Dosificacion de Hormigones y Morteros Por Medio Del Metodo de Los Coeficientes de Aportes

 

DOSIFICACIÓN La dosificación implica establecer las proporciones apropiadas de los materiales que componen el hormigón, a fin de obtener la resistencia y durabilidad requeridas, o bien, para obtener un acabado o pegado correctos. Generalmente expresado en gramos por metro (g/m). Métodos: Dada la complejidad del problema se han desarrollado numerosos métodos de dosificación. Relación agua cemento: Todos los métodos de dosificación destacan la importancia de la relación entre las  proporciones de agua y cemento. Ambos materiales forman forman una pasta que, al endurecer, actúa como aglomerante, manteniendo unidos los granos de los agregados. Mientras mayor sea la dosis de agua el concreto será más trabajable, sin embargo esto disminuye su resistencia y durabilidad.

Manejabilidad de la mezcla: Una mezcla trabajable es aquella que puede colocarse sin dificultad y que con los

métodos de compactación disponibles permite obtener concretos densos. Al mismo tiempo la mezcla debe tener suficiente mortero para envolver completamente la roca y las armaduras y obtener superficies lisas sin nichos de rocas ni porosidades. En otras palabras, debe llenar completamente los huecos entre las rocas y asegurar una mezcla plástica y uniforme. Una mezcla trabajable para un tipo de elemento puede ser muy dura para otro. Por ello el hormigón que se coloca en elementos delgados o con mucha armadura debe ser más plástico que el de construcción masiva. Tabla de proporciones: En esta tabla se muestra las porciones de materiales necesarios para preparar hormigones resistentes. El agua, arena y grava, se miden en tobos, (baldes), que equivalen a 19 L. (Para calcular el volumen de cemento a usar considérese que la densidad del cemento es variable. Si el cemento tuviera una densidad aparente de 1.1, entonces 42 kg. Equivaldrían a unos 35 litros en volumen. Téngase en cuenta que este volumen no se suma al del resto en su totalidad, habida cuenta de que se realiza una mezcla mez cla con absorción de agua y reacciones químicas).

obras 

resistencia 

cemento (kilogramos) 

arena (tobos) 

grava (tobos) 

agua (tobos) 

volumen (litros) 

muros y plantillas vigas zapatas (emparrillados) columnas y techos alta resistencia

100 kg/cm² 150 kg/cm²

42 kg 42 kg

6 5.25

8 7.5

2 1.75

180 L 165 L

200 kg/cm²

42 kg

4.5

6

1.5

145 L

250 kg/cm² 300 kg/cm²

42 kg 42 kg

2.75 3

5.5 4.75

1.25 1

130 L 112 L

DOSIFICACION DE HORMIGONES Y MORTEROS POR MEDIO DEL METODO DE LOS COEFICIENTES DE APORTES  Este método, muy sencillo pero práctico , es recomendable cuando se requiera resolver rápidamente en condiciones que no sean muy delicadas, como es el día a día rutinario de una construcción de edificaciones. Lo interesante es lo rápido que puede realizarse una dosificación, apenas 2 o 3 minutos y se basa en el siguiente:  siguiente:  Cuando queremos una determinada resistencia recetada siempre nos dicen 1:2:4, 1:3:5, 1:3:3, etc. Receta.  Llamamos a las dosificaciones basadas en números o proporciones establecidas por experiencia pero que no entran en los pormenores de análisis granulométricos y todos los demás análisis previos que hay que realizar  para hacer un correcto diseño de mezcla por medio de los métodos empíricos de Fuller, Bolomey, ACI, O’Reilly , etc.   etc.  En este sencillo método de los coeficientes de aportes apo rtes se establecen las reducciones de los materiales desde que q ue elaboramos la mezcla hasta colocarlo, ya que debido a la compactación y otros otros manejos cada material disminuirá en diferentes proporciones de acuerdo a su naturaleza especifica. Así tendremos que qu e el agua mantiene  siempre su valor igual, pero los demás variaran. Veamos:

 

 

Material

Coeficiente de aporte

Agua Cemento Cal Arena Gruesa Seca Arena Gruesa Húmeda Grava Cemento Bco.

