptable cuando se utiliza cemento de escoria.

—Como el cemento Portland es 8.1.1.2 Aditivos químicos —Como reemplazado con niveles tradicionales de 40 a 50% de cemento de escoria, la demanda de agua generalmente permanece aproximadamente igual o se reduce moderadamente. El uso de WRA, HRWRA o ambos produce aproximadamente el mismo o mayor asentamiento cuando la mezcla contiene cemento de escoria como reemplazo parcial del cemento. Los aceleradores generalmente funcionan tan bien con hormigón de escoria como con hormigón sin escoria. Se necesita una dosis de aditivo incorporador de aire ligeramente mayor para lograr un contenido de aire específico. En el primer lote de prueba de hormigón de cemento de escoria, el aditivo incorporador de aire requerido

8.1.1.3 Agregados gruesos —En —En general, es posible Produzca concreto de alta resistencia que contenga cemento de escoria con agregado grueso de tamaño máximo nominal de hasta 1 pulgada, y puede ser posible el uso de tamaños de agregado aún mayores. La selección del tamaño del agregado grueso puede verse influenciada por requisitos distintos distintos a la alta resistencia, como el tamaño del elemento de concreto, el espaciamiento del refuerzo, el método de colocación, el módulo elástico, la fluencia, la contracción por secado o la limitación del calor de hidratación. 8.1.1.4 Cemento de escoria —Cemento —Cemento de escoria utilizado para producir

El concreto resistente debe cumplir con los requisitos de ASTM C989 o AASHTO M-302. También se puede utilizar cemento de escoria que cumpla con otras especificaciones relacionadas con el cemento de escoria (de países distintos de los Estados Unidos) y que sea esencialmente equivalente al cemento de escoria que cumpla con la norma ASTM C989.

La cantidad de cemento de escoria se expresa tradicionalmente como un porcentaje en masa del contenido total de materiales cementantes de una mezcla de hormigón. Por ejemplo, para una mezcla de concreto con 674 lb / yd3 de material cementoso y un contenido de cemento de escoria del 40%, la cantidad de cemento de escoria será de 270 lb / yd 3. Generalmente, si todos los demás factores son iguales, cuanto más finamente molido sea el cemento de escoria incorporado en la mezcla, mayor será la edad temprana y la resistencia última del hormigón. Esta tendencia se muestra enCuadro enCuadro 8.1. 8.1. 8.1.1.4.1 Índice de actividad de escoria del cemento de escoria -Creciente -Creciente

La finura del cemento de escoria se asocia comúnmente con un aumento de la resistencia. La especificación ASTM C989 enumera los tres grados Cuadro 8.1 8.1para para ver de cemento de escoria como 80, 100 y 120. (Consulte (ConsulteCuadro ejemplos de finura frente a rendimiento). En ASTM C989, el índice de actividad de la escoria (SAI), también conocido como índice del componente de la escoria (SCI), se determina dividiendo la resistencia a la compresión de la mezcla de 50% de escoria por la resistencia a la compresión de la mezcla de referencia de cemento Portland solamente. Cuanto mayor sea el número de grado, mayor será el SAI (Cuadro ( Cuadro 8.1). 8.1). ASTM C989 clasifica la escoria por desempeño de acuerdo con su prueba de actividad de escoria en tres grados: 80, 100 y 120. De acuerdo 8.1,, se requiere un cemento de escoria de con ASTM C989 y Cuadro 8.1 grado 120 para lograr un promedio de compresión de 28 días

 

SELECCIÓN DE PROPORCIONES PARA HORMIGÓN DE ALTA RESISTENCIA

211.4R-19

Tabla 8.1 — Requisitos del índice de actividad de la escoria para varios grados de cemento de escoria según ASTM C989 Índice de actividad de la escoria (SAI), porcentaje mínimo Promedio de las últimas cinco muestras consecutivas

Cualquier muestra individual

Índice de 7 días,%

Calificación

80 100 120

75 95

80 100 120

75 95 115

70 90 Índice de 28 días,%

70 90 110

resistencia (promedio de cinco muestras) de un mínimo del 115% de la

Fig. 8.2 — Curva idealizada de resistencia a la compresión de 28 días para mezclas de concreto hechas con cemento Portland y el porcentaje indicado de cemento de escoria ASTM C989, Grado 120.

resistencia a la compresión de la mezcla de cemento Portland de referencia. En los Estados Unidos, el cemento de escoria de grado 120 generalmente tiene un promedio muy por encima del nivel mínimo especificado. Los valores de SAI para el cemento de escoria de grado 120 del 130% son comunes, y para el cemento de escoria de grado 100, alcanzar niveles de SAI por encima del 110% también es común.

8.1.1.4.2 Densidad y manipulación del cemento de escoria.-Los escoria. -Los La densidad de un cemento de escoria de grado 100 o 120 suele estar entre 0,102 y 0,107 lb / pulg.3. El cemento de escoria se manipula, almacena y dosifica de la misma manera que el cemento Portland. Cuando se usa cemento de escoria en cantidades de hasta el 30%, se sabe que se mejora la zona de transición de la interfaz pasta-agregado reduciendo el espesor de la zona y disminuyendo o eliminando la orientación preferida de los cristales de hidróxido de calcio. Esta mejora en la interfaz pasta-agregado ayuda a lograr una mayor resistencia, particularmente resistencia a la tracción, en comparación con el concreto que no contiene cemento de escoria. Una implicación importante de la zona de transición mejorada es que el hormigón

Fig. 8.3 — Curva idealizada de resistencia a la compresión de 28 días para mezclas de concreto hechas con cemento Portland y el porcentaje indicado de cemento de escoria ASTM C989, Grado 100.

