Diseño y Proporcionamiento de Mezclas de Concreto NormalMETODO ACI
211.1
Requerimientos para un Proporcionamiento de Hormigones de
Calidad
Manejabilidad ( Consistencia) esto medido en función del
asentamiento en el Cono de Abrams
Resistencia ( f’c en Mpa ó Kg/cm² )
Durabilidad
Economía
*
Fig. 16-2. Ensayo de revenimiento (asentamiento en cono de Abrams)
para la consistencia del concreto. La figura A muestra un
revenimiento más bajo, la figura B muestra un revenimiento mayor.
(69786, 69787)
Proporcionamiento
Construcción de Concreto
Revenimiento, mm (pulg.)
75 (3)
25 (1)
75 (3)
25 (1)
Tabla 9-6. Revenimientos Recomendados para Varios Tipos de
Construcción
Se puede aumentar 25 mm (1 pulg.) para los métodos de consolidación
manuales, tales como varillado o picado.
Los plastificantes pueden proveer revenimientos mayores.
Adaptada del ACI 211.1.
Tamaño máximo y MF de los agregados
Masa unitaria compacta del A. grueso
Masa unitaria suelta de los agregados
Gravedad específica del cemento
PRIMER PASO
Se determina el Agua neta de Mezcla y el % de Aire atrapado en las
siguientes Tablas.
Se ingresa con el Tamaño máximo nominal y el asentamiento.
Proporcionamiento
Cantidad de Agua y Aire para Diferentes Revenimientos y Tamaños de
Agregado
Concreto sin aire incluido
Métrica
Agua, kilogramos por metro cúbico de concreto, para los tamaños de
agregado indicados
Revenimiento, mm
9.5 mm
12.5 mm
19 mm
25 mm
37.5 mm
50 mm
75 mm
150 mm
—
Cantidad aproximada de aire atrapado en un concreto sinaire
incluido, porcentaje
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0.3
0.2
*
Tabla 9-5. (Métrica). Requisitos Aproximados de Agua de Mezcla y
Contenido de Aire para Diferentes Revenimientos y Tamaños Máximos
Nominales del Agregado
Estas cantidades de agua de mezcla son para utilizarse en el
cálculo de los contenidos de cementos en las mezclas de prueba.
Estas cantidades son máximas para agregados gruesos razonablemente
angulares con granulometría dentro de los límites de las
especificaciones.
El revenimiento (asentamiento) del concreto conteniendo agregado
mayor que 37.5 mm se basa en el ensayo de revenimiento realizado
después de la remoción de las partículas mayores que 37.5 mm, a
través de cribado húmedo.
Las especificaciones de obra deben especificar un contenido de aire
en el concreto entregado en la obra dentro -1 +2 puntos
porcentuales del valor anotado en la tabla para las exposiciones
moderada y severa.
Adaptada del ACI 211.1 y del ACI 318. Hover (1995) presenta esta
información en la forma de gráfico.
Proporcionamiento
Métrica
Cantidad de Agua y Aire para Diferentes Revenimientos y Tamaños de
Agregado
Concreto con aire incluido
Agua, kilogramos por metro cúbico de concreto, para los tamaños de
agregado indicados
Revenimiento, mm
9.5 mm
12.5 mm
19 mm
25 mm
37.5 mm
50 mm
75 mm
150 mm
-
Promedio del contenido de aire total recomendado, para el nivel de
exposición, porcentaje
Exposición leve
*
Tabla 9-5. (Métrica). Requisitos Aproximados de Agua de Mezcla y
Contenido de Aire para Diferentes Revenimientos y Tamaños Máximos
Nominales del Agregado
Estas cantidades de agua de mezcla son para utilizarse en el
cálculo de los contenidos de cementos en las mezclas de prueba.
Estas cantidades son máximas para agregados gruesos razonablemente
angulares con granulometría dentro de los límites de las
especificaciones.
El revenimiento (asentamiento) del concreto conteniendo agregado
mayor que 37.5 mm se basa en el ensayo de revenimiento realizado
después de la remoción de las partículas mayores que 37.5 mm, a
través de cribado húmedo.
Las especificaciones de obra deben especificar un contenido de aire
en el concreto entregado en la obra dentro -1 +2 puntos
porcentuales del valor anotado en la tabla para las exposiciones
moderada y severa.
Adaptada del ACI 211.1 y del ACI 318. Hover (1995) presenta esta
información en la forma de gráfico.
Proporcionamiento
*
Fig. 9-5. Demanda de agua aproximada para varios revenimientos y
tamaños de agregados triturados para el concreto sin aire incluido.
Adaptado de la tabla 9-5, ACI 211.1 y Hover (1995 y 1998).
Proporcionamiento
*
Fig. 9-5. Demanda de agua aproximada para varios revenimientos y
tamaños de agregados triturados para el concreto con aire incluido.
Adaptado de la tabla 9-5, ACI 211.1 y Hover (1995 y 1998).
Proporcionamiento
Selección de la relación agua cemento, de la siguiente tabla.