1.00 0.47 0.54 0.67 0.63 0.51 0.37

Arena fina seca 0.54 Arena media húmeda 0.60 Veamos un ejemplo, sabemos que con un concreto con una dosificación 1:2:4 obtendremos una resistencia cercana a 210 kg/cm2.  kg/cm2.    El volumen aparente será la suma de todos los volúmenes unitarios sumándole la proporción correspondiente correspondiente de agua.   agua. 1+2+4 = 7.  7.   Asumiendo un 10% de agua.  agua.  7x0.10 = 0.70.  0.70.  V olume olumenn total total apar apareente nte:: 7. 7.70 70  Volumen real:  real:  C = 1x0.47 = 0.47  A =2x0.67 =1.34 =1.34   Grava = 4x0.51 = 2.04  2.04   Agua, 0.70 = 0.70  0.70   V olum lumeen To T ota tall R eal: 4.55  Si el cemento tiene un pero de 1400 kg/m3 que dividido entre el 4.55 nos da 1400/4.55 = 307.6 kg que equivalen a 6.16 bolsas de 50 kg.  kg.  2/4.55 = 0.44 m3 de arena gruesa.  gruesa.  4/4.55 = 0.88 m3 de grava.  grava.   Finalmente tenderemos 6 Bolsas Cemento de 50 kg.  kg.  0.44 m3 Arena Gruesa.  Gruesa.   0.88 m3 Grava. Grava.  

Por ejemplo una mezcla 1:2:4 significa que cuando se van a mezclar los materiales, se debe colocar 1 balde cemento, 2 de arena y 4 de piedra, es decir, se dosifica por volumen. Como luego de apisonar las mezclas sufren una merma se recurre al uso de unos coeficientes unos coeficientes de aporte, aporte, que es un valor propio de cada material, y se usa para establecer con cierta exactitud la cantidad de materiales necesarios para a comprar para un determinado volumen de mezcla a fabricar.

VALORE S DE VALORE DE LOS CO COEE FI CI ENTES DE  APORT  AP ORTEE PAR P AR A CAD CA D A MATE MA TE R I AL    Arena gruesa gruesa (naturalmente (naturalmente húmeda) húmeda) 0.63   Arena Mediana Mediana (naturalmente (naturalmente húmeda) húmeda) 0.60   Arena gruesa gruesa seca 0.67    Arena fina seca 0.54  Cal en pasta 1.00  Cal en polvo Canto rodado o grava

0.45  0.66 

(*) El cemento de albañilería no está en la tabla pero para mí cálculo uso: 0.47 como el cemento. (*) Estos valores y método se han basado en el libro El Calculista de Simón Goldehorn.  

Cascote de ladrillo Cemento Portland Cemento Blancos  Mármol granulado granulado  Piedra partida partida (pedregullo) (pedregullo)  Polvo de ladrillo ladrillo puro  Polvo de ladrillo ladrillo de demolición demolición Yeso París

0.60  0.47   0.37   0.52  0.51  0.56  0.53  1.40 

 

  COMO SE CALCULAN LOS MATERIALES POR M3 

Ejemplo Uno:  Calcular un hormigón estructural: 1:3:3, que significa que se deben colocar 1 balde de cemento, más 3 de arena, más 3 de piedra partida.   El volumen aparente de aparente de esta mezcla será 1+3+3=7 y siempre se estima un 9% de agua, es decir, para este caso el 9% de 7 es 0.63, por lo que el volumen aparente de esta mezcla será: 7+0.63=7.63 unidades (baldes, canastos, m3, etc.)  Ahora para obtener el volumen real de la mezcla hay que recurrir al coeficiente de aportes antes indicado y afectarlo a cada material interviniente, en este caso es:  Cemento 1 x 0.47=0.47  Arena 3 x 0.63=1.89  Piedra 3 x 0.51=1.53  El total es ahora: 0.47+1.89+1.53=3.89 y se le suma el agua (0.63), lo que da: 4.52 unidades.   Entonces, ahora para calcular los materiales por  m  m3 de mezcla es:  1m3 de cemento pesa 1400 Kg. que dividido este volumen real (4.52) da: 310 Kg. es decir unas 6 bolsas por m 3.  3m3 de arena dividido este volumen real es: 0.67 m3 de arena  Y para los 3m3 de piedra partida es también 3/4.42= 0.67 m 3.  Por lo tanto para hacer 1 m3 de hormigón 1:3:3 se deben mezclar: 309 Kg. de cemento (6 bolsas) 0.67m3 de arena 0.67m3 de piedra partida. 

