LA DOSIFICACIÓN DEL CONCRETO
Elementos que conforma el concretO
- Cemento + arena + piedra + agua + aditivos + aire
- Pero el aire es el elemento pasivo 1%
Proporciones en volumen de los componentes del concreto
Estas son las proporciones absolutas de los componentes del concreto:
Aditivo = 0.1% - 0.2%
Aire 1% - 3%
Cemento 7% - 15%
Agua 15% - 22%
Agregados 60% - 75%
CONCRETO
- Fresco :
- Platico
- Moldeable
- Trabajable
- Etc.
- Endurecido :
- Aislante
- Resistente
- Durable
- Etc.
REQUISITOS ESENCIALES DE LAS MEZCLAS Y FACTORES QUE INFLUYEN EN EL DISEÑO.
ENSAYO PARA DETERMINAR EL TIEMPO DE FRAGUADO DEL CEMENTO
MATERIALES:
- 450 gr de Cemento tipo MS
- 200 gr de agua potable
ACCESORIOS:
- Molde de plástico de diámetro 2 pulg.
- 1 caja
- 1 vidrio
PROCEDIMIENTO
En un recipiente metalico no de plástico vertir cemento y el agua.
Primero ponemos el cemento en el recipiente luego mesclamos con el agua, en ese momento tomamos el tiempo.
Con una cuchara o babilejo se va mezclando hasta que quede una masa uniforme.
Luego se procede a llenar los moldes de 3 pulg. Con una altura de 3 cm.
Son 5 moldes estos moldes colocamos sobre la base de vidrio.
Hacemos la mezcla y procedemos a llenar los moldes cuando ya sten llenados los moldes tomamos el tiempo y con el babilejo hacemos unas rayas en cada molde, luego de esto tapar los 5 moldes con un carton para que el agua se evapore mas rápido y cada 20 minutos se aprecia que hay menos agua y la mescla esta mas endurecida.
Posteriormente el cemento cambiò de estado plástico a estado solido y por lo tanto el tiempo de fraguado fue en 2 horas.
- Metodo del ACI
- La selección de las proporciones de los materiales integrantes de la unidad cúbica de concreto, es definida como el proceso que, en base a la aplicacióntécnica y práctica de los conocimientos científicos sobre sus componentes y la interacción entre ellos, permite lograr un material que satisfaga de lamanera más eficiente y económico los requerimientos particulares delproyecto constructivo.
- El concreto es un material heterogéneo, el cual está compuesto por materialaglutinante (como el cemento Portland), material de relleno (agregadosnaturales o artificiales), agua, aire naturalmente atrapado o intencionalmente incorporado y eventualmente aditivos o adiciones, presentando cada uno de estos componentes propiedades y características que tienen que ser evaluadas así como aquellas que pueden aparecer cuando se combinandesde el momento del mezclado.
- CONSIDERACIONES Y/O CRITERIOS PARA EL DISEÑO DE LAS MEZCLAS
- Debemos enfocar el concepto del diseño de mezcla para producir unconcreto, tan económicamente sea posible, que cumplan con los requisitosrequeridos para los estados fresco como mezclado, transporte, colocación,compactado y acabado; y en el estado endurecido, la resistencia a lacompresión y durabilidad.
- En general, prácticamente todas las propiedades del concreto endurecidoestán asociadas a la resistencia y, en muchos casos, es en función del valorde ella que se las cuantifíca o cualifica. Sin embargo, debe siemprerecordarse al diseñar una mezcla de concreto que muchos factores ajenos ala resistencia pueden afectar otras propiedades.
- Es usual el suponer que esta técnica consiste en la aplicación sistemática deciertas tablas y proporciones ya establecidas que satisfacen prácticamentetodas las situaciones normales en las obras, lo cual está muy alejado de larealidad, ya que es en esta etapa del proceso constructivo cuando resultaprimordial la labor creativa del responsable de dicho trabajo y enconsecuencia el criterio personal.