de cemento de escoria puede emplear un agregado grueso de tamaño algo mayor en comparación con el hormigón que no contiene cemento de escoria para una resistencia determinada. Debido a la menor densidad, el reemplazo en base a la masa da como resultado un volumen de pasta ligeramente mayor. —El uso de cemento de escoria en el 8.1.2 Consideraciones Especiales —El hormigón suele mejorar la trabajabilidad y el acabado. La presencia de hormigón de cemento de escoria no afecta negativamente la capacidad de bombeo del hormigón. El asentamiento del hormigón de cemento de escoria es tan estable como el asentamiento del hormigón de cemento Portland sin cemento de escoria. La pérdida de asentamiento del hormigón de cemento de escoria puede estar más influenciada por factores distintos al cemento de escoria. Entre estos otros factores se encuentran las tendencias inherentes a la pérdida de asentamiento del cemento Portland, el impacto del uso de combinaciones de aditivos químicos y la estabilidad del contenido de aire en el concreto no endurecido.

8.2 — Dosificación de la mezcla de hormigón

—El propósito de esta sección es proporcionar 8.2.1 Objetivo —El

se han utilizado con éxito en hormigón de alta resistencia. Solo se dispone de información limitada sobre el uso de cemento de escoria de grado 80 en hormigón de alta resistencia. Los materiales de cemento de escoria de grado 120 y grado 100, que son los grados de cemento de escoria ampliamente utilizados en los Estados Unidos, se recomiendan para desarrollar mezclas de concreto de alta resistencia. Para combinaciones de cemento de escoria con cemento Portland, un 40 a 50% en masa de reemplazo de cemento Portl Portland and con cemento de escoria generalmente se asocia con la resistencia más alta a los 28 días. El concepto detrás de la primera selección del contenido de cemento de escoria dentro del rango del 40 al 50% se muestra en las Figuras 8.2 y 8.3. El rango de 40 a 50% debe investigarse primero, a menos que la información local indique que es más probable que algún otro contenido de cemento de escoria maximice la resistencia a la compresión. Para especificaciones con resistencias a la compresión especificadas de 56 días, 91 días o posteriores, una cantidad de cemento de escoria algo superior al 40 a 50% puede ser óptima. Algunos hormigones de alta resistencia tendrán requisitos de

al usuario una guía de métodos y ejemplos para dosificar mezclas de hormigón utilizando cemento de escoria. 8.2.2 Introducción —Se —Se anima al usuario a utilizar materiales locales y el historial de rendimiento de las mezclas de hormigón en el desarrollo de mezclas de hormigón utilizando cemento de escoria. 8.2.2.1 Seleccionar el grado de cemento de escoria inicial y 

rendimiento distintos de la resistencia a la compresión que influirán en la

dimensiones —Cemento —Cemento de escoria ASTM C989 Grados 100 y 120

reducirse al aumentar el contenido de cemento de escoria.

cantidad óptima de cemento de escoria. Por ejemplo, el hormigón de alta resistencia utilizado en hormigón en masa puede necesitar una cantidad de cemento de escoria superior al rango de 40 a 50% (comúnmente en el rango de 60 a 80%) para reducir el aumento de la temperatura del hormigón resultante del calor de hidratación. La resistencia a una edad temprana puede

 

211.4R-20

INFORME DEL COMITÉ DE ACI

Tabla 8.2 — Contenido de cemento de escoria para aplicaciones específicas (cemento de escoria Grados 100 y 120)

Solicitud

Cemento de escoria*

Máxima alta resistencia

Más común

40 a 50%

Menos común

35 al 55%

*El contenido de cemento de escoria se expresa como porcentaje de reemplazo de cemento Portland por masa. Nota: Cuando la información demuestre que un material de cemento de escoria específico proporciona una resistencia al sulfato equivalente o mejor con un contenido de cemento de escoria más bajo, se puede usar el contenido más bajo.

8.2.2.2 Desarrollo de la resistencia relativa a la compresión:  curva de contenido de cemento de escoria —Una —Una herramienta útil para dosificar hormigón de alta resistencia que contiene cemento de escoria es una curva de resistencia a la compresión frente al contenido de cemento de escoria. Un diagrama puede presentar el efecto del contenido de cemento de escoria sobre la resistencia a la compresión relativa de 28 días del hormigón de cemento de escoria-cemento Portland en comparación con el hormigón de cemento Portland solo. Donde todos los demás factores, comow  comow /cm , el contenido de aire, las fuentes de material y los tamaños se mantienen iguales, la curva de resistencia a la compresión versus cantidad de cemento de escoria es una herramienta útil para dosificar mezclas de concreto. Similar a un tres puntosw  puntos w /C curva, curva, que tiene una larga historia de uso en la dosificación de hormigón donde no existe un registro de experiencia previa, el eje x incluye varios porcentajes de cemento de escoria, pero la resistencia a la compresión se calcula en relación con un cemento de escoria al 0%, que es 100% cemento Portland.

