INTRODUCCIÓN Proporcionar o diseñar una mezcla consiste en determinar las cantidadesrelativas de materiales que se deben emplear en las mismas para obtener unconcreto adecuado para un uso determinado; en la actualidad, los métodosmás usados son los empíricos directos, respaldados por consideraciones yprincipios técnicos, que consisten en proporcionar y hacer amasados deprueba basados en la relación agua/cemento (α), y tomando
enconsideración factores que afectan el concreto resultante (cemento,gradación y propiedades de los agregados); entre los métodos más usadosen Venezuela, tenemos el A.C.I. (Asociación Internacional de Concreto). Actualmente, el concreto es el elemento más usado en el ámbito mundial para la construcción, lo que conlleva a la evolución de las exigencias para cada uso del mencionado elemento. La demanda del concreto ha sido la base para la elaboración de los diferentes Diseños de Mezcla, ya que estos métodos permiten a los usuarios conocer no sólo las dosis precisas de los componentes del concreto, sino también la forma mas apropiada para elaborar la mezcla.. Los Métodos de Diseño de mezcla están dirigidos a mejorar calificativamente la resistencia, la calidad y la durabilidad de todos los usos que pueda tener el concreto. Los ingenieros hemos llegado a tomar plena conciencia del rol determinante que juega el concreto en el desarrollo nacional. La adecuada selección de los materiales integrantes de la mezcla; el conocimiento profundo de los materiales integrantes de la mezcla; el conocimiento profundo de las propiedades del concreto; los criterios de diseño de las proporciones de la mezcla más adecuada para cada caso, el proceso de puesta en obra; el control de la calidad del concreto; y los más adecuados procedimientos de mantenimiento y reparación de la estructura, son aspectos
a ser considerados cuando se construye estructuras de concreto que deben cumplir con los requisitos de calidad, seguridad, y vigencia en el tiempo que se espera de ellas. La demanda del concreto ha sido la base para la elaboración de los diferentes Diseños de Mezcla, ya que estos métodos permiten a los usuarios conocer no sólo las dosis precisas de los componentes del concreto, sino también la forma más apropiada para elaborar la mezcla.. Los Métodos de Diseño de mezcla están dirigidos a mejorar calificativamente la resistencia, la calidad y la durabilidad de todos los usos que pueda tener el concreto. El diseño de mezclas es un proceso que consiste en calcular las proporciones de los elementos que forman el concreto, con el fin de obtener los mejores resultados.
Diseño de Mezcla del Concreto
Es un proceso que consiste en calcular las proporciones de los elementos que forman el concreto, con el fin de obtener los mejores resultados.
Existen diferentes métodos de Diseños de Mezcla; algunos pueden ser muy complejos como consecuencia a la existencia de múltiples variables de las que dependen los resultados de dichos métodos, aún así, se desconoce el método que ofrezca resultados perfectos, sin embargo, existe la posibilidad de seleccionar alguno según sea la ocasión.
a ser considerados cuando se construye estructuras de concreto que deben cumplir con los requisitos de calidad, seguridad, y vigencia en el tiempo que se espera de ellas. La demanda del concreto ha sido la base para la elaboración de los diferentes Diseños de Mezcla, ya que estos métodos permiten a los usuarios conocer no sólo las dosis precisas de los componentes del concreto, sino también la forma más apropiada para elaborar la mezcla.. Los Métodos de Diseño de mezcla están dirigidos a mejorar calificativamente la resistencia, la calidad y la durabilidad de todos los usos que pueda tener el concreto. El diseño de mezclas es un proceso que consiste en calcular las proporciones de los elementos que forman el concreto, con el fin de obtener los mejores resultados.
Diseño de Mezcla del Concreto
Es un proceso que consiste en calcular las proporciones de los elementos que forman el concreto, con el fin de obtener los mejores resultados.
Existen diferentes métodos de Diseños de Mezcla; algunos pueden ser muy complejos como consecuencia a la existencia de múltiples variables de las que dependen los resultados de dichos métodos, aún así, se desconoce el método que ofrezca resultados perfectos, sin embargo, existe la posibilidad de seleccionar alguno según sea la ocasión.
En oportunidades no es necesario tener exactitud en cuanto a las proporciones de los componentes del concreto, en estas situaciones se frecuenta el uso de reglas generales, lo que permite establecer las dosis correctas a través de recetas que permiten contar con un diseño de mezcla apropiado para estos casos.
El proporcionamiento de mezclas de concreto, mas comúnmente llamadodiseño de mezclas es un proceso que consiste de pasos dependientes entre si: a) Selección de los ingredientes convenientes (cemento, agregados, agua y aditivos). b) Determinación de sus cantidades relativas “proporcionamiento” para producir un, tan económico como sea
posible, un concreto de trabajabilidad, resistencia a compresión y durabilidad apropiada.Estas proporciones dependerán de cada ingrediente en particular los cuales asu vez dependerán de la aplicación particular del concreto. También podríanser considerados otros criterios, tales como minimizar la contracción y elasentamiento o ambientes químicos especiales.Aunque se han realizado gran cantidad de trabajos relacionados con losaspectos teóricos del diseño de mezclas, en buena parte permanece como unprocedimiento empírico. Y aunque hay muchas propiedades importantes delconcreto, la mayor parte de procedimientos de diseño, están basadosprincipalmente en lograr una resistencia a compresión para una edadespecificada así como una trabajabilidad apropiada. Además es asumido que sise logran estas dos propiedades las otras propiedades del concreto tambiénserán satisfactorias (excepto la resistencia al congelamiento y deshielo ú otrosproblemas de durabilidad tales como resistencia al ataque químico). Sinembargo antes de pasar a ver los métodos de diseño en uso común en estemomento, será de mucha utilidad revisar, en más detalle, las
consideracionesbásicas de diseño.CONSIDERACIONES BASICASEconomíaEl costo del concreto es la suma del costo de los materiales, de la mano deobra empleada y el equipamiento. Sin embargo excepto para algunosconcretos especiales, el costo de la mano de obra y el equipamiento son muyindependientes del tipo y calidad del concreto producido. Por lo tanto los costosde los materiales son los más importantes y los que se deben tomar en cuentapara comparar mezclas diferentes. Debido a que el cemento es más costosoque los agregados, es claro que minimizar el contenido del cemento en elconcreto es el factor más importante para reducir el costo del concreto. Engeneral, esto puede ser echo del siguiente modo: - Utilizando el menor slump que permita una adecuada colocación. Utilizando el mayor tamaño máximo del agregado (respetando las limitaciones indicadas en el capítulo anterior). - Utilizando una relación óptima del agregado grueso al agregado fino. - Y cuando sea necesario utilizando un aditivo conveniente.2 Samuel LAURA HUANCA 4.UNA/FICA/EPIC DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETOEs necesario además señalar que en adición al costo, hay otros beneficiosrelacionados con un bajo contenido de cemento. En general, las contraccionesserán reducidas y habrá menor calor de hidratación. Por otra parte un muy bajocontenido de cemento, disminuirá la resistencia temprana del concreto y launiformidad del concreto será una consideración crítica.La economía de un diseño de mezcla en particular también debería tener encuenta el grado de control de calidad que se espera en obra. Comodiscutiremos en capítulos posteriores, debido a la variabilidad inherente delconcreto, la resistencia promedio del concreto producido debe ser más alta quela resistencia a compresión mínima especificada. Al menos en pequeñas obras,podría ser más barato “sobrediseñar” el concreto que