Se ingresa con la resistencia de Diseño.
f ‘c(Diseño)=f’c*(1+% Segur./100)
El % Segur. Puede variar de 3 al 12 %, dependiendo de los
materiales y condiciones de trabajo en Obra.
Para condiciones de Exposición severa, use la tabla
correspondiente.
Proporcionamiento
Métrica
Relación agua-material cementante en masa
Cemento Portland (ACI 211.1)
400 (40)
*
Tabla 9-3 (Métrica) Dependencia entre la Relación Agua-Material
Cementante y la Resistencia a Compresión del Concreto
Adaptada del ACI 211.1 y ACI 211.3.
La resistencia se basa en cilindros sometidos al curado húmedo por
28 días, de acuerdo con la ASTM C 31 (AASHTO T 23). La dependencia
asume el agregado con un tamaño máximo nominal de 19 a 25 mm.
Proporcionamiento
Condición de exposición
Resistencia min, f'c, kg/cm2 (MPa) [lb/pulg.2]
Concreto protegido de la exposición congelación-deshielo,
descongelantes y sustancias agresivas
Elija basándose en la resistencia, trabajabilidad y requisitos de
acabado
Elija basándose en los requisitos estructurales
Concreto con baja permeabilidad, expuesto al agua
0.50
Concreto expuesto a congelación-deshielo en la condición húmeda y a
descongelantes
0.45
Tabla 9-1. Relación Agua-Material Cementante Máxima y Resistencia
de Diseño Mínima para Varias Condiciones de Exposición. Adaptada
del ACI 318 (2002).
Proporcionamiento
Condición de exposición
Resistencia min, f'c, kg/cm2 (MPa) [lb/pulg.2]
Para protección del concreto reforzado expuesto a cloruros
0.40
Tabla 9-1. Relación Agua-Material Cementante Máxima y Resistencia
de Diseño Mínima para Varias Condiciones de Exposición. Adaptada
del ACI 318 (2002).
Proporcionamiento
Cemento = Agua neta
Agregado grueso= F * Puc
F = factor de volumen de agregado grueso varillado seco, por unidad
de volumen de Hormigón.
Se obtiene el valor de F en la siguiente tabla; se ingresa con el
MF del Agregado fino y el TMN
Proporcionamiento
Volumen del Agregado Grueso por unidad de Volumen de Hormigón
Tamaño max del agregado, mm (pulg.)
Módulo de finura de la arena
2.40
2.60
2.80
3.00
9.5
(3/8)
0.50
0.48
0.46
0.44
12.5
(1/2)
0.59
0.57
0.55
0.53
19
(3/4)
0.66
0.64
0.62
0.60
25
(1)
0.71
0.69
0.67
0.65
37.5
*
Tabla 9-4. Volumen de Agregado Grueso por Volumen Unitario de
Concreto
Los volúmenes se basan en agregados varillados en seco como
descrito en la ASTM C 29 (AASHTO T 19). Adaptada del ACI
211.1
Proporcionamiento
QUINTO PASO
Se determina la cantidad de Agregado fino, por el Método del
Volumen absoluto
Vaf = 1– (Vagua + Vc + Vag + Vaire )
Vagua = Agua neta / 1000
Vc = Cemento / ( Gc * 1000)
Vaire = % Aire / 100
Proporcionamiento
CUARTO PASO ( Modificado )
Se determina la cantidad de Agregados en estado saturado con
superficie seca
Agregados ( sss ) = Um – Cemento – Agua neta
Um = 10Ga(100-A) + Cm(1-Ga/Gc) – Wm(Ga – 1)
Um = Peso unitario del Hormigón fresco, Kg/M3
Ga = gravedad especifica sss promedio del agregado grueso y fino
combinado.
Gc = gravedad específica del cemento
A = porcentaje de aire atrapado
Wm = cantidad de agua neta, Kg/M3
Cm = cantidad de cemento, Kg/M3
Proporcionamiento
QUINTO PASO( modificado )
Se calcula la cantidad de agregado fino y grueso, en sss
A. fino( sss )= x * Agregados ( sss )/100
A.grueso( sss )=y*Agregados (sss)/100
x => % de agregado fino en la mezcla
y => % de agregado grueso en la mezcla
x + y = 100
SEXTO PASO
Se calcula la cantidad de los agregados en estado natural y del
agua de mezcla
Agr. (nat) = Agr.(s)*(1+% HN/100)
Agr. (s) = Agr.(sss)/(1+% Ab/100)
Agua mezcla = Agua neta + Af(s)(% Ab - % HN)/100 + Ag(s)(% Ab -
%HN)/100
Proporcionamiento
REESTIMACION
Se realiza una mezcla de prueba y se determina el asentamiento y el
peso unitario del hormigón
Con esos valores se procede a reestimar la dosificación por
rendimiento y consistencia
Proporcionamiento
F1 = Sumatoria de mat. Mezclados/Puh
F1 => factor de corrección por rendimiento, usando las mismas
unidades
Puh => Peso unitario del hormigón en Kg/M3
Proporcionamiento
Agua neta = Agua neta usada/F1 + 2*(ase. Requerido – ase.
Obtenido)
Cemento = Agua neta / Rel. (a/c)