Figura 8.2 representa una curva idealizada para un cemento de escoria de grado 120 con un índice de resistencia a la compresión relativa promedio de 28 días de 130%. Figura 8.3 es una curva idealizada para un cemento de escoria de grado 100 con un índice de resistencia a la compresión relativa promedio de 28 días de 110%. El contenido total de materiales cementosos, en masa, debe permanecer constante para reducir la variación en la forma de la curva. Figuras 8.2 y 8.3 se desarrollan utilizando materiales de hormigón locales con diferentes grados de cemento de escoria. El índice del componente de escoria es el porcentaje de aumento de la resistencia a la compresión resultante de la dosis de cemento de escoria en relación con la resistencia a la compresión de 28 días de la misma mezcla sin cemento de escoria. Las curvas enFigura enFigura 8.2 y 8.3 demostrar la variación en la resistencia a la compresión frente a la dosis de cemento de escoria. Se pueden considerar edades posteriores a los 28 días, como 56 o 91 días,

8.2.3 Métodos de dosificación de la mezcla —Se —Se recomiendan dos métodos de dosificación de la mezcla (Métodos A y B) para el hormigón elaborado con cemento de escoria-cemento Portland. Ambos métodos A y B se basan en los procedimientos de ACI 211.1 para la mayoría de los pasos de dosificación, particul particularmente armente en lo que se refiere al desarrollo de la mezcla básica utilizando cemento Portland como único material cementoso.

Todos los ejemplos utilizan agregados locales en su estado saturado de superficie seca (SSD). La densidad relativa SSD del agregado grueso es 2,72; para el agregado fino, es 2.63. A—Este método comienza con histórico 8.2.3.1 Método A—Este Información del hormigón hormigón de escoria de cemento para determinar el aumento esperado en la resistencia (en porcentaje) atribuido al cemento de escoria en comparación con una mezcla de cemento Portland de referencia sin cemento de escoria. El aumento de resistencia esperado atribuido al cemento de escoria se resta de la resistencia a la compresión promedio requeridaF  requeridaF CC ′ ′ r  . Luego se sigue ACI 211.1 para dosificar una mezcla de cemento Portland (la mezcla básica) para este nivel de resistencia más bajo. Posteriormente, la cantidad apropiada de cemento Portland se reemplaza con cemento de escoria en base a la masa, y el contenido de agregado se ajusta para mantener el rendimiento.

Los pasos asociados con el método A son los siguientes: 8.2.3.1.1 Paso 1—La 1—La resistencia a la compresión especificada

C ′ de la especificación del proyecto para la clase de F C  hormigón que se está dosificando, así como los requisitos de rendimiento de la mezcla, como asentamiento, w /cm , contenido de aire (si aplica), u otros requisitos como en Sección 3.3. 3.3. Además, se debe determinar si la especificación del proyecto requiere que se use un grado específico de cemento de escoria o si se prescribe un rango específico en porcentaje de cemento de escoria.

8.2.3.1.2 Paso 2 —La —La compresión promedio requerida

fuerza F CC  ′′ r  debe calcularse de acuerdo con Sección 3.2. 3.2. —Una escoria de resistencia a la compresión relativa 8.2.3.1.3 Paso 3 —Una Se debe ubicar o desarrollar un diagrama de contenido de cemento que relacione la resistencia a la compresión con el porcentaje de cemento de escoria en la madurez especificada o la edad de prueba. Referirse aFigura a Figura 8.2 o 8.3 8.3.. A menos que se especifique el contenido de cemento de escoria (del Paso 1), se debe seleccionar el contenido de cemento de escoria en el punto del índice de resistencia máxima en la curva que se encuentra dentro del rango aceptable de contenido de cemento de escoria especificado. En el caso de que la especificación del proyecto no prescriba un rango de contenido de cemento

para las curvas de resistencia a la compresión relativa frente al contenido de

de escoria, la Tabla 8.2 enumera los contenidos comunes de cemento de

cemento de escoria. La resistencia de los hormigones de cemento de escoria

escoria para los cementos de escoria Grados 100 y 120 para aplicaciones

en relación con el hormigón de cemento Portland de referencia seguirá

específicas seleccionadas.

aumentando después de los 28 días de edad. edad...

Las curvas de contenido de cemento de escoria de resistencia relativa a la compresión más útiles son las derivadas de la información que utiliza los mismos materiales (especialmente el cemento Portland) y métodos que se emplearán en el proyecto. El propósito de construir una curva es crear una u na referencia confiable de la información existente y usar la curva como punto de partida para seleccionar las proporciones de la mezcla para un lote de prueba. Las características deseadas, tales como un sobrediseño de resistencia a la compresión, pueden seleccionarse como una función del total de material cementoso, agua y combinaciones de aditivos en los siguientes lotes de prueba.

—Desde el eje x en el relativo 8.2.3.1.4 Paso 4 —Desde En el diagrama de contenido de cemento de escoria de resistencia a la compresión (RCS), se debe ubicar la intersección con el eje y que determina el aumento porcentual máximo en la resistencia a la compresión atribuido al contenido óptimo de cementos de escoria.

8.2.3.1.5 Paso 5 -ordenador personal se define como la parte del

resistencia a la compresión promedio requerida que se atribuye al cemento Portland y debe calcularse utilizando la siguiente ecuación ordenador personal ,psi = ( F C  C′′    r ) (100% / RCS%)

(8-1)

 

SELECCIÓN DE PROPORCIONES PARA HORMIGÓN DE ALTA RESISTENCIA

—Una mezcla básica que contiene solo 8.2.3.1.6 Paso 6 —Una cemento Portland para el material cementoso de acuerdo con ACI 211.1 o Sección 6.2.3 sin incorporar cemento de escoria se debe dosificar. La porción de cemento Portland de la resistencia a la compresión requerida, calculada enPaso en Paso 55,, debe usarse como la resistencia a la compresión promedio requeridaF  requerida F CC  ′′ r  para esta mezcla básica. Además, deben tenerse en cuenta los requisitos de mezcla aplicables identificados en el Paso 1, como el asentamiento, la temperatura y el contenido de aire.