implementar el extensocontrol de calidad que requeriría un concreto con una mejor relación costo –eficiencia.TrabajabilidadClaramente un concreto
apropiadamente diseñado debe permitir ser colocado ycompactado apropiadamente con el equipamiento disponible. El acabado quepermite el concreto debe ser el requerido y la segregación y sangrado debenser minimizados. Como regla general el concreto debe ser suministrado con latrabajabilidad mínima que permita una adecuada colocación. La cantidad deagua requerida por trabajabilidad dependerá principalmente de lascaracterísticas de los agregados en lugar de las características del cemento.Cuando la trabajabilidad debe ser mejorada, el rediseño de la mezcla debeconsistir en incrementar la cantidad de mortero en lugar de incrementarsimplemente el agua y los finos (cemento). Debido a esto es esencial unacooperación entre el diseñador y el constructor para asegurar una buenamezcla de concreto. En algunos casos una menos mezcla económica podríaser la mejor solución. Y se deben prestar oídos sordos al frecuente pedido, enobra, de “más agua”.Resistencia y durabilidadEn general
las especificaciones del concreto requerirán una resistencia mínimaa compresión. Estas especificaciones también podrían imponer limitaciones enla máxima relación agua/cemento (a/c) y el contenido mínimo de cemento. Esimportante asegurar que estos requisitos no sean mutuamente incompatibles.Como veremos en otros capítulos, no necesariamente la resistencia acompresión a 28 días será la más importante, debido a esto la resistencia aotras edades podría controlar el diseño.Las especificaciones también podrían requerir que el concreto cumpla ciertosrequisitos de durabilidad, tales como resistencia al congelamiento y deshielo óataque químico. Estas consideraciones podrían establecer limitacionesadicionales en la relación agua cemento (a/c), el contenido de cemento y enadición podría requerir el uso de aditivos.Entonces, el proceso de diseño de mezcla, envuelve cumplir con todos losrequisitos antes vistos. Asimismo debido a que no todos los requerimientos3 Samuel LAURA HUANCA 5.UNA/FICA/EPIC DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETOpueden
ser optimizados simultáneamente, es necesario compensar unos conotros; (por ejemplo puede ser mejor emplear una dosificación que paradeterminada cantidad de cemento no tiene la mayor resistencia a compresiónpero que tiene una mayor trabajabilidad).Finalmente debe ser recordado que incluso la mezcla perfecta no producirá unconcreto apropiado si no se lleva a cabo procedimientos apropiados decolocación, acabado y curado.
ENSAYO REQUERIDO PARA EL DISEÑO DE MEZCLA DEL CONCRETO (ANTES Y DESPUÉS) Los ensayos (pruebas, experimentaciones) de control de calidad y aceptación son partes indispensables del proceso constructivo. Los resultados de los ensayos proporcionan informaciones para basar las decisiones con respecto a los ajustes del diseño de la mezcla. Sin embargo, la experiencia pasada y el buen juicio se deben basar en la educación de las pruebas y de su significado en el control de los procesos de diseño y educación. Las pruebas físicas y las propiedades del concreto se usan para medir la aceptación. El resultado final de las resistencias a compresión, la baja permeabilidad, durabilidad, documentado y un número mínimo de grietas, podría ser un criterio de aceptación. Clases de en sayo: las especificaciones de proyecto pueden aceptar las; características de la mezcla, características del cemento y características del concreto fresco y endurecido se prueban los materiales cementantes para verificar su conformidad con las normas (ASTM, AASHTO, CONVENIN, COPANIT, INEN,IRAM) los ensayos de los agregados tienen propósitos principales: 1.determinar las ecuaciones del material para su uso en concreto, incluyéndose en sayos de abrasión. 2.-Garantizar la informalidad, tales como las pruebas para el control de humedad, mas especifica relativa granulometría de los agregados. Frecuencias de los ensayos: es un factor
importante en la eficiencia del control de calidad del concreto la frecuencia de los ensayos de agregados del concreto para los procedimientos típicos de dosificación del concreto en planta dependen principalmente de la uniformidad de los materiales incluyéndose el contenido de humedad de los agregados y del proceso de producción. Ensayos de agregados: la localización en el proceso de producción donde las muestras van hacer obtenidas deben ser plantadas cuidadosamente. Se deben tomar precauciones para que se dObtenga una muestra lejos de la parte segregada de la pila y en cantidad suficiente para atender el tamaño mínimo por las normas. Impurezas orgánicas: para determinar una impureza orgánica se coloca una muestra de agregado finos en una solución de hidróxido de sodio y se le agita al día, luego se compara el calor de la solución de hidróxido de sodio con un estándar de calor de vidrio o una solución de calor estándar. Algunos inconvenientes que pueden causar erupciones y manchas de concreto, aparte que pueden disminuir su durabilidad son las grandes cantidades de cardón y lignito. La experiencia local es normalmente la mejor indicación de durabilidad del concreto. Material fino objetable: grandes cantidades de arcilla y limo en agregados aumentar puede afectar adversamente la durabilidad, aumentar la demanda de agua y aumentar las contracciones. Granulometría: los agregados de la granulometría afecta en gran porción a las mezclas y concreto y trabajabilidad para la garantía de la calidad. Para el resultado de los análisis, existen tres maneras diferentes para realizarlo: 1.-Determinar primero si los materiales cumplen con sus especificaciones 2.- Ser selecticos en el material si existen varios agregados 3.- Para detectar variaciones en la granulometría que son suficientes para justificar la mezcla de los tamaños seleccionados o ajustar de las proporciones de la mezcla de concreto entre los requisitos de la granulometría se deben evitar los materiales que contengan cantidades excesivas o cantidades demasiado pequeñas. El agregado bien graduado
realza numerosos factores que resultan en mayores trabajabilidad y durabilidad. Contenido de humedad en los agregados: antes de la masa y después del secado se puede calcular el contenido de humedad. Se puede calcular en la superficie de humedad si se conduce el porcentaje de humedad absorbida en el agregado. Sin embargo existen otros métodos para determinar el contenido de humedad pero no son tan precisos como el anterior. Debido al que el estudio del concreto es amplio y a la vez tienen varias propiedades las cuales deben de ser estudiar detenidamente para el control de concreto. Por esta razón existen diversos tipos de ensayos en los se busca la durabilidad y densidad del concreto, el diseño y que los resultados sean satisfactorios en cuanto a la calidad del mismo. Poner en funcionamiento estos tipos de trabajo nos ayudan a obtener información por decirlo de manera empírica que de unas posibles respuestas de acuerdo a las decisiones en lo que se refieren al ajuste del diseño de las mezclas. Por lo tanto el estudio de cada uno de los elementos ayudara a que se tomen las mejores decisiones en cuanto a la mezcla de los diferentes componente y tener en cuenta los posibles efectos del mismo. Por esa razón se debe tener la educación y el conocimiento acerca de estos tipos de ensayos, saberlos aplicar y desarrollarlos en diferentes áreas. NORMAS PARA EL DISEÑO E INSPECCIÓN DEL CONCRETO Para elaborar buenas mezclas de concreto en obras a construir que requieran volúmenes considerablemente pequeños de hormigon, no neceriamente se requiere de equipos mezcladores. El concreto se puede mezclar a mano y obtener una calidad muy buena, comparable con la del concreto producido en plantas de mezclas, siempre y cuando se sigan ciertas recomendaciones.
