Dosificación del Concreto

DOSIFICACIÓN DEL CONCRETO Dosificar una mezcla de concreto es determinar la combinación más práctica y económica de los agregados disponibles, cemento, agua y en ciertos casos aditivos, con el fin de producir una mezcla con el grado requerido de manejabilidad, que al endurecer a la velocidad apropiada adquiera las características de resistencia y durabilidad necesarias para el tipo de construcción en que habrá de utilizarse. Para encontrar las proporciones más apropiadas, será necesario preparar varias mezclas de prueba, las cuales se calcularán con base en las propiedades de los materiales y la aplicación de leyes o principios básicos preestablecidos. Las características de las mezclas de prueba indicarán los ajustes que deben hacerse en la dosificación de acuerdo con reglas empíricas determinadas. En la etapa del concreto fresco que transcurre desde la mezcla de sus componentes hasta su colocación, las exigencias principales que deben cumplirse para obtener una dosificación apropiada son las de manejabilidad y economía de la mezcla; para el concreto endurecido son las de resistencia y durabilidad. Otras propiedades del concreto como: cambios volumétricos, fluencia, elasticidad, masa unitaria, etc., sólo son tenidas en cuenta para dosificar mezclas especiales, en cierto tipo de obras. La dosificación de concretos especiales queda fuera del alcance del presente capítulo.

TEORÍAS Y SISTEMAS VIGENTES DEL DISEÑO DE MEZCLAS DEL CONCRETO No existe una teoría que explique la retracción del concreto. pero se han expuesto interesantes criterios que analizan el fenómeno. Uno de los primeros planteamientos se debe a Freyssinet: (21 (31 para quien la retracción tiene su origen en la evaporación del agua que produce la rotura del equilibrio existente, en los canalículos de la pasta, entre la tensión del vapor de los poros -regulada por la Ley de Lord Kelvin- y la tensión superficial del líquido --regulada por la expresión de La PlacePl ace- por la cual el menisco producirá una presión triple sobre la

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base sólida. por ocupar el gas 1 espacio disponible y producirse una reordenación en busca de la estabilidad. La fluencia se debería a la modificación del volumen de los intersticios con un desplazamiento del líquido contenido. Se ha dicho que esta teoría o,) explica el fenómeno de la hinchazón independiente de la acción del menisco, que por otra parte de acuerdo a dichas ideas, cuando el material llega a su encogimiento máximo por desecación total, debería hincharse por haber desaparecido la tensión, lo que no ocurre en la práctica. En cuanto a los sistemas o metodos actualmente vigentes del Diseño de Mezclas, se mencionan a continuación:

Metodo ACI. Para la realización de los diseños de mezclas de concreto se partió del diseño por el método ACI, pero al realizar estas mezclas nos fuimos dando cuenta que este método tiende a producir concretos pedregosos, ya que responde a la idea tradicional de la época en que se originó, de que estos son los diseños más económicos pues necesitan menos agua y consecuentemente menos cemento para obtener determinada resistencia.

Método de Pesos Unitarios Compactados. Este ensayo fue realizado en Bloques Piura (Planta de premezclado de Cementos Pacasmayo S.A.A.), obteniéndose que el porcentaje ideal era de 45% de agregado fino y 55% de agregado grueso. Esta proporción de agregados no siempre puede cumplirse para toda clase de agregados. Entonces, es recomendable que si se trata de los mismos agregados pero con diferente granulometría o de distintos agregados, se realice nuevamente el Ensayo de Pesos Compactados y así llegar a establecer la nueva relación entre los agregados fino y grueso. Por tal motivo la hoja de cálculo elaborada para este método tiene como opci ón del usuario ingresar los porcentajes de agregado grueso y fino.

Método ACI 211 Este procedimiento propuesto por el comité ACI 211, está basado en el empleo de tablas. Secuencia: 1. Selección de la resistencia requerida (f´c r) f´c r = f´c + 1.33 σ donde σ : desviación standard (kg/cm2)

2

2.

Selección del TMN del agregado grueso.

3.

Selección del asentamiento

4.

Seleccionar el contenido de agua  Agua en l/m3, para los tamaños máx. nominales de agregado grueso y consistencia indicada.  Asentamiento

3/8"

1/2"

3/4"

1"

1 1/2"

2"

3"

6"

Concreto sin aire incorporado

1" a 2"

207

199

190

179

166

154

130

113

3" a 4"

228

216

205

193

181

169

145

124

6" a 7"

243

228

216

202

190

178

160

-----

Concreto con aire incorporado

5.

1" a 2"

181

175

168

160

150

142

122

107

3" a 4"

202

193

184

175

165

157

133

119

6" a 7"

216

205

197

184

174

166

154

-----

Seleccionar el contenido de aire atrapado. Tamaño Máximo Nominal

del Agregado grueso.