8.2.3.1.7 Paso 7 —Con —Con la mezcla básica desarrollada en Paso 6, el cemento Portland en masa debe reemplazarse con la cantidad de cemento de escoria seleccionado en Paso 33.. Por ejemplo: si se seleccionó un contenido de cemento de escoria del 45% enPaso enPaso 33,, entonces la masa de cemento portland debe multiplicarse por 0.45 para cuantificar la masa del cemento de escoria. La masa de cemento de escoria se debe restar de la masa original de cemento Portland para obtener la porción de cemento Portland de las proporcio proporciones nes de la mezcla. El rendimiento aumentará ligeramente porque el cemento de escoria tiene una densidad más baja que el cemento Portland. (Referirse aSección 8.1.1.4.2.) 8.1.1.4.2.)

8.2.3.1.8 Paso 8 —El —El rendimiento debe ajustarse a la cantidad deseada reduciendo el contenido de agregados finos o ajustando las combinaciones de agregados gruesos y finos. La mezcla del

8.3 — Cálculos de muestra 8.3.1 Introducción —Los —Los cálculos de muestra presentados aquí se toman de un proyecto real. Los ejemplos siguen un procedimiento de dosificación dosificación paso a paso de una mezcla de hormigón típica utilizando cemento de escoria. 8.3.2 Ejemplos de  8.3.2.1 Ejemplo 1, método A—Un A—Un proyecto tiene una duración de 28 días

resistencia a la compresión especificada de 7250 psi para una clase de hormigón interior. Se especifica cemento portland tipo I. El asentamiento máximo permitido es de 6 pulg. Y el tamaño nominal máximo de agregado especificado es de 1 pulg. Los lotes de prueba se realizaron con cemento de escoria de grado 100 y varios cementos portland de Tipo I. La experiencia reciente, disponible en otros proyectos para la misma clase específica de concreto, reveló que con un contenido de cemento de escoria del 50% con cemento Portland, las resistencias a la compresión a 28 días de las mezclas de cemento de escoria promedian un 13% más alto que las mezclas de cemento Portland simple. . El trabajo por lotes de prueba se realiza en un laboratorio. 8.3.2.1.1 Paso 1 — f  C ′ = 7250 psi; asentamiento máximo = 6 pulg .; Se utilizará cemento de escoria de grado 100.

8.3.2.1.2 Paso 2 —Porque —Porque no hay antecedentes de esta mezcla, se realizarán lotes de prueba en el laboratorio y Eq. Se aplica (3-3). Por lo tanto

lote de prueba de cemento de escoria ahora completa se puede utilizar como una de varias mezclas necesarias para describir elw  el w /cm  caracteristicas.

F CC  ′′ r  = 1.1 1.1F  F CC  ′ + 700 psi

F CC  ′′ r  = 8680 psi

cada uno con incrementalmente menor w /cm , debe ser desarrollado.w  desarrollado. w /cm son necesario para lograr el mismo asentamiento y rendimiento. Otros factores, como el contenido de aire y la temperatura del hormigón, también deben mantenerse constantes.

8.2.3.1.10 Paso 10 —Hacer —Hacer el lote de prueba para hormigón

mezcla (s) con cemento de escoria y para la mezcla básica sin cemento de escoria para confirmar el desempeño esperado y los supuestos.

8.2.3.1.11 Paso 11—Si 11—Si es necesario, el lote de prueba las mezclas deben ajustarse utilizando el método de volumen absoluto de ACI 211.1.

8.2.3.2 Método B —A —A partir de un portland existente Mezcla de cemento y hormigón de propiedades conocidas, se puede desarrollar una mezcla modificada con cemento de escoria de la siguiente manera.

8.2.3.2.1 Pasos 1 a 5 —Siga —Siga los mismos pasos que en el Método A.

8.2.3.2.2 Paso 6 —Un —Un cemento Portland existente La mezcla de hormigón, a la que se hace referencia como la mezcla básica existente, debe seleccionarse que alcance la porción de la resistencia a la

(3-3)

F CC  ′ ′r  = 1,1 (7250) + 700

8.2.3.1.9 Paso 9 —Dos —Dos o más mezclas de cemento de escoria, habituales incrementos de 0,02 o 0,03. Los aditivos deben usarse según sea

211.4R-21

8.3.2.1.3 Paso 3- Porque Porque el cemento de escoria de grado 100 ser usado, Figura 8.3 se utiliza como ejemplo de una curva de contenido de cemento de escoria SCI. El punto que representa 50% de cemento de escoria y 113% de resistencia a la compresión relativa a 28 días (según la experiencia reciente del productor de hormigón) se coloca en una copia deFigura deFigura 8.3 8.3,, y se dibuja una curva a través de este punto (consulteFigura (consulteFigura 8.4). 8.4). El punto de resistencia máxima se encuentra en el 45% del contenido de cemento de escoria y se selecciona como el contenido de cemento de escoria para el lote de prueba.

8.3.2.1.4 Paso 4- Del Del contenido de cemento de escoria SCI 8.4),), la resistencia a la curva que se dibujó en el paso 3 (Figura ( Figura 8.4 compresión relativa máxima debe ser del 114% de la resistencia de la mezcla de cemento Portland simple.

8.3.2.1.5 Paso 5— Calcule Calcule la porción de lo requerido resistencia a la compresión media F C  C ′′  r , que está relegado al cemento Portland ordenador personal ,psi como sigue ordenador personal ,psi = ( F C  C ′′  r ) (100 / [SCI%])

= (8680) (100/114)

compresión promedio requerida. F CC ′′   r , que se espera del cemento Portland ordenador personal ,psi.