Por ejemplo, en una mezcla de concreto, el cemento Portland y el
agua forman una pasta, que al endurarse, une las partículas de arena y grava.
El uso de mucha agua de mezclado para elaborar el concreto diluye la pasta, debilitando las cualidades del cemento. Por tal motivo, es importante que el cemento Portland y el agua sean usados en las correctas proporciones para obtener los mejores resultados. La siguiente tabla proporciona las cantidades recomendadas para la mezcla dependiendo del tipo de trabajo que se realice.
1.COVENIN NORMA 348:2004 VENEZOLANA CONCRETO FRESCO DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE AIRE MÉTODO DE PRESIÓN (2a Revisión) FONDONORMA © FONDONORMA 2004 2.COVENIN 348:2004 PRÓLOGO La presente norma sustituye totalmente a la Norma Venezolana COVENIN 348:1983 Método de ensayo para determinar el contenido de aire en el concreto fresco por medio del método de presión, fue revisada de acuerdo a las directrices del Comité Técnico de Normalización CT27 Concreto y aprobada por FONDONORMA en la reunión del Consejo Superior Nº 2004-03 de fecha 31/03/2004. En la revisión de esta norma participaron las siguientes entidades: AVECRETO, BRS Ingenieros, CEMEX Venezuela, HOLCIM Venezuela, LAFARGE Venezuela, LASUECONAF, PRODECON, UCV – FAU – IDEC, UCV - IMME. Depósito Legal: IF5552004620775 ICS: 91.100.30
3.NORMA VENEZOLANA COVENIN CONCRETO FRESCO 348:2004 (2a Revisión) DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE AIRE MÉTODO DE PRESIÓN 1 OBJETO 1.1 Esta Norma Venezolana establece el método para determinar el contenido de aire en el concreto fresco a partir del cambio de volumen debido a un cambio de presión. 1.2 Este método se emplea en concretos y morteros elaborados con agregados naturales relativamente densos. 1.3 No se emplea para concretos elaborados con agregados livianos, con escoria de alto horno enfriada con aire, o con agregados de alta porosidad. (Veáse Norma COVENIN 347). 2 REFERENCIAS NORMATIVAS Las siguientes normas contienen disposiciones que al ser citadas en el texto, constituyen requisitos de esta Norma Venezolana. Las ediciones indicadas estaban en vigencia en el momento de esta publicación. Como toda norma está sujeta a revisión, se recomienda a aquellos que realicen acuerdos con base en ellas, que analicen la conveniencia de usar las ediciones más recientes de las normas citadas seguidamente: COVENIN 340:1979 Método para la elaboración y curado en el laboratorio de probetas de concreto para ensayos de flexión. COVENIN 344:2002 Concreto fresco. Toma de muestras. COVENIN 347:2004 Concreto fresco. Determinación del contenido de aire. Método volumétrico. COVENIN 349:1979 Método de ensayo gravimétrico para determinar el peso por metro cúbico, rendimiento y contenido de aire en el concreto. COVENIN 2972/1:1996 Exactitud (veracidad y precisión) de métodos y resultados. Parte 1: Principios y definiciones generales. COVENIN 2972-2:1997 Exactitud (veracidad y precisión) de métodos y resultados. Parte 2: Método básico para la determinación de repetibilidad y reproducibilidad de un método Standard de medición. 3 EQUIPOS E INSTRUMENTOS 3.1 Instrumentos 3.1.1 Medidores de aire Existen aparatos de dos diseños básicos que emplean el principio de la ley de Boyle: Medidor tipo A y Medidor tipo B. 3.1.1.1 Medidor tipo A. El principio de operación de este medidor consiste en introducir agua hasta una determinada altura sobre una muestra de concreto de volumen conocido y aplicar una presión de aire
determinada sobre el agua. Se determina entonces la reducción en volumen del aire en la muestra de concreto, midiendo el descenso producido en el nivel del agua al aplicar la presión. Consiste en un recipiente de medida y un dispositivo de tapa (véase Figura 1) que cumpla con los requisitos especificados en los puntos 3.1.1.3 y 3.1.1.4. El aparato debe ser calibrado en términos de porcentaje de aire en la muestra de concreto. 3.1.1.2 Medidor tipo B. El principio de operación de este medidor consiste en igualar un volumen conocido de aire en una cámara sellada y a una presión conocida con el volumen desconocido de aire en la muestra de concreto. Consiste en un recipiente de medida y un dispositivo de tapa (véase Figura 2) que cumpla con los requisitos especificados en los puntos 3.1.1.3 y 3.1.1.4. El manómetro está calibrado en términos de © FONDONORMA 2004 1 4.COVENIN 348:2004 porcentaje de aire para la presión observada, para la cual se igualan los volúmenes usando presiones de 2 trabajo de 0,52 a 2,10 kg/cm . 3.1.1.3 Recipiente de medida. Cilíndrico, de acero u otro metal duro, que no sea fácilmente atacable por la pasta de cemento, con un diámetro de 0,75 a 1,25 veces la altura y una capacidad de por lo menos 5,7 L. Está provisto de una pestaña para obtener un firme ajuste o presión entre el recipiente y la tapa. Las superficies interiores del recipiente y de las zonas de contacto deben ser maquinadas lisas. El recipiente debe ser lo suficientemente rígido para eliminar el factor de expansión D del conjunto (véase Anexo A, punto A.1.5) a no más de 0,1% del contenido de aire leído en la escala cuando se está trabajando a la presión normal de operación. 3.1.1.4 Dispositivo de tapa 3.1.1.4.1 De acero o de otro metal duro, no fácilmente atacable por la pasta de cemento. Está provisto de una pestaña para obtener un firme ajuste a presión entre el recipiente y la tapa; las superficies interiores deben ser maquinadas lisas. Debe quedar un espacio de aire sobre el nivel de la parte superior del recipiente de medida. La tapa debe ser suficientemente rígida para eliminar el factor de expansión del
conjunto, tal como se especifica en el punto anterior. 3.1.1.4.2 La tapa del medidor Tipo A, para medir directamente el contenido de aire, está provista de un tubo de vidrio, graduado, o de metal de calibre uniforme, con una escala de vidrio incorporada. 3.1.1.4.3 La tapa del medidor Tipo B, para medir directamente el contenido de aire, está provista de un manómetro calibrado para indicar el porcentaje de aire. La graduación debe abarcar un rango de contenido de aire de por lo menos 8% con apreciación del 0,1%. 3.1.1.4.4 La tapa está provista con válvulas de aire y de ventilación y llaves de salida o entrada de agua, que se adecuen a las necesidades del diseño del medidor en cada tipo. Dispone también de medios adecuados para fijar la tapa al recipiente asegurando un cierre hermético sin que quede aire atrapado en la junta entre las pestañas de la tapa y el recipiente. Debe disponer de una bomba manual adherida a la tapa, o como accesorio. 3.1.1.5 Vaso de calibración. Con un volumen interno comprendido entre 3% y 6% del volumen del recipiente de medida. Cuando el diseño del medidor requiere colocar el vaso de calibración dentro del recipiente de medida para chequear la calibración, el vaso es de forma cilíndrica y de una profundidad interna 13 mm menor que la del recipiente. Puede obtenerse un cilindro adecuado con un tubo de latón con un diámetro que permita proporcionar el volumen deseado, se tapa un extremo soldando un disco de latón de 13 mm de espesor. Cuando el diseño del medidor requiere extraer agua del mismo para chequear la calibración el vaso puede ser una parte integral del dispositivo de tapa o un cilindro separado similar al descrito anteriormente. 3.1.1.6 Resorte, o su equivalente para mantener el cilindro de calibración en posición. 3.2 Equipo Los diseños de los tipos disponibles de medidores de aire difieren en las técnicas de operación, por lo tanto puede que los equipos descritos a continuación no sean todos necesarios. Se requieren aquellos que sean necesarios para el uso del aparato en particular que se utilice, para poder determinar el contenido de aire de acuerdo a lo especificado en esta Norma. 3.2.1 Tubo dispersador, de diámetro apropiado, que puede ser parte
