PALABRAS CLAVE: Asentamiento, agregado fino, agregado grueso, ajuste por humedad, intemperismo, trabajabilidad, fracturamiento.

DISEÑO DE MEZCLA DE CONCRETO

RESUMEN

Se presentan los lineamientos necesarios a partir de la metodología ACI 211, para establecer las cantidades necesarias de materiales para la elaboración de un diseño de mezcla de concreto y por medio de tablas realizar la determinación de resistencia de diseño, asentamiento, cantidad de agua-aire, relación agua/cemento y determinación de cantidad de agregado fino y grueso a partir de las tablas y los datos obtenidos del procedimiento realizado en el laboratorio. Se busca establecer las cantidades necesarias de materiales para la elaboración de un diseño de mezcla de concreto, en cumplimiento a la reglamentación y normativa vigente, de la mano de las exigencias mecánicas, económicas y de resistencia que se requieren para su aplicación en determinado proyecto. Se realiza ajuste por humedad y finalmente se concluye.

PALABRAS CLAVE: Asentamiento, agregado fino, agregado grueso, ajuste por humedad, intemperismo, trabajabilidad, fracturamiento.

ABSTRACT

Thenecessaryguidelinesfromthe ACI 211 method are presented to establishthenecessaryquantities of materials for thedevelopment of a concrete mix design using tables and makethedetermination of designstrength, slump, air-water quantity , water / cement ratio and determination of amount of fine and coarseaggregatefromthetables and the data obtainedfromtheprocedureperformed in thelaboratory. Itseeks to establishthenecessaryquantities of materials for thedevelopment of a mix design of concrete, in compliance with theregulations and standards in force, with thehelp of mechanical, economic and endurancerequired for application to specificprojectrequirements. Adjustmentisperformedbymoisture and finallyends.

KEYWORDS:Settlement, fine aggregate, coarseaggregate, adjustmoisture, weathering, workability,

1. INTRODUCCIÓN

El concreto es uno de los materiales más importantes en casi todos los proyectos de la industria de la construcción, debido a sus propiedades en estado fresco, endurecido y su costo. Las características del concreto van a depender de la trabajabilidad en su estado fresco y a la resistencia cuando endurece. Tal cualidad dependerá de la materia prima que se emplee, principalmente del cemento y de los agregados tanto finos como gruesos. Un alto porcentaje del volumen y del peso del concreto lo constituye los agregados (entre el 75-80%), elementos que influyen en la calidad y costo del concreto.

2. MARCO TEORICO:

2.1 Propiedades del hormigón:

2.1.1 Propiedades del Hormigón Fresco:

Consistencia: Facilidad que presenta el hormigón fresco para deformarse. Depende fundamentalmente del agua de amasado.

Docilidad: Aptitud del hormigón fresco para ser puesto en obra en condiciones normales. Relacionada con la consistencia.

Homogeneidad: Distribución regular de los diferentes componentes del hormigón en su seno. Requiere un buen amasado, un cuidadoso transporte y adecuado vertido para evitar segregación o decantación del árido.

Peso específico: Se emplea como indicador de la uniformidad de la mezcla, junto con la consistencia. Revela cambios en contenidos de agua, cemento o en la granulometría de los áridos.

2.1.2 Propiedades del Hormigón endurecido:

 Densidad: Depende fundamentalmente del tipo de árido, del método de compactación y del aire ocluido. Se adopta un valor estándar de 25 kN/m³ en hormigón armado y de 23 kN/m³ si es en masa.

Compacidad: Valor ligado a la densidad. Depende sobre todo de la energía de compactación aplicada. Mejora la durabilidad de la estructura.

Permeabilidad: Define la facilidad de penetración del agua, por presión o por capilaridad. Muy ligada a la relación A/C.

Resistencia al desgaste: Característica exigible en hormigones empleados en zonas de elevada fricción mecánica (carreteras, soleras industriales, etc.). [1]

2.2 Resistencia al diseño:

La resistencia de diseño debe ser superior a la resistencia final que se desea obtener esta depende de la experiencia de quien está haciendo la dosificación de cada uno de los componentes del concreto,  a mayor experiencia se puede obtener una resistencia de diseño más cercana a la resistencia deseada.

[pic 2]

Tabla No. 1 Resistencia de diseño.

2.3 Asentamiento:

El asentamiento es una medida de la consistencia de concreto, que se refiere al grado de fluidez de la mezcla e indica qué tan seco o fluido está el concreto.

[pic 3]

Tabla No.2 Selección de asentamiento (según uso del concreto).

2.4 Determinación de cantidad de agua y aire:

Estos factores se tiene en cuenta dentro del diseño de la mezcla, para mejorar su resistencia, pues en condiciones normales, el diseño ideal difiere en la práctica por factores como estos que puedes desfavorecer su uso: La tabla N° 3, contiene la determinación de agua y aire dependiendo del asentamiento slump que se haya escogido.

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Tabla No.3 Determinación cantidad de agua y aire.

2.5 Selección de la relación Agua/Cemento (a/c) por criterio de resistencia.

Existen dos criterios (por resistencia, y por durabilidad) para la selección de la relación a/c, de los cuales se elegirá el menor de los valores, con lo cual se garantiza el cumplimiento de los requisitos de las especificaciones. Es importante que la relación a/c seleccionada con base en la resistencia satisfaga también los requerimientos de durabilidad. [3]

[pic 5]

Tabla No.4 Selección de la relación por criterio de resistencia.

2.6 Determinación de agregado grueso método del ACI 211 (b/bo).

En este paso se tiene en cuenta el módulo de fineza del agregado fino y el tamaño máximo del agregado grueso, arrojando un factor multiplicador que permite calcular el agregado grueso para un metro cúbico de concreto.

[pic 6]

Tabla No.5 Determinación de agregado grueso método del ACI 211 (b/bo).

3. PROCEDIMIENTO

Partimos de la resistencia de diseño que nos brindan las tablas y de las características de los materiales que ya hemos determinado (Granulometría [agregado fino y agregado grueso] y densidades y pesos o masas unitarias [AF y AG]),con el tamaño máximo nominal obtenido y el asentamiento se pasa a calcular la cantidad de agua por volumen (método de volúmenes), con este volumen calculado encontramos la masa usando la densidad. Obtendremos la cantidad de masa de cementoa partir de las tablas con la relación a/c. El volumen de agregado se obtiene de restar el volumen unitario con el volumen del agua más cemento. La cantidad de agregado grueso se obtiene de tablas usando una ecuación basada en el módulo de finura y tamaño máximo nominal. Entonces el agregado fino es la resta del volumen de agregados con el volumen de agregado grueso, para así  finalmente realizar un ajuste por humedad.

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