Contenido de la Presentación Diseño de Mezclas de Concreto

La presentación consta de 30 diapositivas, entre el contenido principal citamos los siguientes:

• Diagrama que indica la combinación correcta de un hormigón, al mismo tiempo los parámetros de diseño de un concreto de características especificadas.
• Diagrama que indica las variables que intervienen en el diseño de la mezcla de concreto hidráulico.
• Diagrama con los Procedimientos para determinar la proporcionalidad (dosificación) del hormigón hidráulico.
• Diagrama porcentual con los componentes mínimos y máximos de la mezcla de concreto.
• Tabla de Proporciones del material para 1 m3 de concreto (Dosificaciones según resistencias).
• Datos iniciales para realizar el diseño de mezclas de concreto.
• Un ejemplo practico del diseño de la mezcla de concreto:

1. 1. Especificaciones de la Obra.
   2. Características de los materiales seleccionados.
   3. Selección del revenimiento, slump, asentamiento según el tipo de elemento de hormigón.
   4. Selección del tamaño máximo del agregado.
   5. Cálculo de agua de mezclado y contenido de aire en la mezcla.
   6. Selección de la relación a/c (Agua – cemento).
   7. Cálculo del contenido de cemento.
   8. Estimación del contenido de agregado grueso.
   9. Estimación del contenido de agregado fino.
   10. Ajustes por humedad del concreto.
   11. Ajustes de la mezcla por tanteo.

Recordamos que se para la elaboración de la presentación se siguió la Norma Técnica Colombiana (NTC) y el documento Tecnología del concreto y del mortero – Capitulo 11 (Diseño de Mezcla) de Diego Sanchez de Guzman; pueden revisar la bibliografía mencionada para tener mayor información acerca el diseño de mezclas de concreto hidráulico.

Compartimos otros artículos relacionados y una planilla Excel para diseño de hormigones (Dosificaciones):

• Consideraciones para el Diseño de Hormigón
• Planilla Excel para Dosificación de hormigón Método ACI 211.1 y Método español EHE

Pueden Descargar la Presentación: Aquí

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La presentación explica por pasos el procedimiento de diseño de concreto de resistencia definida, a continuación, detallamos los puntos que componen el mencionado documento:

Introducción

En la presentación se procedió con el diseño de la mezcla de concreto por el método de ACI, obteniendo proporciones en la dosificación para los parámetros de diseño dados, como la resistencia a compresión con una consistencia plástica.

Objeticos de la presentación

Realizar y Conocer los procedimientos teóricos y prácticos del diseño de mezclas de hormigón por el método ACI.

Procedimiento de diseño de mezclas de concreto

La presentación considera, en resumen, nueve pasos para el diseño de mezclas de concreto normal, incluidos el ajuste por humedad de los agregados y la corrección a las mezclas.

Primer paso: Selección del revenimiento o slump, definido para un determinado elemento de hormigón.

Segundo paso: Elección del tamaño máximo del agregado, se considera la distancia entre los laterales del encofrado, las medidas del elemento y espacio entre las armaduras de acero.

Tercer paso: Consideración de la tabla de contenidos de agua recomendados en función del slump o revenimiento requerido, el tamaño máximo del agregado, consideración o no del aire ocluido del hormigón.

Cuarto paso: La normativa ACI brinda una tabla de valores de la relación agua/cemento, en función a la resistencia a la compresión requerida a los 28 días.

Quinto paso: Cálculo del contenido de cemento en función a la cantidad de agua.

Sexto paso: La metodología ACI contempla una tabla con el volumen del agregado grueso por volumen unitario de hormigón.

Séptimo paso: Estimación del agregado fino.

Octavo paso: Contempla el ajuste de la mezcla de hormigón según el contenido de humedad de los agregados.

Noveno paso: Ajuste general de la mezcla teórica.

Desarrollo del ensayo práctico

La información principal de la presentación contempla un ejemplo de diseño real de la mezcla de hormigón real, considerando:

– Parámetros de diseño (Resistencia requerida, consistencia, peso específico del cemento)

– Ensayos granulométricos del agregado fino y grueso

– Cálculo de la resistencia promedio

– Determinación del tamaño máximo de agregado grueso, determinación del slump o revenimiento

– Determinación de la cantidad de agua

– Determinación del contenido de aire

– Determinación de la relación agua cemento a/c

– Cálculo de la cantidad de cemento

– Cálculo de la cantidad de agregado grueso

– Cálculo de volúmenes absolutos (Cemento, agua, aire, agregado grueso)

– Cálculo de la cantidad de agregado fino

– Cálculo de la dosificación de diseño y corrección por humedad de los agregados

– Proporciones en peso de los componentes del hormigón

Procedimiento de elaboración de la probeta

La presentación muestra gráficamente y describe el procedimiento de elaboración de una probeta, para posteriormente proceder con el ensayo de compresión y cálculo del módulo de elasticidad.

Ponemos a su consideración la siguiente información adicional, que les puede resultar útil:

Consideraciones para el Diseño de Hormigón

Diseño de Mezclas de Hormigón (Guía Práctica)

Planilla Excel para Dosificación de hormigón Método ACI 211.1 y Método español EHE

Puentes encontrar la presentación en el siguiente enlace: Aquí

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¿Qué aspectos debemos considerar al momento de realizar el diseño de hormigón?