integral del dispositivo de tapa o estar separado, construido de forma tal que el agua añadida al recipiente escurra por las paredes y produzca un mínimo de perturbación en el concreto. 3.2.2 Cuchara de albañil 3.2.3 Barra compactadora, de acero, recta, lisa de 16 mm de diámetro y 60 cm aproximadamente de longitud y de punta semi-esférica. 3.2.4 Martillo, con cabeza de cuero o de caucho y un peso aproximado de 600 g para usar con envases de hasta 14 L ó de 1000 g para usar con envases de más de 14 L 3.2.5 Regla de alisado, plana, recta de acero u otro material adecuado. 3.2.6 Embudo, cuya boquilla encaje en el tubo dispersador. © FONDONORMA – Todos los derechos reservados 2 5.COVENIN 348:2004 3.2.7 Envase para agua, con capacidad necesaria para llevar el indicador con agua desde la parte superior del concreto hasta la marca cero de la escala. 3.2.8 Vibrador, según la Norma COVENIN 340. 2 3.2.9 Cedazos, de 38,1 mm con no menos de 1855 cm de área de cernido. 3.3 Calibración de los instrumentos Se ejecutan los ensayos de calibración de acuerdo a los procedimientos descritos en el anexo A. Un manejo inadecuado afectará la calibración de ambos tipos de medidores. Los cambios en la presión barométrica afectarán la calibración del medidor tipo A pero no del tipo B. Los casos especificados en los puntos A.1.2 a A.1.6 (véase Anexo A) son requisitos antes del ensayo final de calibración para determinar la presión de operación P, en el indicador de presiones del Medidor Tipo A, tal como se describe en el punto A.1.7 o para determinar la precisión de las graduaciones que indican el contenido de aire en el manómetro del Medidor Tipo B, generalmente los pasos descritos en los puntos A.1.2 a A.1.6 se efectúan una sola vez para la calibración inicial y ocasionalmente para comprobar la constancia de los volúmenes del cilindro de calibración y del recipiente de medida. Por otra parte, el ensayo de calibración descrito en los puntos A.1.7 a A.1.9 (véase Anexo A) según corresponde al tipo de medidor empleado debe ser repetido tan
frecuentemente como sea necesario para asegurar que se está usando la adecuada presión de operación P, en el caso del medidor tipo A, o que el manómetro del medidor tipo B está indicando los porcentajes correctos de aire. Un cambio en elevación de más de 180 m por encima del nivel del mar, requiere una nueva calibración del medidor tipo A de acuerdo al punto A.1.7. 4 PREPARACIÓN DE LAS MUESTRAS 4.1 La muestra de concreto fresco se debe obtener de acuerdo con lo descrito en la Norma COVENIN 344. 4.2 Si el concreto contiene partículas de agregado grueso que queden retenidas en el cedazo de 50,8 mm, haga un cernido húmedo de una cantidad suficiente de la muestra representativa a través del cedazo 38,1 mm, para obtener un poco más que el material necesario para llenar el recipiente de medida. Durante el cernido, no intente limpiar el mortero adherido a las partículas de agregado grueso retenido en el cedazo. 5 PROCEDIMIENTO 5.1 Factor de corrección 5.1.1 Se determina el factor de corrección del agregado de una muestra combinada de agregado grueso y fino, tal como se describe en el punto 6.2.1. 5.1.2 Se determina la presión de calibración independientemente a una muestra sumergida de agregado fino y grueso que esté aproximadamente en la misma cantidad, proporciones y condición de humedad que en la muestra de concreto bajo ensayo. 5.1.3 Colocación del agregado en el recipiente de medida Se mezclan muestras representativas de agregado fino Fs y Gs, se colocan en el recipiente de medida, previamente lleno de agua hasta un tercio. Se añade el agregado combinado en pequeñas cantidades; si es necesario se añade más agua hasta que todo el agregado quede cubierto. Se vierte cada cucharada de agregado de manera que atrape la menor cantidad posible de aire; se elimina rápidamente las acumulaciones de espuma. Se golpea los lados del recipiente se apisona ligeramente los dos centímetros superiores del agregado una diez veces con la barra compactadora. Se agita después de cada adición de agregado para eliminar el aire atrapado. 5.1.4 Procedimiento inicial para medidores tipo A y tipo B Cuando se ha colocado en el recipiente
de medida y se ha eliminado la espuma en el agregado, se mantiene sumergido y en reposo por un período de tiempo aproximadamente igual al lapso que transcurre desde que se introduce el agua a la mezcladora hasta que se realiza el ensayo de contenido de aire; luego se procede con la determinación, tal como se indica en los puntos 5.1.5 ó 5.1.6. 5.1.5 Medidor Tipo A © FONDONORMA – Todos los derechos reservados 3 6.COVENIN 348:2004 Se completa el ensayo tal como se describe en el punto 5.4.1.1 y el punto 5.5.1.1. El factor de corrección del agregado C, es igual a h1-h2 (Fig. 1) (Veáse Nota 1). 5.1.6 Medidor Tipo B Se efectúa el procedimiento descrito en el punto 5.4.2.1, se extrae del aparato ensamblado y lleno, un volumen de agua aproximadamente igual al volumen de aire que se espera que contenga la muestra de concreto de tamaño igual al volumen del recipiente, elaborado con este agregado. Se extrae el agua en la forma descrita en el punto A.1.9 se completa el ensayo tal como se describe en el punto 5.5.2.1. El factor de corrección C del agregado, es igual al contenido de aire leído en el manómetro menos el volumen de agua extraído del recipiente expresado como porcentaje del volumen de dicho recipiente (ver Figura 2). Nota 1 El factor de corrección del agregado es distinto para diferentes agregados y sólo puede ser determinado : experimentalmente, debido a que no está directamente relacionado con la absorción de las partículas. El ensayo puede ser efectuado con facilidad y no debe ser ignorado. Por lo general, el factor de corrección se mantiene sensiblemente constante para un agregado dado, pero se recomienda comprobaciones ocasionales. 5.2 Colocación y compactación de la muestra 5.2.1 Se coloca una muestra representativa del concreto, preparada como se indica en el punto 4.1 y 4.2, en el recipiente de medida en capas iguales. Se compacta cada capa con la barra de acuerdo al punto 5.2.2 o por vibrado de acuerdo al punto 5.2.3 se enrasa la capa final compactada de acuerdo al punto 5.2.4. No debe vibrarse el concreto con asentamiento mayor de 76 mm. 5.2.2