- Debemos advertir finalmente que la etapa de diseño de mezclas de concretoantes que el fin de un proceso, representa sólo el inicio de la búsqueda de lamezcla más adecuada para el caso particular que abordaremos y ninguno delos métodos que trataremos puede soslayar la prueba definitiva que supone elempleo de los diseños bajo condiciones reales y su optimización en obra, conlos procedimientos, los equipos y en las cantidades que en la practica se van a emplear, teniendo en cuenta que algunas veces las especificacionestécnicas indican las condiciones que se presentarán en el momento delvaciado.
- Conseguir una mezcla con un mínimo de pasta y volumen de vacíos oespacios entre partículas y consecuentemente cumplir con las propiedadesrequeridas es lo que la tecnología del concreto busca en un diseño demezclas.
- Antes de proceder a dosificar una mezcla se debe tener conocimiento del siguiente conjunto de información:
- a) Los materiales
- b) Del elemento a vaciar, tamaño y forma de las estructuras
- c) Resistencia a la compresión requerida
- d) Condiciones ambientales durante el vaciado
- e) Condiciones a la que estará expuesta la estructura
- PARAMETROS BASICOS EN EL COMPORTAMIENTO DEL CONCRETO
- a) La trabajabilidad: Es una propiedad del concreto fresco que se refiere a la facilidad con queeste puede ser mezclado, manejado, transportado, colocado y terminado sinque pierda su homogeneidad (exude o se segregue).
- El grado detrabajabilidad apropiado para cada estructura, depende del tamaño y formadel elemento que se vaya a construir, de la disposición y tamaño del refuerzoy de los métodos de colocación y compactación.
- Los factores más importantes que influyen en la trabajabilidad de una mezclason los siguientes: La gradación, la forma y textura de las partículas y las proporciones del agregado, la cantidad del cemento, el aire incluido, losaditivos y la consistencia de la mezcla.
- Un método indirecto para determinar la trabajabilidad de una mezcla consisteen medir su consistencia o fluidez por medio del ensayo de asentamiento conel cono.
- El requisito de agua es mayor cuando los agregados son más angulares y de textura áspera (pero esta desventaja puede compensarse con las mejorasque se producen en otras características, como la : adherencia con la pasta decemento
- b) La resistencia:A la compresión simple es la característica mecánica masimportante de un concreto, pero otras como la durabilidad, la permeabilidad yla resistencia al desgaste son a menudo de similar importancia.
- c) Durabilidad: El concreto debe poder soportar aquellas exposiciones que pueden privarlode su capacidad de servicio tales como congelación y deshielo, ciclosrepetidos de mojado y secado, calentamiento y enfriamiento, sustanciasquímicas, ambiente marino y otras semejantes.
- La resistencia a algunas deellas puede fomentarse mediante el uso de ingredientes especiales como:cemento de bajo contenido de álcalis, puzolanas o agregados seleccionadospara prevenir expansiones dañinas debido a la reacción álcalis – agregadosque ocurre en algunas zonas cuando el concreto esta expuesto a un ambiente húmedo, cementos o puzolanas resistentes a los sulfatos paraconcretos expuestos al agua de mar o en contacto con suelos que contengansulfatos; o agregados libres de excesivas partículas suaves, cuando serequiere resistencia a la abrasión superficial. La utilización de bajasreacciones agua/cemento prolongara la vida útil del concreto reduciendo lapenetración de líquidos agresivos.
- La resistencia a condiciones severas de intemperie, particularmente acongelación y deshielo y a sales utilizadas para eliminar hielo, se mejoranotablemente incorporando aire correctamente distribuido.
- El aire inyectadodebe utilizarse en todo concreto en climas donde se presente la temperaturadel punto de congelación.
MATERIALES QUE INTERVIENEN EN UNA MEZCLA DE CONCRETO :
- a) Cemento: Es por excelencia el pegante más barato y más versátil, y sus propiedadesfísicas y mecánicas son aprovechadas en multitud de usos.