Se ha mencionado tres aspectos fundamentales en el diseño de hormigón: Resistencia del concreto para determinar el esfuerzo máximo que podrá soportar el material, manipulación de la mezcla en el momento del vaciado o colocación y el gasto que genera la elaboración de dicha mezcla. Estos tres aspectos deben tomarse muy en cuenta para lograr obtener una mezcla de concreto con las especificaciones adecuadas.

A continuación, primero te explicamos en qué consisten estos aspectos y, además, como se relacionan con el diseño de hormigón.

Manipulación de la mezcla de hormigón

Aspecto fundamental en el diseño de hormigón y la aplicación del mismo, depende, en gran medida en el trabajo en equipo. Este trabajo en equipo abarca desde la persona que diseña la mezcla hasta los que intervienen en la aplicación en campo del diseño.

Es importante resaltar que el concreto debe quedar con las características físicas apropiadas para que, en consecuencia, pueda ser manipulado con facilidad. Esto quiere decir que su colocación o vaciado en el sitio de trabajo sea un proceso sencillo y que resulte apropiado. Además de contar con una mezcla de concreto con las características físicas adecuadas, es importante tener el equipamiento debido. Entendiendo que se cuenta con dicho equipamiento el concreto debe quedar en el vaciado con el acabado adecuado.

Durante el acabo hay que cuidar de que el nivel de sangrado sea el mínimo posible, ¿qué significa sangrado del concreto? Esto es cuando componentes de la mezcla se separan, específicamente, en la etapa final del acabado. Por ejemplo, si en la etapa final vemos que por encima del concreto está quedando una película de agua, esto es sangrado. En conclusión, hay que evitarlo al mínimo ya que indicaría falta de distribución correcta de los componentes de la mezcla.

¿Trabajabilidad?

El sangrado ocurre porque añadimos algún componente, distinto al mortero, para mejorar la manipulación o trabajabilidad de la mezcla y en esto queremos enfocarnos. Es cierto que deseamos una mezcla de concreto con las características apropiadas para que sea 100 % manejable. Esto hará que el vaciado se haga con la manipulación mínima del concreto, ya que de esa forma afectamos lo menos posible la resistencia del concreto luego del fraguado. Así que la trabajabilidad abarca una sencilla colocación de la mezcla con la menor manipulación posible dela mezcla.

Si en obra requieres durante el vaciado mejorar la trabajabilidad ¿Cómo podemos hacerlo? Para esto debemos agregar algún componente. Cuando esto ocurra es importante evitar lo sumo posible agregar más agua de lo debido. Hacer esto afecta en gran manera la resistencia del concreto, por lo que debemos estar pendientes y agregar más cemento en este caso. Indiscutiblemente, como mencionamos anteriormente, el éxito depende en buena parte a la comunicación entre el que diseñó y el que vacía el concreto.

Resistencia a la compresión y durabilidad

La resistencia a la compresión es un factor muy importante en cuanto a seguridad se refiere. Esto representa la capacidad que tendrá el concreto de soportar la carga, se toma en cuenta unidad de área. Para calcular la resistencia mínima adecuada se toma en cuenta la relación agua/cemento, por ello la necesidad de respetar esto en la aplicación del procedimiento. No respetar la relación de agua cemento dada por el Ingeniero responsable del diseño de hormigón puede traer graves consecuencias en la resistencia a los 28 días.

Hay factores que inciden notablemente en la relación agua/cemento. Nos referimos al tiempo de durabilidad, la resistencia a más de 28 días, resistencia a temperaturas bajas y la acción de agentes químicos. Este hecho influye notable en las cantidades necesarias de agua y cemento para obtener las características adecuadas. En muchos casos será necesario añadir aditivos para alcanzar el objetivo.

Así que existen muchas variables en el diseño de hormigón para alcanzar la resistencia adecuada. Es importante considerar cada una, muchas veces hay que combinar varias para obtener una mezcla óptima. Aun teniendo el mejor diseño de mezcla es importante cuidar los procedimientos de campo. Estos procedimientos son los de preparación, vaciado y acabado final.

Tomando en cuenta estos detalles lograremos, en lo sumo posible, obtener la resistencia a la compresión adecuada en nuestra mezcla.

Economía de materiales

Queremos destacar lo que incide notablemente en el costo de la mezcla de concreto. Esto es las materiales que utilizas, los equipos y la mano de obra. En este caso el costo de los equipos y mano de obra es algo aparte del concreto que se elabora. Esto quiere decir que el costo de los materiales es lo que hay que tomar en cuenta para elaborar una mezcla de concreto óptima.

El material más costoso en el diseño de hormigón es el cemento, por lo tanto, hay que reducirlo al mínimo necesario. Sin embargo, esto no debería afectar la resistencia. Para reducir el concreto se puede utilizar el tamaño máximo del agregado, cuidando la óptima relación entre el fino y grueso. Pero este hecho va a depender en gran medida del uso que se la vaya a dar a la mezcla de concreto. Otra forma de reducir el cemento es utilizando ciertos aditivos.

Si hacemos una buena combinación en los materiales que utilizamos para reducir los costos, pero garantizando una mezcla óptima, tendremos otros beneficios económicos. Nos referimos a que si tenemos una mezcla con buena resistencia y buena trabajabilidad el gasto en equipos y mano de obra también será el mínimo. Caso contrario a una mezcla difícil de manejar, disminuye la resistencia y aumenta los costos en cuanto a uso de equipos y mano de obra.

Compartimos esta aplicación Android para realizar la Dosificación o Diseño de Hormigón según el método EHE.

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