Compactación con la barra Se coloca el concreto en el recipiente en tres capas de volúmenes aproximadamente iguales. Se compacta cada capa de concreto con 25 golpes de la barra distribuidos uniformemente sobre la sección. Después de compactar cada capa, golpee los lados del recipiente de 10 a 15 veces con el martillo para cerrar cualquier oquedad dejada por la barra y para eliminar posibles burbujas grandes de aire que puedan haber sido atrapadas al compactar la capa del fondo, la barra debe atravesarla pero sin golpear fuertemente el fondo del recipiente. Al compactar la segunda y última capa aplique sólo la fuerza suficiente para que la barra penetre la superficie de la capa anterior unos 25 mm. Se rebosa ligeramente y sin exceso el recipiente con la tercera capa. 5.2.3 Compactación por vibrado Se coloca el concreto en el recipiente de dos capas de volúmenes aproximadamente iguales. Se coloca todo el concreto de cada capa antes de comenzar el vibrado de la misma. Se compacta cada capa introduciendo el vibrador tres veces, con distribución uniforme sobre toda el área de la sección se rebosa ligeramente y sin exceso el recipiente con la segunda capa. Al compactar la capa interior no permita que el vibrador descanse ni toque el fondo, ni los lados del recipiente. Al retirar el vibrador no deben quedar burbujas de aire en la probeta. Se mantiene un tiempo constante de vibrado para el tipo de concreto, de vibrador y de recipiente utilizado. El tiempo de vibrado depende de la trabajabilidad del concreto y de la efectividad del vibrador. El vibrado continúa sólo lo suficiente para obtener la adecuada compactación del concreto. Un exceso de vibrado puede causar segregación y pérdida de aire intencionalmente incorporado. Se considera que ha sido vibrado lo suficiente, en el instante cuando la superficie del concreto se pone lisa y de apariencia satinada. 5.3 Enrasado Se enrasa la superficie superior del concreto, después de la compactación pasando la regla de alisado sobre el borde del recipiente de medida, con un movimiento de serrucho hasta que quede a ras. Al terminar la compactación, no habrá un gran exceso o falta de concreto en el recipiente. Lo óptimo es quitar
aproximadamente 3 mm durante el enrasado. Se añade una pequeña cantidad de concreto representativo para cubrir una deficiencia. Si el recipiente contiene un gran exceso remueva una porción representativa de concreto con la cuchara de albañil antes de enrasar (Nota 2). Nota 2: Cualquier parte del método de ensayo que no haya sido designado al medidor Tipo A y Tipo B será aplicado a ambos tipos. 5.4 Preparación antes del ensayo 5.4.1 Medidor Tipo A © FONDONORMA – Todos los derechos reservados 4 7.COVENIN 348:2004 5.4.1.1 Se limpian las pestañas del recipiente y del dispositivo de tapa de tal manera que cuando se fije en su lugar quede herméticamente sellada. Se ensambla el aparato y se añade agua sobre el concreto hasta que alcance aproximadamente la mitad de la altura del tubo graduado, incline el aparato ensamblado a 30º aproximadamente, usando el fondo del recipiente como pivote, describa varios círculos completos con el extremo superior del tubo; simultáneamente, se golpea ligeramente la tapa para eliminar cualquier burbuja de aire atrapada sobre la muestra de concreto; se regresa el aparato a la posición vertical y se llena el tubo graduado con agua ligeramente sobre la marca cero; simultáneamente, se golpea suavemente los lados del recipiente. 5.4.1.2 Se elimina la espuma en la superficie del agua con una jeringa o con una rociada de alcohol para obtener un menisco nítido. Se lleva el nivel de agua hasta la marca cero del tubo graduado antes de cerrar el orificio en la parte superior del tubo graduado (véase Figura 1A) (Nota 3). Nota 3: La superficie interna del dispositivo de tapa se mantiene limpia y libre de aceite y grasa. La superficie debe estar húmeda para evitar que se adhieran burbujas de aire que sean difíciles de despegar después de ensamblar el aparato. 5.4.2 Medidor Tipo B 5.4.2.1 Se limpian las pestañas del recipiente y del dispositivo de tapa de tal manera que cuando se fije en su lugar quede herméticamente sellada. Se ensambla el aparato, se cierra la válvula de aire entre el recipiente de medida
y la cámara de aire y se abren las dos llaves en los orificios que atraviesan la tapa. 5.4.2.2 Se inyecta agua con una jeringa de goma a través de una llave hasta que salga por la llave opuesta. Se agita suavemente el medidor hasta que salga todo el aire a través de esta última llave. 5.5 Ensayo 5.5.1 Medidor Tipo A 5.5.1.1 Se aplica al concreto una presión ligeramente mayor que la presión de ensayo P, de 2 aproximadamente 15 g/cm utilizando la bomba de mano. Para aliviar restricciones locales se golpea secamente los lados del recipiente y cuando el manómetro indique la presión exacta de ensayo P, se lee el nivel del agua H1 y se anota aproximadamente a la más cercana división o media división de la escala en el tubo graduado (véase Figura 1B) (Nota 4). Nota 4: Para mezclas muy secas puede ser necesario golpear vigorosamente el recipiente hasta que no haya cambios en el contenido de aire indicado. 5.5.1.2 Se disminuye presión de aire gradualmente a través del orificio en el extremo superior del tubo graduado y se golpea suavemente los lados del recipiente durante un minuto aproximadamente. 5.5.1.3 Se anota el nivel de agua H2 hasta la más cercana división o media división (véase Figura 1C). El contenido de aire aparente, es A1 = H1 - H2. 5.5.2 Medidor Tipo B 5.5.2.1 Con la válvula de ventilación cerrada se bombea aire a la cámara hasta que la aguja del manómetro esté en la marca inicial de presión, se espera unos segundos para que el aire comprimido se enfríe a temperaturas ambiente. Se estabiliza la aguja del manómetro en la marca inicial, bombeando o extrayendo aire y se golpea ligeramente el manómetro. 5.5.2.2 Se cierran ambas llaves en los orificios que atraviesan la tapa, se abre la válvula de aire entre el recipiente de medida y la cámara de aire. Se golpea los lados del recipiente para eliminar restricciones locales. Se golpea suavemente el manómetro para estabilizar la aguja y se lee el porcentaje de aire. Se abren ambas llaves para eliminar la presión antes de levantar la tapa. 5.5.2.3 Se cierra la válvula de aire antes de eliminar la presión del recipiente o de la cámara de aire. Si no se hace así penetrará agua en la cámara de aire y por lo tanto habrá un error en las siguientes mediciones y el
sistema de inyección de aire del aparato puede sufrir daños. Si entra agua en la cámara de aire debe ser extraída a través de la válvula de ventilación seguido por varios impulsos de la bomba para extraer los restos de agua. © FONDONORMA – Todos los derechos reservados 5 8.COVENIN 348:2004 6 EXPRESIÓN DE LOS RES ULTADOS 6.1 Contenido de aire de la muestras ensayada El contenido de aire del concreto en el recipiente de medida, se calcula de la siguiente manera: As = Ai - C (1) Donde: As = Contenido de aire de la muestra ensayada, en porcentaje. Ai = Contenido aparente de aire de la muestra ensayada, en porcentaje (Ver puntos 5.5.4 y 5.5.2.1) C = Factor de corrección del agregado, en porcentaje (Ver puntos 5.1 y 6.2.1). 6.2 Verificación del ensayo 6.2.1 Determinación del factor de corrección Los pesos de los agregados finos y gruesos presentes en la muestra de concreto fresco cuyo contenido de aire se va a determinar, se calcularán de la siguiente manera: Gb.S Fb.S Gs = Fs = (2) (3) B B Donde: Fs = Peso del agregado fino en la muestra de concreto bajo ensayo, kg. 3 S = Volumen de la muestra de concreto (igual al volumen del recipiente de medida), m . 3 B = Volumen de concreto producido en cada terceo (Nota 5), m Fb = Peso total de agregado fino usado en el terceo, con la misma condición de humedad que en el momento de ser mezclado, kg. Gs = Peso del agregado grueso en la muestra de concreto bajo ensayo, kg. Gb = Peso total de agregado grueso usado en el terceo, con la misma condición de humedad que en el momento de ser mezclado, kg. Nota 5: El volumen de concreto producido por terceo puede ser determinado de acuerdo a la Norma COVENIN 349. 6.2.2 Contenido de aire de la mezcla total Cuando la muestra ensayada representa la porción de la mezcla que es obtenida por cernido húmedo para eliminar partículas de agregado retenidas en el cedazo 38,1 mm, el contenido de aire de la mezcla completa será calculado de la siguiente manera: 100 As Vc At = (4) 100 Vt − As Va Donde: (Nota 6) At =
