AJUSTE DE MEZCLA INTRODUCCIÓN En general existen varios métodos de cálculo para selección y ajuste de las dosificaciones de concreto de peso normal. Sin embargo todos ellos establecen una primera aproximación de proporciones con el propósito de ser comprobadas por coladas de prueba en el laboratorio o en el campo y hacer los ajustes necesarios para producir las características deseadas del concreto. Sea cual fuere el método de diseño empleado así como el mayor o menor grado de refinamiento que se aplique en el mismo el concreto resultante debe siempre considerarse como un material de ensayo permanente cuyas proporciones definitivas se establecen en función de los resultados de la experiencia en laboratorio y las condiciones de trabajo en obra. OBJETIVOS Realizar el ajuste mediante mezclas de prueba de diseño original (con una tanda no menor de 3 probetas) ensayándolas a los 7 días, después de haberlas curado adecuadamente en el tanque del laboratorio. (Agregan más objetivos) MARCO TEÓRICO 1. CONCEPTOS PREVIOS A. Mezcla de prueba Es la mezcla de concreto que se realiza después del diseño en base a las proporciones de los diferentes materiales que se han de conformar la unidad cúbica del concreto. B. Ajuste de las proporciones Es el acomodo de las proporciones obtenidas en el diseño después de la mezcla de prueba. En la muestra de prueba el ingeniero o técnico ensayista tiene que reconocer las principales propiedades de concreto fresco, las cuales mencionamos a continuación: Peso Unitario del concreto fresco Asentamiento o slump Consistencia del concreto (Gravosa o arenosa)
Una vez reconocidas estas propiedades se pasa al ajuste de mezcla o de proporciones de mezcla, que no es más que un conjunto de procedimientos donde tomando los datos de las propiedades antes mencionadas se para el acomodo de los materiales, para así lograr acercarse mejor al diseño real (resistencia, slump, trabajabilidad) que deseamos. 2.
FORMULAS UTILIZADAS EN LOS CÁLCULOS PARA EL AJUSTE: Criterio de Power i.
Se halla la relación gel – espacio con la siguiente formula: Donde: S: Resistencia a compresión (kg/cm2) X: Relación gel – espacio.
ii.
El grado de hidratación estará dado por: ⁄ Donde: X: Relación gel – espacio : Grado de hidratación ⁄ : Relación agua – cemento Nota: el grado de hidratación, se da en porcentaje, y mide la cantidad de cemento que ha reaccionado con el agua. A mayor grado de hidratación, mayor es la resistencia.
iii.
Con la resistencia que se desea alcanzar (aplicando la formula 1), y con el grado de hidratación que tenemos, empleamos la formula (2) y hallamos la relación agua – cemento, y luego calculamos la cantidad de cemento.
iv.
Como la relación agua – cemento debe mantener invariable, con el nuevo contenido de cemento y la relación agua – cemento de diseño calculamos la cantidad de agua que necesitamos para llegar a la resistencia deseada.
Ajuste de mezcla por el método ACI. i.
Peso de la tanda o colada (que generalmente es 0.02 m3)
MATERIAL DE DISEÑO POR M3
MATERIALES HÚMEDO POR TANDA
Cemento Agregado Fino Agregado Grueso
(
)
(
)
Agua Añadida Peso Tanda
ii.
iii.
∑
Rendimiento:
Agua de Mezcla A. Por metro cúbico:
Agua añadida Aporte Humedad
(
)
(
)
(Agregado Fino) Aporte Humedad (Agregado Grueso) Agua de la Tanda
∑
La cantidad de agua por metros cúbico es:
B. Corrección por Slump Por cada 1 cm de slump hay un incremento de 2 litros/m3 de agua C. Corrección por aire atrapado Por cada 1% de aire atrapado hay un decremento de 3 litros/m3 de agua (razón inversa)
Por lo tanto el Agua de mezcla, por metros cúbico es:
iv.
Determinación del cemento (nueva cantidad) Como la relación agua – cemento de diseño no cambia entonces tenemos:
Despejando:
v.
Determinación del Agregado Grueso: Hay tres casos: a. Cuando la trabajabilidad es satisfactoria:
(
) (
)
b. Mezcla sobre arenosa Aplicamos la siguiente formula: 1
c. Mezcla sobre gravosa Aplicamos: 2
NOTA: para hallar los valores de
se utiliza el siguiente cuadro:
El valor de 1.10, es porque se le agrega el 10% del Peso Unitario Seco Compactado del Agregado Grueso 2El valor de 0.90, es porque se le quita el 10% del Peso Unitario Seco Compactado del Agregado Grueso 1
TAMAÑO MAXIMO DEL AGREGADO GRUESO
Volumen de agregado grueso, seco y compactado (*) por unidad de volumen de concreto, para diferentes módulos de fineza del agregado fino.
MODULO DE FINEZA DEL AGREG. FINO mm. Pulg. 2.40 2.60 2.80 3.00 10 3/8” 0.50 0.48 0.46 0.44 12.5 1/2” 0.59 0.57 0.55 0.53 20 3/4” 0.66 0.64 0.62 0.60 25 1” 0.71 0.69 0.67 0.65 40 1 ½’’ 0.76 0.74 0.72 0.70 50 2” 0.78 0.76 0.74 0.72 70 3” 0.81 0.79 0.77 0.75 150 6” 0.87 0.85 0.83 0.81 * Los volúmenes de agregado grueso mostrados, está en condición seca y compactada, tal como se describe en la norma ASTM C29. Estos volúmenes han sido seleccionados a partir de relaciones empíricas para producir concretos con un grado adecuado de trabajabilidad para construcciones armadas usuales. Para concretos menos trabajables, tales como el requerido en la construcción de pavimentos, pueden incrementarse los valores en 10% aprox. Para concretos más trabajables, tales como los que pueden requerirse cuando la colocación es hecha por bombeo, los valores pueden reducirse hasta en un 10%. vi.
Determinación del Agregado Fino a. Método de los Pesos: (
Para hallar el Peso Unitario seco del agregado grueso, tenemos:
b. Método de los volúmenes Volumen del cemento:
)
Volumen del Agregado Grueso:
Volumen del Agua
Volumen del Agregado Fino: (
)
Ajustes por humedad y absorción El contenido de agua añadida para formar la pasta será afectada por el contenido de humedad de los agregados. Si ellos están secos al aire absorberán agua y disminuirán la relación a/c y la trabajabilidad. Por otro lado si ellos tienen humedad libre en su superficie (agregados mojados) aportarán algo de esta agua a la pasta aumentando la relación a/c, la trabajabilidad y disminuyendo la resistencia a compresión. Por lo tanto estos efectos deben ser tomados estimados y la mezcla debe ser ajustada tomándolos en cuenta. Por lo tanto: Si: { { Pesos de agregados húmedos: (
)
(
)
Agua Efectiva: (
)
(
)
Cálculo de las proporciones en peso
Cálculo de las proporciones en volumen Datos necesarios: -
Peso unitario suelto del cemento (kg/m3).
-
Pesos unitarios sueltos de los agregados fino y grueso (en
condición de humedad a la que se ha determinado la dosificación en peso). Volúmenes en estado suelto: Cemento:
Agregado Fino
Agregado Grueso
En el caso del agua, éste se calculará en litros por bolsa de cemento (Lts/Bls) se la siguiente manera: (
) (
)
Proporciones en volumen:
(
)