3/8 " 1/2 " 3/4 " 1" 1 1/2 " 2" 3" 4"

 Aire atrapado

3.0 % 2.5 % 2.0 % 1.5 % 1.0 % 0.5 % 0.3 % 0.2 %

6. Selección de la relación agua/cemento sea por resistencia a compresión o por durabilidad.

3

f´c

(Kg/cm2)

Relación agua/cemento en peso Concretos sin aire incorporado

Concretos con aire incorporado

0.80 0.70 0.62 0.55 0.48 0.43 0.38

0.71 0.61 0.53 0.46 0.40

150 200 250 300 350 400 450

7. Cálculo del contenido de cemento (4)/(5) 8. Seleccionar el peso del agregado grueso. TABLA 04 proporciona el valor de b/bo, donde bo y b: son los pesos unitarios secos con y sin compactar respectivamente del agregado grueso. Vólumen de agregado grueso, seco y compactado, por unidad de volumén del concreto, para diversos módulos de fineza del fino. ( b / b o ) Tamaño máximo del nominal

2.40

2.60

2. 80

3. 00

0.50 0.59 0.66 0.71 0.76 0.78 0.81 0.87

0.48 0.57 0.64 0.69 0.74 0.76 0.79 0.85

0.46 0.55 0.62 0.67 0.72 0.74 0.77 0.83

0.44 0.53 0.60 0.65 0.70 0.72 0.75 0.81

agregado grueso.

3/8" 1/2" 3/4" 1" 1 1/ 2" 2" 3" 6"

9. Calcular la suma de los volúmenes absolutos de todos los materiales sin considerar el agregado fino. 10. Cálculo del volumen del agregado fino. 11. Cálculo del peso en estado seco del agregado fino. 12. Presentación del diseño en estado seco.

4

13. Corrección del diseño por el aporte de humedad de los agregados. 14. Presentación del diseño en estado húmedo.

MÉTODO DEL MÓDULO DE FINEZA DE LA COMBINACIÓN DE AGREGADOS Secuencia: 1.

Selección de la resistencia requerida (f´c r) f´c r = f´c + 1.33 σ f´c r = f´c + 2.33 σ - 35 donde σ : desviación standard (kg/cm2) 2.

Selección del TMN del agregado grueso.

3.

Selección del asentamiento

4.

Seleccionar el contenido de agua TABLA 01  Agua en l/m3, para los tamaños máx. nominales de agregado grueso y consistencia indicada.  Asentamiento

3/8"

1/2"

3/4"

1"

1 1/2"

2"

3"

6"

Concreto sin aire incorporado

1" a 2"

207

199

190

179

166

154

130

113

3" a 4"

228

216

205

193

181

169

145

124

6" a 7"

243

228

216

202

190

178

160

-----

Concreto con aire incorporado

1" a 2"

181

175

168

160

150

142

122

107

3" a 4"

202

193

184

175

165

157

133

119

6" a 7"

216

205

197

184

174

166

154

-----

5

5. Seleccionar el contenido de aire atrapado TABLA 02 Tamaño Máximo Nominal del Agregado grueso.

 Aire atrapado

3/8 " 1/2 " 3/4 " 1" 1 1/2 " 2" 3" 4"

3.0 % 2.5 % 2.0 % 1.5 % 1.0 % 0.5 % 0.3 % 0.2 %

6. Selección de la relación agua/cemento sea por resistencia a compresión o por durabilidad. TABLA 05 f´c

(Kg/cm2)

150 200 250 300 350 400 450

Relación agua/cemento en peso Concretos sin aire incorporado

Concretos con aire incorporado

0.80 0.70 0.62 0.55 0.48 0.43 0.38

0.71 0.61 0.53 0.46 0.40

7. Cálculo del contenido de cemento (4)/(5) 8. Calcular la suma de los volúmenes absolutos de todos los componentes sin incluir los agregados. 9. Cálculo del volumen absoluto de los agregados. 10. Cálculo del módulo de fineza de la combinación de agregados. TABLA 03

6

Módulo de fineza de la combinación de agregados que da las mejores condiciones de trabajabilidad para los contenidos de cemento en sacos/metro cúbico indicados. Tamaño máximo del nominal agregado grueso.

3/8" 1/2" 3/4" 1" 1 1/ 2" 2" 3"

6

7

8

9

3.96 4.46 4.96 5.26 5.56 5.86 6.16

4.04 4.54 5.04 5.34 5.64 5.94 6.24

4.11 4.61 5.11 5.41 5.71 6.01 6.31

4.19 4.69 5.19 5.49 5.79 6.09 6.39

11. Cálculo del porcentaje de agregado fino (rf)

12. Cálculo de los volúmenes absolutos de los agregados. 13. Cálculo de los pesos secos de los agregados. 14. Presentación del diseño en estado seco. 15. Corrección del diseño por el aporte de humedad de los agregados. 16. Presentación del diseño en estado húmedo.

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BIBLIOGRAFÍA LINKOGRAFÍA

http://cybertesis.urp.edu.pe/urp/2008/millones_aa/pdf/millones_aa-TH.3.pdf TECNOLOGÍA DEL HORMIGÓN http://civilgeeks.com/2011/09/17/dosificacion-de-hormigones-y-morteros-por-mediodel-metodo-de-los-coeficientes-de-aportes/ DOSIFICACIÓN DE HORMIGONES http://civilgeeks.com/2011/03/12/plantilla-excel-para-diseno-de-mezclas-de-concreto/ PLANTILLA DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO http://issuu.com/bertoni_salazar/docs/dise_o_de_mezclas_def  MANUAL DISEÑO DE MEZCLAS

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