Contenido de aire de la mezcla completa, en porcentaje. Vc = Volumen
absoluto de los componentes de la mezcla que pasan al cedazo de 38.1 mm, libre 3 de aire, m 3 Vt = Volumen Absoluto de todos los componentes de la mezcla, libre de aire, m Va = Volumen absoluto de los agregados en la mezcla retenidos en el cedazo de 38,1 mm, calculado de los 3 pesos originales del terceo, m . © FONDONORMA – Todos los derechos reservados 6 9.COVENIN 348:2004 6.2.3 Contenido de aire de la fracción de mortero Cuando se desea conocer el contenido de aire de la fracción de mortero de la mezcla, se calcula de la siguiente manera: 100 As Vc Am = (5) 100 Vm + . As (Vc − Vm) Donde: (Nota 6) Am = Contenido de aire de la
fracción de mortero, en porcentaje. 3 Vm = Volumen absoluto de los componentes de la fracción de mortero de la mezcla, libre de aire, m . Nota 6: Los valores a ser utilizados en las ecuaciones 4 y 5 pueden ser convenientemente obtenidos de los datos de la mezcla de concreto, ordenados de la siguiente manera, para un terceo de cualquier tamaño: Volumen absoluto (m 3) Cemento + Agua + Agregado fino Vm Agregado grueso + Vm Vc Agregado grueso (retenido en el cedazo 38.1 mm) Va; Va + Vc Vt 6.2.4 Verificación del contenido de aire 6.2.4.1 Se repiten los pasos descritos en el punto 5.5.1.1 sin añadir agua para restablecer el nivel a la marca cero. Las dos determinaciones consecutivas del contenido aparente de aire deben coincidir con una diferencia no mayor de 0,2% de aire, y serán promediadas para o btener el valor A, que será usado para calcular el contenido de aire A, según lo descrito en el punto 6. 6.2.4.2 Si el contenido de aire excede el rango del medidor cuando se opera a la presión normal de ensayo P, se reduce la presión de ensayo a la presión alternativa de ensayo P, y se repite los pasos señalados en los puntos 5.5.1.1 y 6.2.4.1. 6.2.4.3 En el anexo aparecen los procedimientos exactos de calibración. Un valor promedio de la presión alternativa de ensayo, P1, tal que el contenido de aire aparente sea igual a dos veces la lectura del medidor, se calcula de la
siguiente manera: Pa.P P1 = 2 Pa + P Donde: 2 P1 = Presión alternativa de ensayo, kgf/cm 2 Pa = Presión atmosférica, kgf/cm 2 P = Presión normal de ensayo, kgf/cm 7 INFORME Se debe realizar un informe que contenga los siguientes datos: © FONDONORMA – Todos los derechos reservados 7 10.COVENIN 348:2004 7.1 Número y título de la Norma Venezolana COVENIN consultada 7.2 Fecha de elaboración del ensayo 7.3 Descripción de los componentes del concreto y de la mezcla 7.4 Contenido de aire en el concreto fresco, en porcentaje 7.5 Factor de corrección utilizado 7.6 Nombre del fabricante de la mezcla 7.7 Nombre del Técnico que realizó el ensayo. 7.8 Observaciones 8 PRECISIÓN Y EXACTITUD Para todo lo referente a precisión y exactitud del ensayo señalado en esta norma, se aplican los lineamientos establecidos en las Normas Venezolanas COVENIN 2972/1 y COVENIN 2972-2 BIBLIOGRAFÍA ASTM C 231-97e1 Air content of freshly mixed concrete by the pressure method. © FONDONORMA – Todos los derechos reservados 8 11.COVENIN 348:2004 Nota: A1 = h1 – h2 cuando el recipiente contiene concreto como se indica en la figura; cuando el recipiente contiene solo agregado y agua, h1 – h2 = G (factor corrección del agregado). A1 - G = A (contenido de aire del volumen de concreto). Figura 1 Medidor tipo A © FONDONORMA – Todos los derechos reservados 9 12.COVENIN 348:2004 Figura 2 Medidor tipo B © FONDONORMA – Todos los derechos reservados 10 13.COVENIN 348:2004 ANEXO A (Normativo) A.1 Calibración de los aparatos A.1.1 Se realizan los ensayos de calibración siguiendo los procedimientos descritos a continuación, según el tipo de medidor que se utilice. A.1.2 Calibración del vaso de calibración Se determina el peso del agua, w, requerida para llenar el vaso de calibración, con una precisión de 0,1% del peso del vaso lleno con agua. Este procedimiento se realiza para
los medidores Tipo A y Tipo B. A.1.3 Calibración del recipiente de medida Se determina el peso agua, W, requerida para llenar el recipiente de medida, con una precisión de 0,1% del peso del recipiente lleno con agua. Cuidadosamente, se desliza una lámina de vidrio sobre el borde del recipiente para asegurar que está totalmente lleno de agua. Una delgada capa de grasa extendida en el borde del recipiente producirá una junta estanca entre éste y la lámina de vidrio. Este procedimiento se realiza para los medidores Tipo A y Tipo B. A.1.4 Volumen efectivo del vaso de calibración La constante R, representa el volumen efectivo del vaso de calibración expresado como un porcentaje del volumen del recipiente de medida. A.1.4.1 Para medidores tipo A. Se calcula R de la siguiente manera: (Nota A1) w R = 0,98 (A1) W Donde: w = Peso del agua requerida para llenar el vaso de calibración, y W = Peso del agua requerida para llenar el recipiente de medida. Nota A1: El factor 0,98 se usa para corregir la reducción en el volumen de aire en el vaso de calibración cuando es comprimido por una altura de agua igual a la profundidad del recipiente de medida. Este factor es aproximadamente 0,98 para un recipiente de medida de 20 cm de altura y al nivel del mar. Su valor decrece aproximadamente a 0,975 a 1525 m sobre el nivel del mar y a 0,970 a 3960 m sobre el nivel mar. El valor de este factor decrece cerca de 0,01 por cada incremento de 10 cm en la profundidad del recipiente. La profundidad en el recipiente de medida y la presión atmosférica no afectan el volumen efectivo del vaso de calibración para el medidor Tipo B. A.1.4.2 Para medidores Tipo B. Se calcula R de la siguiente manera: (Nota A1) w R= (A2) W A.1.5 Determinación o chequeo de la tolerancia para el factor de expansión D. A.1.5.1 Para medidores tipo A. Se determina el factor de expansión D (Nota A2), llenando el aparato con agua, se asegura que todo el aire atrapado ha sido removido y el nivel del agua está exactamente en la marca cero (Nota A3) y, se aplica una presión de aire aproximadamente igual a la presión de operación P, determinada por el ensayo de calibración descrito en el punto A.1.7. El valor de la disminución