= 8680 (0,8772)

8.2.3.2.3 Paso 7 —Utilizando —Utilizando la mezcla básica existente, el La masa de cemento Portland debe reducirse por la masa de cemento de

= 7610 psi

escoria seleccionada en el Paso 3. El rendimiento aumentará ligeramente porque el cemento de escoria tiene una densidad más baja que el cemento Portland. (Referirse aSección aSección 8.1.1.4.2 8.1.1.4.2.).)

8.2.3.2.4 Pasos 8 a 11—Siga 11—Siga los mismos pasos como en el Método A.

8.3.2.1.6 Paso 6— Utilizando Utilizando Sección 6.2.3, 6.2.3, lo básico Debe desarrollarse una mezcla de hormigón.

De Cuadro 6.5, 6.5, para la edad de 28 días, un tamaño agregado C ′′  r = 7610 máximo nominal de 1 pulgada e interpolando para F C  psi, aw  aw /cm de 0,41.

 

211.4R-22

INFORME DEL COMITÉ DE ACI

est imada para lograr un asentamiento De Cuadro 6.4, 6.4, el agua de mezcla estimada

Cantidad de cemento Portland = 683 lb / yd3 -

inicial de 1 a 2 pulgadas, usando un tamaño de agregado grueso máximo

307 libras / yarda3 = 376 libras / yarda3

nominal de 1 pulgada, es de 280 lb / yd3.

Material cementoso total = 683 lb / yd3

La densidad aparente del agregado grueso se da como 100 lb / pie3. DeCuadro DeCuadro 6.3 6.3,, y para un tamaño de agregado grueso máximo nominal de 1 pulgada, el volumen fraccional de agregado grueso con varilla seca por unidad de volumen de concreto es 0.75. La cantidad de agregado grueso se calcula en 2025 lb / yd3 como

Finalmente, el rendimiento de la primera prueba 8.3.2.1.8 Paso 8— Finalmente, La mezcla que contiene cemento de escoria se ajusta de la siguiente manera:

Método de mezcla de prueba A

Materiales

Masa, lb / yd3

cemento Portland Cemento de escoria

0,75 (100 libras / pie)3) (27 pies3/yarda3) = 2025 libras / yarda 3

El contenido de cemento Portland se calcula dividiendo el agua estimada por el w /cm = 280 libras / yarda 3/0.41 = 683 libras / yarda3. Para aumentar el asentamiento de 2 pulgadas (antes de HRWRA) a 6 pulgadas (después de HRWRA), será necesario agregar HRWRA a la mezcla. Se puede emplear una combinación de WRA y HRWRA, y se debe considerar el volumen combinado de aditivos utilizados utilizados..

Agregados gruesos (superficie seca saturada)

Áridos finos

Agua Anticipado atrapado

Densidad relativa

376 307 2045

3,15 2 ,8 5 2 ,7 2

1033 280

2,63 -

1,5%

contenido de aire

9 .2

Ingredientes

Volumen, pies3

1.913 1.726 12.049 6.297 4.487

-

0,405

1.2

0,123 Subtotal = 27,00

La mezcla de hormigón básica es la siguiente: Materiales

Relativo

Masa, lb / yd3

cemento Portland Agregado grueso (saturado superficialme superficialmente nte seco) al 1% de absorción

Agua Contenido de aire atrapado anticipado

densidad

Volumen, pies3

683

3 ,1 5

3.475

2045

2,72

12.049

deben revisarse antes de considerar si otras mezclas (es decir, con diferentes w /cm ) será necesario.

280

-

4.487

1 ,5 %

-

0,405

1 .2

0,123

9.2

HRWRA, oz

La masa del agregado fino se ha ajustado de 1060 a 1033 lb para ajustar los cambios de volumen resultantes de reemplazar un porcentaje del cemento Portland con cemento de escoria.

Subtotal = 20.539

8.3.2.1.9 Paso 9— Los Los resultados de esta mezcla de prueba

8.3.2.1.10 Paso 10— Tanto Tanto la mezcla básica como la

Se debe preparar y evaluar la mezcla de prueba de cemento de escoria.

8.3.2.1.11 Paso 11— No No se realizaron otros ajustes necesario. Las cantidades de aditivos del lote de prueba se informan junto con todos los demás resultados. La ampliación a cargas de tamaño completo y las

Por lo tanto, 20,5 pies3 es el volumen total de materiales sin agregado fino.

variaciones estacionales pueden requerir más ajustes.

Aplicando el método de volumen absoluto, el volumen del agregado fino es el volumen total de 27.0 pies3 menos el volumen combinado de todos los demás ingredientes, 20,5 pies3, es igual a 6.46 pies 3.

presentado en el Ejemplo 1, Método A, se encuentran archivadas varias mezclas de

8.3.2.2 Ejemplo 1, método B —Para —Para el mismo escenario que hormigón de cemento Portland sin cemento de escoria que podrían usarse potencialmente en el desarrollo de un primer lote de prueba para una mezcla de

Los cálculos para la masa del agregado fino para la mezcla básica del lote de prueba son los siguientes:

hormigón de cemento de escoria.

Volumen de agregado fino requerido para ceder

forma abreviada, estos pasos son los siguientes: si guientes:

Los pasos del 1 al 5 son los mismos que para el Ejemplo 1, Método A. En

8.3.2.2.1 Paso 1 — f  C ′ = 7250 psi; asentamiento máximo = 6 pulg.

27,0 pies3 - 20.539 pies3 = 6.461 pies3

Se utilizará cemento de escoria de grado 100.

