La Mastografia

UNIDAD 3 Diseño de Mezclas de Concreto

PROPORCIONAMIENTO DE MEZCLAS DE CONCRETO DE PESO NORMAL

El proporcionamiento de mezclas de concreto, mas comúnmente llamado

diseño de mezclas es un proceso que consiste de pasos dependientes entre si:

a) Selección de los ingredientes convenientes (cemento, agregados, agua

y aditivos).

b) Determinación de sus cantidades relativas “proporcionamiento” para

producir un, tan económico como sea posible, un concreto de

trabajabilidad, resistencia a compresión y durabilidad apropiada.

Estas proporciones dependerán de cada ingrediente en particular los cuales a

su vez dependerán de la aplicación particular del concreto. También podrían

ser considerados otros criterios, tales como minimizar la contracción y el

asentamiento o ambientes químicos especiales.

Aunque se han realizado gran cantidad de trabajos relacionados con los

aspectos teóricos del diseño de mezclas, en buena parte permanece como un

procedimiento empírico. Y aunque hay muchas propiedades importantes del

concreto, la mayor parte de procedimientos de diseño, están basados

principalmente en lograr una resistencia a compresión para una edad

especificada así como una trabajabilidad apropiada. Además es asumido que si

se logran estas dos propiedades las otras propiedades del concreto también

serán satisfactorias (excepto la resistencia al congelamiento y deshielo ú otros

problemas de durabilidad tales como resistencia al ataque químico). Sin

embargo antes de pasar a ver los métodos de diseño en uso común en este

momento, será de mucha utilidad revisar, en más detalle, las consideraciones

básicas de diseño.

CONSIDERACIONES BASICAS

Economía

El costo del concreto es la suma del costo de los materiales, de la mano de

obra empleada y el equipamiento. Sin embargo excepto para algunos

concretos especiales, el costo de la mano de obra y el equipamiento son muy

independientes del tipo y calidad del concreto producido. Por lo tanto los costos

de los materiales son los más importantes y los que se deben tomar en cuenta

para comparar mezclas diferentes. Debido a que el cemento es más costoso

que los agregados, es claro que minimizar el contenido del cemento en el

concreto es el factor más importante para reducir el costo del concreto. En

general, esto puede ser echo del siguiente modo:

- Utilizando el menor slump que permita una adecuada colocación.

- Utilizando el mayor tamaño máximo del agregado (respetando las

limitaciones indicadas en el capítulo anterior).

- Utilizando una relación óptima del agregado grueso al agregado fino.

- Y cuando sea necesario utilizando un aditivo conveniente.

Es necesario además señalar que en adición al costo, hay otros beneficios

relacionados con un bajo contenido de cemento. En general, las contracciones

serán reducidas y habrá menor calor de hidratación. Por otra parte un muy bajo

contenido de cemento, disminuirá la resistencia temprana del concreto y la

uniformidad del concreto será una consideración crítica.

La economía de un diseño de mezcla en particular también debería tener en

cuenta el grado de control de calidad que se espera en obra. Como

discutiremos en capítulos posteriores, debido a la variabilidad inherente del

concreto, la resistencia promedio del concreto producido debe ser más alta que

la resistencia a compresión mínima especificada. Al menos en pequeñas obras,

podría ser más barato “sobrediseñar” el concreto que implementar el extenso

control de calidad que requeriría un concreto con una mejor relación costo –

eficiencia.

Trabajabilidad

Claramente un concreto apropiadamente diseñado debe permitir ser colocado y

compactado apropiadamente con el equipamiento disponible. El acabado que

permite el concreto debe ser el requerido y la segregación y sangrado deben

ser minimizados. Como regla general el concreto debe ser suministrado con la

trabajabilidad mínima que permita una adecuada colocación. La cantidad de

agua requerida por trabajabilidad dependerá principalmente de las

características de los agregados en lugar de las características del cemento.

Cuando la trabajabilidad debe ser mejorada, el rediseño de la mezcla debe

consistir en incrementar la cantidad de mortero en lugar de incrementar

simplemente el agua y los finos (cemento). Debido a esto es esencial una

cooperación entre el diseñador y el constructor para asegurar una buena

mezcla de concreto. En algunos casos una menos mezcla económica podría

ser la mejor solución. Y se deben prestar oídos sordos al frecuente pedido, en

obra, de “más agua”.

Resistencia y durabilidad

En general las especificaciones del concreto requerirán una resistencia mínima

a compresión. Estas especificaciones también podrían imponer limitaciones en

la máxima relación agua/cemento (a/c) y el contenido mínimo de cemento. Es

importante asegurar que estos requisitos no sean mutuamente incompatibles.

Como veremos en otros capítulos, no necesariamente la resistencia a

compresión a 28 días será la más importante, debido a esto la resistencia a

otras edades podría controlar el diseño.

Las especificaciones también podrían requerir que el concreto cumpla ciertos

requisitos de durabilidad, tales como resistencia al congelamiento y deshielo ó

ataque químico. Estas consideraciones podrían establecer limitaciones

adicionales en la relación agua cemento (a/c), el contenido de cemento y en

adición podría requerir el uso de aditivos.

Entonces, el proceso de diseño de mezcla, envuelve cumplir con todos los

requisitos antes vistos. Asimismo debido a que no todos los requerimientos

pueden ser optimizados simultáneamente, es necesario compensar unos con

otros; (por ejemplo puede ser mejor emplear una dosificación que para

determinada cantidad de cemento no tiene la mayor resistencia a compresión

pero que tiene una mayor trabajabilidad).

Finalmente debe ser recordado que incluso la mezcla perfecta no producirá un

concreto apropiado si no se lleva a cabo procedimientos apropiados de

colocación, acabado y curado.

INFORMACION REQUERIDA PARA EL DISEÑO DE MEZCLAS

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