de la columna de agua será el factor de expansión equivalente D para ese aparato y a esa presión (Nota A4). Nota A2: Aún cuando el recipiente de medida, la tapa y el mecanismo de cierre del aparato deben ser herméticos para que la presión permanezca constante, la aplicación de presión interna puede producir un pequeño aumento de volumen. Esta expansión no afecta los resultados del ensayo porque con el procedimiento descrito en los puntos 5.1 y 5.2 la cantidad de expansión es la misma para el ensayo del aire en concreto como para el ensayo del factor de corrección de los agregados en la combinación de agregados gruesos y finos, por lo tanto, automáticamente se cancelan. Sin embargo, esto entra dentro del ensayo de calibración para determinar la presión de aire que se usará para ensayar concreto fresco. © FONDONORMA – Todos los derechos reservados 11 14.COVENIN 348:2004 Nota A3: El tubo graduado en algunos medidores tipo A está marcado con un nivel inicial de agua y una marca cero, siendo la diferencia entre las dos marcas, la tolerancia para el factor de expansión. Esta tolerancia se chequea en la misma forma que en los medidores que no presentan esas dos marcas y en tal caso, el factor de expansión se debe omitir para calcular las lecturas de calibración A.1.7. Nota A4: Para este propósito, será suficientemente aproximado usar un valor P determinado haciendo un ensayo de calibración preliminar como se describe en el punto A.1.7, excepto que se usará un valor aproximado del factor de calibración K. Para este ensayo, K = 0,98R como se indica en la ecuación A2 considerando el factor de expansión D igual a cero, por ser aún desconocido. A.1.5.2 Para medidores Tipo B, la tolerancia para el factor de expansión D, está incluida en la diferencia entre la presión inicial indicada en el manómetro y la marca del cero por ciento en la escala del contenido de aire del manómetro. Esta tolerancia se chequea llenando el aparato con agua, (se asegura que se ha eliminado todo el aire atrapado), se bombea aire dentro de la cámara de aire hasta que la aguja del manómetro se estabilice en la
línea indicadora de presión inicial, y se hace pasar el aire al recipiente de medida (Nota A5). Si la línea de presión inicial está en la posición correcta, en el manómetro se lee cero por ciento. La línea de presión inicial se ajusta si dos o más determinaciones muestran la misma variación del cero por ciento y el ensayo debe ser repetido para chequear la línea de presión inicial ajustada. Nota A5: Este procedimiento se puede realizar junto con el ensayo de calibración descrito en el punto A.1.9. A.1.6 Lectura de calibración K. Es la lectura de medición final que se obtiene cuando el medidor es operado a la correcta presión de calibración. A.1.6.1 Para medidores tipo A, la lectura de calibración K, se calcula de la siguiente manera. K=R+D (A3) Donde: R = Volumen efectivo del vaso de calibración (punto. A.1.4). D = Factor de expansión (punto. A.1.5 y Nota A6) A.1.6.2 Para medidores tipo B, la lectura de calibración K, se calcula de la siguiente manera: K=R (A4) Donde: K, es igual al volumen efectivo del vaso de calibración (punto A.1.4.2). Nota A6: Si el tubo está graduado para incluir un nivel inicial de agua y una marca cero, siendo la diferencia entre las dos marcas equivalentes al factor de expansión, el término D se omitirá en la ecuación A3. A.1.7 Ensayo de calibración para determinar la presión de operación P, en el manómetro del medidor Tipo A. A.1.7.1 Si la pestaña del vaso de calibración no tiene ranuras o salientes, se fija con tres o más espaciadores igualmente separados alrededor de la circunferencia, se invierte el vaso y se coloca en el centro del fondo seco del recipiente de medida. Los espaciadores proporcionan agujeros para que fluya el agua dentro del vaso de calibración cuando se aplique la presión. Se asegura el vaso invertido para que no se desplace y se baja cuidadosamente la tapa para completar el montaje, después de que se coloque la tapa en su sitio se ajusta con cuidado el aparato en posición vertical y se añade agua a temperatura ambiente por medio del tubo y el embudo hasta que ésta se eleve por encima de la marca cero del tubo graduado, se cierra el orificio de paso en el extremo superior al tubo, y se bombea aire dentro del aparato hasta la presión aproximada de operación. Se inclina el equipo unos 30° con
la vertical (Nota A7) y usando el envase como pivote se describen algunos círculos completos con el extremo superior del tubo, golpeando levemente, al mismo tiempo la tapa y los lados del envase para remover cualquier aire atrapado adherido a la superficie interior del aparato. Se regresa el aparato a la posición vertical, gradualmente se libera la presión para evitar pérdida de aire del vaso de calibración y se abre el orificio de paso. Se lleva el nivel de agua exactamente a la marca cero, sacando agua a través de una válvula de la tapa cónica. Después de cerrar el orificio de paso se aplica presión hasta que el nivel de agua haya alcanzado la cantidad comprendida entre 0,1 y 0,2% de aire más que el valor de lectura de calibración K, determinado como se describe en el punto A.1.6. © FONDONORMA – Todos los derechos reservados 12 15.COVENIN 348:2004 Nota A7: El aparato ensamblado no se moverá de la posición vertical hasta que se haya aplicado la presión necesaria para forzar el agua aproximadamente a un tercio de la altura del vaso de calibración. Cualquier pérdida de aire de este vaso puede anular la calibración. A.1.7.2 Para eliminar restricciones locales, se golpea suavemente los lados del envase y cuando el nivel de agua esté exactamente en el valor de lectura de calibración K, se lee la presión P, indicada en el manómetro y 2 se registra con aproximación de 0,01 K/cm (0,1 psi). Gradualmente se libera la presión y se abre el orificio para determinar si el nivel de agua retorna a la marca cero cuando se golpea suavemente los lados del envase, si no se cumple esta condición, esto indica pérdida de aire desde el vaso de calibración o pérdida de agua debido a poco hermetismo en el ensamblaje. Si el nivel de agua no retorna en un entorno de 0,05 % de aire de la marca cero y no se encuentran vestigios de escape de agua más allá de algunas gotas, se ha perdido aire del vaso de calibración. En este caso se repite el procedimiento de calibración. Si la pérdida es mayor que unas pocas gotas de agua, se mejora la junta antes de repetir el procedimiento. A.1.7.3