8.3.2.2.2 Paso 2- 

Masa de agregado fino en superficie saturada seca

F CC  ′ ′r  = 1.1 1.1F  F CC  ′ + 700 psi

6.461 × (2.63 × 62.4) = 1060 libras

(3-3)

F CC  ′′ r  = 1,1 (7250) + 700 Mezcla básica Método A Materiales cemento Portland

Agregado grueso (superficie seca saturada)

Áridos finos

Agua Anticipado atrapado contenido de aire

Ingredientes

Masa, lb / yd3

Densidad relativa

683

3,15

F CC  ′′ r  = 8680 psi Volumen, pies3

3.475

2045

2 ,7 2

12.049

1060 280

2,63 -

6.461

1,5% 9 .2

8.4,, la fuerza maxima De Figura 8.4 8.3.2.2.3 Paso 3- De El punto se encuentra en el 45% del contenido de cemento de escoria.

8.3.2.2.4 Paso 4- De De Figura 8.4, 8.4, la fuerza maxima

4.487

el punto es el 114% de la resistencia de la mezcla sin cemento de escoria.

-

0,405

8.3.2.2.5 Paso 5— La La porción del promedio requerido

1 .2

0,123 Subtotal = 27,00

8.3.2.1.7 Paso 7:  Cantidad de cemento de escoria = 683 lb / yd3(0.45) = 307 libras / yarda3

fuerza compresiva F CC ′  r , que está relegado al cemento Portland ordenador personal ,psi, es ordenador personal ,psi = ( F C  C ′′ r  ) (100 / [SCI%])

= (8680) (100/114)

 

SELECCIÓN DE PROPORCIONES PARA HORMIGÓN DE ALTA RESISTENCIA

211.4R-23

= 8680 (0,8772) = 7610 psi 8.3.2.2.6 Paso 6— El El productor de hormigón ya tiene un Mezcla de concreto de cemento Portland que alcanza 8700 psi, de la siguiente manera:

Materiales

Masa, lb / yd3

cemento Portland

Densidad relativa

Volumen, pies3

3.587

705 1830

3,15 2,72

10.782

1355

2,63

8.258

Aditivo WRA Aditivo HWRA

240 1,35 7 .8

1 ,0 0 1 .2 1.2

0,018

Anticipado atrapado

1,5%

Agregado grueso (superficie seca saturada)

Agregado fino (superficie seca saturada)

Agua

contenido de aire

3.846 0.104

-

0,405

Fig. 8.4 — Curva de resistencia a la compresión relativa esperada a 28 días para mezclas de concreto hechas con cemento Portland y el porcentaje indicado de cemento de escoria ASTM C989, Grado 100.

Total = 27,00 Final w /cm = 0,34

8.3.2.3.2 Paso 2- Porque Porque esta será una prueba de laboratorio

mezcla por lotes que nunca se ha producido antes con los materiales dados, Eq. Se aplica (3-3). Por lo tanto

8.3.2.2.7 Paso 7:  Cantidad de cemento de escoria = 705 (0.45) = 317 lb / yd3

F CC ′′  r  = 1.1F  1.1F CC ′  + 700

(3-3)

Cantidad de cemento Portland = 705 - 317 = 388 lb / yd 3

Finalmente, el rendimiento de la primera prueba 8.3.2.2.8 Paso 8— Finalmente,

F CC  ′′ r  = 1,1 (8700) + 700

La mezcla que contiene cemento de escoria se ajusta de la siguiente manera:

F CC  ′′ r  = 10,271 psi Método de mezcla de prueba B

Materiales cemento Portland Cemento de escoria, grado 100

Agregado grueso (superficie seca saturada)

Agua Aditivo WRA Aditivo HRWRA Contenido de aire atrapado anticipado

Masa, lb / yd3 Densidad relativa

Volumen, pies3

8.3.2.3.3 Paso 3- U Un n índice de componente de escoria / cemento de escoria

El diagrama de contenido no se ha desarrollado y, inicialmente, se consideró

388 317

3,15 2,85

1,974

1830

2 ,7 2

10.782

240 1,35 7.80

1 ,0 0 1 .2 1 .2

3.846

cemento Portland de referencia. Para una proporción de mezcla optimizada,

0,018

una curva SCI similar a la que se muestra enFigura en Figura 8.2 es necesario. Varios

0.104

lotes de prueba con un rango de 40 a 50% de cemento de escoria se

1,5%

-

0,405

1,783

un cemento de escoria de grado 120 para el proyecto. El cemento de escoria tiene una densidad relativa de 2,85 y, por lo general, alcanza aproximadamente un 30% más de resistencia que las mezclas de hormigón de

prepararían y probarían con la expectativa de un pico similar al deFigura deFigura 8.2 8.2.. Aquí se utiliza una selección arbitraria del 40% del contenido de cemento de

Subtotal = 18,912 Se requiere agregado fino para ajustar el rendimiento = 27.0 - 18.912 = 8.088 pies3

Masa de agregado fino en superficie saturada-seca = 8.088 × 2.63 × 62.4 = 1327 lb

Final w /cm = 0,34

escoria por parte del productor de hormigón.

8.3.2.3.4 Paso 4- FFigura igura 8.5 indica que en el arbitraje Con un contenido de cemento de escoria seleccionado tradicionalmente al 40%, se puede esperar que la resistencia a la compresión de la mezcla de cemento de escoria al 40% sea del 128% de la resistencia a la compresión de la mezcla básica.

Los resultados de la mezcla de prueba 8.3.2.2.9 Paso 9— Los debe ser revisado. Lotes adicionales con diferentesw  diferentesw /cm puede puede ser necesario. El programa de construcción puede justificar la preparación de varios lotes de prueba inicialmente.

8.3.2.2.10 Paso 10— Porque Porque la mezcla bsica informa

8.3.2.3.5 Paso 5— Calcule Calcule la porción de lo requerido resistencia a la compresión media F CC ′′   r que está relegado al cemento Portland. ordenador personal ,psi = ( F C  C ′′  r ) (100 / [SCI%])

ya se conoce la mezcla de base, no es necesario realizar un lote de la mezcla

= (10,270) (100/128)

básica.