- Es el principal componente del concreto, el cual ocupa entre el 7% y el 15%del volumen de la mezcla, presentando propiedades de adherencia ycohesión, las cuales permiten unir fragmentos minerales entre sí, formandoun sólido compacto con una muy buena resistencia a la compresión así comodurabilidad.Tiene la propiedad de fraguar y endurecer sólo con la presencia de agua,experimentando con ella una reacción química, proceso llamado hidratación.
- b) Agua: Componente del concreto en virtud del cual, el cemento experimentareacciones químicas para producir una pasta eficientemente hidratada, que leotorgan la propiedad de fraguar y endurecer con el tiempoAdemás este componente proporciona a la mezcla una fluidez tal que permitauna trabajabilidad adecuada en la etapa del colocado del concreto.
- Este componente que ocupa entre el 14% y el 18% del volumen de la mezcla.En una porción de pasta hidrata, el agua se encuentra en dos formasdiferentes, como agua de hidratación y agua evaporable.
- c) Agregado: Este componente que ocupa entre 60% a 75% del volumen de la mezcla, sonesencialmente materiales inertes, de forma granular, naturales o artificiales,las cuales han sido separadas en fracciones finas (arena) y gruesas (piedra),en general provienen de las rocas naturales.
- Gran parte de las características del concreto, tanto en estado plástico comoendurecido, dependen de las características y propiedades de los agregados,las cuales deben ser estudiadas para obtener concretos de calidad yeconómicos.
- Los agregados bien gradados con mayor tamaño máximo tienen menos vacíoque los de menor tamaño máximo; por consiguiente, si el tamaño máximo delos agregados en una mezcla de concreto se aumenta, para un asentamientodado, los contenidos de cemento y agua disminuirán.
- En general, el tamaño máximo del agregado deberá ser el mayoreconómicamente disponible y compatible con las dimensiones de laestructura.Las partículas de agregado alargadas y chatas tienen efecto negativo sobre latrabajabilidad y obligan a diseñar mezclas más ricas en agregado fino y porconsiguiente a emplear mayores cantidades de cemento y agua.
- Se considera que dentro de este caso están los agregados de perfil angular, loscuales tienen un más alto contenido de vacíos y por lo tanto requieren unporcentaje de mortero mayor que el agregado redondeado.
- El perfil de laspartículas, por sí mismo, no es un indicador de que un agregado está sobre obajo el promedio en su capacidad de producir resistencia
- d) Aire: Aire atrapado o natural, usualmente entre 1% a 3% del volumen de la mezcla,están en función a las características de los materiales que intervienen en lamezcla, especialmente de los agregados en donde el tamaño máximo y lagranulometría son fuentes de su variabilidad, también depende del procesode construcción aplicado durante su colocación y compactación.
- También puede contener intencionalmente aire incluido, mayormente entre el3% a 7% del volumen de la mezcla, con el empleo de aditivos
- La presencia de aire en las mezclas tiende a reducir la resistencia delconcreto por incremento en la porosidad del mismo.
- Aditivos: El ACI 212 la define como un material distinto del agua, agregados y cementohidráulico, que se usa como ingrediente de concretos y morteros y se añade ala mezcla inmediatamente antes o durante su mezclado.
- Su empleo puede radicar por razones de economía o por mejorarpuntualmente alguna propiedad del concreto tanto en estado fresco oendurecido como por ejemplo: reducir el calor de hidratación, aumentar laresistencia inicial o final, etc.
- PASOS BASICOS PARA DISEÑA RUNA MEZCLA DE CONCRETO
- 1. Recaudar el siguiente conjunto de información:
- Los materiales
- Del elemento a vaciar, tamaño y forma de las estructuras
- Resistencia a la compresión requerida
- Condiciones ambientales durante el vaciado
- Condiciones a la que estará expuesta la estructura