Ejemplo Dos:  Calcular una para mortero 1/4:1:3:1 significa: 0.25 de cemento, 1 de cal en pasta hidratada,3 de arena y   1 de polvo demezcla ladrillos. Volumen aparente: 0.25+1+3+1=5.25 + 9% de agua=5.72 unidades   Volumen real: 0.25 x 0.47 + 1 x 1 + 3 x 0.63 + 1 x 0.53 = 3.54 + 0.47 del agua= 4.012 unidades   Entonces es:  Cemento (0.25 x 1400)/4.012= 87 Kg.   Cal Hidráulica (1 x 600)/4.012=150 Kg. (Para 1m3 de cal en pasta se usa unos 600Kg.)  Arena (3/4.012)= .75 (no hace falta el peso específico porque la arena se vende por m3)}  Polvo ladrillo (1/4.012)=0.25 (ídem. a la arena)   Entonces para esta mezcla es: 87 kg. de cemento, 150 Kg. de cal, 0.75m3 de arena y 0.25 m3 de polvo de ladrillos. 

PESOS ESPECÍFICOS DE CONSTRUCCI ÓN (Kg./m (Kg./m 3 )  

LOS

MATERIALES

DE

LadrillosComunes

1350-1600

LadrillosdeMaquina

1580

 Arenaseca

1450

MamposteríadePiedra

2250

 Arenanaturalmentehúmeda

1650

Mármol

2700-2800

 Arenamuymojada

2000

MorterodeCalyArenafraguado

1650

Calvivaenterrones

900-1100

Mort Mo rter ero ode deC Cem emen ento to, ,Ca Cal ly yAr Aren ena afr frag agua uado do

1700 17 00-1 -190 900 0

Calhidráulicaviva,enpolvo

850-1150

Nievesuelta

150

Calenpasta

1300

Nievecongelada

500

CementoPortland

1200-1400

Papelenlibros

1000

CementoBlanco

1100

Polvodeladrillosdedemolición

1000

Cementofraguado

2700-3000

Porcelana

2400

EscoriasdeCoque

600

Tierraarcillosaseca

1600

CantoRodado(Grava) Hormigónarmado

1750 2400

TierraHúmeda Tiza

1850 1000

HormigóndeCascotes

1800

Yesoenpolvo

1200

 

El buen cálculo del rendimiento de la mano de obra puede darnos una mayor aproximación y exactitud al momento de elaborar un presupuesto de obra. El cálculo del rendimiento de la mano de obra es uno de los factores que más trabajo cuesta calcular y el “talón de Aquiles” Aquiles” de de muchos estudiantes de ingeniería y a veces también de profesionales. Básicamente podemos hablar de que el rendimiento de mano de obra consiste en conocer el tiempo que se tarda un trabajador o una cuadrilla de trabajadores en elaborar o ejecutar determinado trabajo. El rendimiento de la mano de obra es un factor indispensable para constituir o armar un precio unitario, ya que prácticamente todos los trabajos necesitan de una mano de obra que los ejecute.

Unidad de tiempo: El cálculo y resultado final del rendimiento de la mano de obra en un presupuesto depende de distintos factores, el primero es que necesitamos una medición de tiem po. tiem po. En México se utiliza el “jornal”, esta unidad consiste en un tiempo o jornada de 8 horas de trabajo que es lo marca la ley debe laborar un trabajador, quizá en otros países de Latinoamérica la unidad sea otra, pero lo que sí es seguro es que necesitamos una unidad de tiempo para poder conocer el rendimiento de la mano de obra. Un consejo importante es hablar con los trabajadores y preguntarles cuánto se tardan en realizar determinado trabajo, a partir de ahí podemos realizar el cálculo para poder conocer lo que nos pueden rendir.