= 10270 (0,78125)

8.3.2.3 Ejemplo 2, método B —Un —Un proyecto tiene una duración de 56 días

resistencia a la compresión especificada de 8700 psi para una clase de hormigón interior. El asentamiento máximo permitido es de 8 pulgadas. Se utilizará cemento de escoria de grado 120.

8.3.2.3.1 Paso 1 — f  C ′ = 8700 psi a los 56 días; caída = arriba a 8 pulg .; no se necesita entrada de aire.

= 8020 psi 8.3.2.3.6 Paso 6— Una Una mezcla de cemento Portland (básico mezcla) logrando 8700 psi a los 28 días que utiliza todos los materiales de concreto inicialmente considerados para uso en el proyecto. Porque la especificación tiene una resistencia de 56 días.

 

211.4R-24

INFORME DEL COMITÉ DE ACI

Tabla 8.3 — Mezclas de referencia Mezcla básica Relativo

Monto,

densidad

lb / yd3

Cemento de escoria

3,15 2 ,8 5

750 -

pie3 3,82 -

Agregado grueso (saturado

2 ,6 8

1720

2 ,6 3

Volumen,

Mezcla de cemento de escoria

Monto,

Volumen,

450 300

pie3 2 ,2 9 1,69

10.29

1720

10.29

1352

8.24

1326

8 .0 8

WRA, oz / yd 3

1.0 1.2

232 22

3,72 0,02

232 22

3 ,7 2 0,02

HRWRA, oz / yd3

1.2

114

0,1

114

0,1

Aire atrapado

-

3%

0,81

3%

0,81

Unidades

cemento Portland

lb / yd3

superficie seca)

Agregado fino (saturado superficie seca)

Agua

Fig. 8.5 — Curva de resistencia a la compresión relativa de 28 días estimada para mezclas de concreto hechas con varias cantidades de cemento Portland y el porcentaje indicado de ASTM C989, cemento de escoria Grado 120 y los resultados esperados del lote de prueba con 40% de cemento de escoria.

requisito, el uso de una mezcla que alcance 8700 psi a los 28 días será conservador. La mezcla se muestra en la Tabla 8.3 como el registro de trabajo real.

contenido

Total

fuerza

Mezcla básica Método B Materiales

Masa, lb / yd3

1 3 7 28 56

6 psi 4130 6910 7870 9210 9450

90

11,060

Caída, adentro.

Edad, días

Compresiva

27.00

27.00

8 psi 2450 6670 8630 10.150 11,600 13,480

Densidad relativa Volumen, pies3

cemento Portland

705

3,15

3.587

Agregado grueso

1830

2,72

10.782

1355

2,63

8.257

1,00 1.2 1.2

3.846

estos estándares e informes se revisan con frecuencia, se recomienda al lector

Aditivo WRA Aditivo HRWRA

240 1,35 7.8

0,018

que se comunique con el grupo patrocinador adecuado para obtener la última

0.104

versión.

Anticipado atrapado

1,5%

(superficie seca saturada)

Agregado fino (superficie seca saturada)

Agua

contenido de aire

CAPÍTULO 9 — REFERENCIAS 9.1 — Estándares e informes referenciados Los estándares y el informe que se enumeran a continuación fueron los más recientes

ediciones en el momento en que se preparó este documento. Debido a que

0,405

Total = 27,00 Final w /cm = 0,34

8.3.2.3.7 Paso 7: 

Instituto Americano del Concreto 

201.2R 211.1

Práctica estándar para seleccionar proporciones para

232.1R

concreto normal, pesado y en masa Evaluación de los resultados de las pruebas de resistencia del concreto Uso de puzolanas naturales sin procesar o procesadas en concreto

232.2R

Uso de cenizas volantes en cemento de escoria de concreto en

233R 234R 301 318 363R

concreto y mortero Guía para el uso de humo de sílice en

363.2R

Guía para el control de calidad y las pruebas de hormigón de alta resistencia

214R

Cantidad de cemento de escoria = 705 (0.40) = 282 lb / yd3

Guía de hormigón duradero

Cantidad de cemento Portland = 705 - 282 = 423 lb / yd 3 8.3.2.3.8 Paso 8— El El lote de prueba de cemento de escoria

dimensiones: Materiales cemento Portland Cemento de escoria, grado 120

Agregado grueso en superficie seca saturada

Agua Aditivo WRA Aditivo HRWRA Contenido de aire anticipado

Masa, lb / yd3

Densidad relativa

423 282

3,15 2,85

2.152

1830

2,72

10.782

240 1,35 7 .8

1,00 1,20 1,20

3.846

1,5%

Volumen, pies3

1.586

del código de construcción para concreto estructural Informe sobre concreto de alta resistencia

0,018

ASTM Internacional 

0.104

C29 / C29M

0,405 Subtotal = 18.893

Agregado fino requerido para ajustar el rendimiento = 27.0 - 18.893 = 8.107 pies 3

Agregado fino en superficie saturada-seca = 8.107 × 2.63 × 62.4 = 1330 lb

Final w /cm = 0,34

concreto Especificaciones para concreto estructural Requisitos

C33 C150 C192 / C192M

Método de prueba para densidad aparente ("peso unitario") y huecos en agregados Especificación para agregados de concreto Especificación para cemento Portland Práctica para la fabricación y curado de probetas de concreto en el laboratorio

 

SELECCIÓN DE PROPORCIONES PARA HORMIGÓN DE ALTA RESISTENCIA

C494 C494 / C C49 494M 4M

Es Espe peci cifi fica caci ción ón pa para ra ad adit itiv ivos os qu quím ímic icos os para para hormigón

C618

Especificación para cenizas volantes de carbón y puzolana natural bruta o calcinada para uso en concreto

C989

Especificación para escoria de alto horno granulada molida para uso en hormigón y morteros

C1240

Especificación para el humo de sílice utilizado

C1602 / C1602M

C1603

en mezclas cementosas Especificación para el agua de mezcla utilizada en la producción de cemento hidráulico Método de prueba de hormigón para la medición de sólidos en agua

211.4R-25

Carrette, G. y Malhotra, VM, 1983a, "Propiedades mecánicas, durabilidad y contracción por secado del concreto de cemento Portland que incorpora humo de sílice", Cemento, Hormigón y Áridos , V. 5, núm. 1, págs. 3-13. Carette, G., y Malhotra, VM, 1983b, "Desarrollo de la resistencia en edades tempranas del concreto que incorpora cenizas volantes y humo de sílice condensado", Cenizas volantes, humo de sílice, escoria y otros subproductos minerales en el hormigón , SP-79, VM Malhotra, ed., American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, págs. 765-784. Elkem, 2001a, "Tsing Ma Bridge, Hong Kong", Proyecto de referencia C4-14, Vaagsbygd, Noruega, enero, 2 págs. Elkem, 2001b, "Storebælt Link", Proyecto de referencia C4-08, Vaagsbygd, Noruega, enero, 2 págs.

American Concrete Institute

Elkem, 2003a, "Reference Projects India", Proyecto de referencia C4-29, Vaagsbygd, Noruega, agosto, 2 págs. Elkem, 2003b, "Performance of Triple Blend Microsilica Concrete", Proyecto de referencia C3-08, Vaagsbygd, Noruega,  junio, 4 págs.  Jahren, P., 1983, "Uso de humo de sílice en concreto", Cenizas volantes, humo de sílice, escoria y otros subproductos minerales en el concreto , SP-79, VM Malhotra, ed., American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, págs. 625-642.

PO Box 9094Hills, MI 48333-9094 Farmington www.concrete.org

Kosmatka, SH; Kerkhoff, B .; y Parnarese, WC, 2002,Diseño 2002, Diseño  y Control de Mezclas de Hormigón , EB001, decimocuarta edición, Portland Cement Association, Skokie, IL, 372 págs.

AASHTO  M-302 Escoria de alto horno de hierro molido para uso en concreto y morteros Las publicaciones anteriores se pueden obtener de las siguientes organizaciones:

ASTM Internacional 100 Barr Harbor Dr. West Conshohocken, PA 19428-2959 www.astm.org

AASHTO 444 N.Capitol Street NW Suite 249 Washington, DC 20001

Lagerblad, B. y Utkin, P., 1993, "Silica Granulados in Concrete — Dispersion and Durability Aspects", Informe CBI 3:93, 3:93, Instituto Sueco de Investigaciones sobre Cemento y Concreto, Estocolmo, Suecia. Manmohan, D. y Mehta, PK, 1981, "Influencia de las mezclas puzolánicas, de escoria y químicas en la distribución del tamaño de los poros y la permeabilidad de las pastas de cemento endurecido", Cemento, concreto y agregados , V. 3, No. 1, Summer, págs. 63-67.

www.transportation.org 9.2 — Referencias citadas

Comité 318 de ACI, 2005, “Requisitos del código de construcción

para hormigón estructural (ACI 318-05) y comentario (318R-05) ”, American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, 430 págs.

American Concrete Institute, 2008, “ACI Concrete Terminology”, American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, http:// terminology.concrete.org (consultado el 26 de noviembre de 2008).

Berry, EE y Malhotra, VM, 1980, "Cenizas volantes para uso en concreto: una revisión crítica", ACI JNUESTRO, Actas  V. 77, núm. 2, marzo-abril, págs. 59-73.

Brooks, JJ; Wainwright, PJ; y Boukendakji, M., 1992, "Influencia del tipo de escoria y el nivel de reemplazo en la resistencia, elasticidad, contracción y fluencia del concreto",Cenizas concreto",Cenizas volantes, humo de sílice, escoria y puzolanas naturales en concreto , Actas de la Cuarta Conferencia Internacional, SP-132, VM Malhotra, ed., American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, págs. 1325-1341.

Mindess, S., 1988, "Adhesión en compuestos cementosos: ¿Qué importancia tiene?" Actas , Simposio sobre unión en compuestos cementosos, S. Mindess y SP Shah, eds., Materials Research Society, Pittsburgh, PA, págs. 3-10. Regourd, M., 1987, "Escorias y cementos de escoria", Capítulo 3, Materiales de reemplazo de cemento , RN Swamy, ed., Surrey University Press, págs. 73-99.

Scali, C. y Burke, NS, 1987, "Efecto de la microsílice y las cenizas volantes en la microestructura y la permeabilidad del hormigón", Actas, Novena Conferencia Internacional sobre Cemento y Microscopía, Asociación Internacional de Microscopía de Cemento, Duncanville, TX, págs. 375-387. Silica Fume Association, 2005, "Manual del usuario de humo de sílice", Publicación No. FHWA-IF-05-016, Administración Federal de Carreteras, Washington, DC, abril, 193 págs.  Junta de Investigación de Transporte, 1990, "Aditivos y escoria triturada para hormigón", Circular de investigación de transporte No. 365, Consejo Nacional de Investigación, Washington, DC, dic.

 

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Guía para seleccionar proporciones para concreto de alta resistencia

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