Unidad de superficie o volumen: Así como necesitamos una unidad de tiempo, también necesitamos una unidad de superficie o volumen. Si estamos hablando de trabajos que se miden a partir de una superficie entonces estaremos hablando de metros cuadrados (m2), en caso de estar hablando de volúmenes la unidad será metros cúbicos (m3), para obtener el rendimiento de mano de obra debemos calcular el tiempo que se tarda el trabajador en ejecutar un trabajo con las variables de tiempo y superficie o volumen, para dejar mucho más claros estos conceptos veremos el siguiente ejemplo.

Ejemplo: El ejemplo del que hablaremos es el siguiente: Supongamos que necesitamos conocer el precio unitario del trabajo de pintura, para ello vamos a suponer que el pintor puede p uede cubrir de pintura una superficie de 5 metros cuadrados en una hora, aquí es donde entrará la unidad de tiempo ya que el jornal en México tiene 8 horas, entonces tenemos 5*8= 40 m2, esto quiere decir que el trabajador pintará una superficie de 40 metros cuadrados en un jornal de 8 horas, entonces por lo tanto tenemos que el rendimiento de este trabajador es de 1/40 ya que en un jornal rinde 40 metros cuadrados, para efectos e fectos aritméticos podemos decir que el rendimiento es 1/40= 1 /40= 0.0225.

CÁLCULO DE LA CANTIDAD DE PINTURA A UTILIZAR UTILI ZAR EN PAREDES Al faltar pintura, el nuevo color que preparemos no será idéntico al anterior, lo que hará imposible repasar aquellos detalles que nos hayan quedado. Si conseguimos el mismo color preparado, pero de distinta marca seguramente habrá una variación de tonalidad. En el caso que la pintura sobre, perdemos dinero, y aunque aunq ue la guardemos no solemos utilizarla. La pintura al agua suele descomponerse con el tiempo. Y los productos al aceite, ya sean esmaltes sintéticos o barnices, se secan en el envase. Esto hace que el cálculo de la pintura que usaremos para pintar las paredes sea un punto importante antes de hacer cualquier compra.

Cómo realizar los cálculos: Para comenzar, mide la superficie a pintar, multiplicando el altura por el ancho o  base para obtener los metros cuadrados de cada pared o plano a pintar. Esto en superficies rectangulares, por ejemplo: 2,5m de altura x 4m de base = 10m2 de superficie En paredes triangulares o con el techo con una marcada pendiente medirás a la mitad su altura y multiplicarás por los metros de base. Por ejemplo: pared de 4 metros de base con un lado de 2 metros y otro de 4 metros:

 

4m de base x 3m de altura = 12m2 de superficie Después del cálculo de las superficies necesitarás saber cuándo rinde la pintura a utilizar. En todos los envases se indica un rendimiento estimativo por litro por mano. Ten en cuenta que una pintura de buena calidad rinde más que una económica. Además la superficie tiene mucho que ver, en paredes rugosas la pintura puede rendir la mitad o menos de lo indicado en el envase. Recuerda que la aplicación de fijador sellador o un material similar aumenta el rendimiento. Usualmente las pinturas para paredes rinden: 10 m2 por litro con pinturas de calidad 6 a 4 m2 por litro en acabados rugosos y texturados 5 m2 por litro con pinturas económicas 12 m2 por litro de esmaltes sintéticos Una vez calculada la superficie a pintar sumando todas las áreas parciales de todas las paredes, lo divides por el redimiendo de la pintura, y lo multiplica por la cantidad de manos. Por ejemplo: (40m2 de pared / 10m2 de rendimiento por litro) x la cantidad de manos necesarias. (40 /10) x 2 = 8 litros de pintura. Se recomienda no descontar puertas y ventanas ya que siempre debe sobrar un poco de pintura, si el rendimiento resulta ser menor de lo que indica el envase, además de la mayor absorción de la pared durante la primera mano con respecto a las siguientes.