Se chequea la lectura de la presión indicada rápidamente, llevando el nivel de agua exactamente a la marca cero, cerrando el orificio de paso y se aplica la presión P, que se ha determinado. Se golpea suavemente el manómetro con el dedo. Cuando el manómetro indique la presión P, exacta, en el tubo graduado se debe leer el valor del factor de calibración K, usado en la primera aplicación de presión en un entorno de + 0,05 % de aire. A.1.8 Ensayo de calibración para determinar la presión de operación alternativa P, medidor tipo A. El rango del contenido de aire que puede ser medido con un medidor dado, puede duplicarse determinando una presión de operación alternativa Pi, tal que la lectura del medidor sea la mitad de la lectura de calibración K (ecuación A3)). Una calibración exacta requiere la determinación del factor de expansión a la presión reducida en el punto A.1.5. Para la mayoría de los casos el cambio en el factor de expansión puede ser omitida y la presión de operación alternativa puede ser obtenida durante la determinación de la presión de operación regular descrita en el punto A.1.7. A.1.9 Ensayo de calibración para comprobar las graduaciones del contenido de aire en el manómetro del medidor tipo B A.1.9.1 Se llena el recipiente de medida con agua según lo descrito en el punto A.1.3. Se atornilla el tubo pequeño de extensión que trae el aparato en la llave roscada A (ver Figura 2) por la parte interior de la tapa. Se ensambla el aparato. Se cierra la válvula de aire entre el recipiente de medida y la cámara de aire y se abren las dos llaves de la tapa. Se agrega agua a través de la llave A hasta que todo el aire ha sido expulsado por la llave B (ver Figura 2). Se bombea aire dentro de la cámara hasta que la presión alcance la línea de presión inicial indicada. Se deja enfriar el aire comprimido hasta la temperatura ambiente. Se estabiliza el indicador del manómetro en la línea de presión inicial bombeando aire o dejando escapar cuando sea necesario, y golpeando suavemente el manómetro. Se cierra la llave B y se saca agua del aparato hacia el vaso de calibración controlando el flujo; dependiendo del diseño de cada medidor particular, se abre la llave A y se usa la válvula de
aire entre el recipiente de medida y la cámara de aire para controlar el flujo o se abre la válvula de aire y se usa la llave A para controlar el flujo. Se realiza la calibración a un contenido de aire que está dentro de un rango usual. Si el vaso de calibración (punto A.1.2) tiene una capacidad dentro del rango usual, se saca exactamente esa cantidad de agua. A.1.9.2 El vaso de calibración de algunos medidores es algo pequeño y es necesario sacar varias veces su volumen para obtener un contenido de aire dentro del rango usual. En este caso, se recoge el agua cuidadosamente en un envase a utilizar y se determina la cantidad sacada, pesándola con una aproximación de 0,1%. A.1.9.3 Se calcula el contenido de aire correcto R, usando la ecuación A2. Se libera el aire del aparato por la llave B y si el aparato emplea un tubo auxiliar para llenar el vaso de calibración, se abre la llave A para verter el agua de nuevo dentro del recipiente de medida (Nota A8). El recipiente de medida contiene en ese momento el porcentaje de aire determinado por el ensayo de calibración del vaso de calibración. Se bombea aire a la cámara de aire hasta que la presión alcance la línea de presión inicial marcada en el manómetro, se cierran ambas llaves de la tapa y se abre la válvula de aire entre el recipiente de medida y la cámara de aire. El contenido de aire indicado en el manómetro debe corresponder al porcentaje de aire que hay dentro de recipiente de medida. Si dos o más determinaciones muestran la misma diferencia con el contenido correcto de aire, la aguja del manómetro se coloca en el valor del contenido correcto de aire y se repite el ensayo hasta que las lecturas del manómetro correspondan con el contenido de aire calibrado, dentro del 0,1%. Si la aguja del manómetro es movida para obtener el contenido correcto de aire, compruebe la marca de presión inicial como se indica en el punto A.1.5.2. Si se requiere una nueva lectura de presión inicial, se repite la calibración para comprobar la exactitud de la graduación del manómetro descrita anteriormente en este punto. © FONDONORMA – Todos los derechos reservados 13
16.COVENIN 348:2004 Si hay dificultad en obtener lecturas consistentes, compruebe si hay escapes, agua en la cámara de aire (Ver Fig. 2) o la presencia de burbujas de aire adheridas a las superficies interiores del medidor debidas al uso de agua aireada para enfriarla. En este último caso use agua no aireada, la cual puede obtenerse enfriando agua caliente a la temperatura ambiente, sin airearla. Nota A8: Si el vaso de calibración es una parte integral del dispositivo de tapa, la llave usada para llenar el vaso de calibración se debe cerrar inmediatamente después de llenarlo y no abrirse de nuevo hasta que se complete el ensay © FONDONORMA – Todos los derechos reservados 14 1.COVENIN NORMA 277:2000 VENEZOLANA CONCRETO. AGREGADOS. REQUISITOS (3ra Revisión) FONDONORMA 2.PRÓLOGO La presente norma sustituye totalmente a la Norma Venezolana COVENIN 277-92, fue revisada de acuerdo a las directrices del Comité Técnico de Normalización CT27 Concreto, por el Subcomité Técnico SC1 Concreto y Productos y aprobada por FONDONORMA en la reunión del Consejo Superior N° 2000-12 de fecha 13/12/2000. En la revisión de esta Norma participaron las siguientes entidades: PREMEX; Ministerio de Infraestructura; ALIVEN; B.R.S. Ingenieros: Cámara de la Construcción; Cementos Caribe; COCIPRE; COINPRESA; Colegio de Ingenieros; COLOCA; CETELCA; C.V.G. EDELCA; FUNDALANAVIAL; GRACE Venezuela; Ing. Control Calidad – I.C.C.; INGEROCA; Lab. Centeno Werner; LABSUELOS; LAFARGE-Cementos La Vega; LATEICA; LASUECONAF; M.B.T. de Venezuela; Nueva Casarapa; Oficina Técnica Ing. J.V. Heredia; Oficina Técnica S-03; Premezclados Avila; Premezclados Caribe; PREPICA; Serviconcreto Valencia; S.O.P.E.C.; SIDETUR; SIKA de Venezuela; SIMPCA; TECNOCONCRET; Universidad de Carabobo; Universidad Católica Andrés Bello; U.C.V.-IMME-Facultad de Ingeniería; Universidad Metropolitana; U.S.B. Centro de Ingeniería de Superficie; CEMEX-
VENCEMOS; VENMARCA-MIXTOLISTO; VIPOSA. 3.NORMA VENEZOLANA COVENIN CONCRETO. 277:2000 ra AGREGADOS. (3 Revisión) REQUISITOS 1 OBJETO Esta Norma Venezolana contempla los requisitos mínimos que deben cumplir los agregados finos y gruesos utilizados en el concreto. Esta Norma no contempla las características de los agregados livianos (peso unitario suelto inferior a 1.000 kg/m3). 2 REFERENCIAS NORMATIVAS Las siguientes normas contienen disposiciones que al ser citadas en este texto, constituyen requisitos de esta Norma Venezolana. Las ediciones indicadas estaban en vigencia en el momento de esta publicación. Como toda norma está sujeta a revisión, se recomienda a aquellos que realicen acuerdos en base a ellas, que analicen la conveniencia de usar las ediciones más recientes de las normas citadas seguidamente: COVENIN 254:1998 Cedazos de ensayo COVENIN 255:1998 Agregados. Determinación de la composición granulométrica COVENIN 256:1977 Método de ensayo para la determinación cuantitativa de impurezas orgánicas en arenas para concreto (ensayo colorimétrico) COVENIN 257:1977 Método de ensayo para determinar el contenido de partículas desmenuzables en agregados COVENIN 258:1977 Método de ensayo para determinar por lavado el contenido de materiales más finos que el cedazo 75µ en agregados minerales COVENIN 259:1978 Método de ensayo para la determinación por suspensión de partículas menores de 20 micras en agregados finos COVENIN 260:1978 Método de ensayo para determinar el contenido de partículas livianas en agregados COVENIN 261:1977 Método de ensayo para la determinación cuantitativa de cloruros y sulfatos solubles en las arenas COVENIN 262:1977 Método de ensayo para determinar la reactividad potencial de agregado (método químico) COVENIN 263:1978 Método de ensayo para determinar el peso unitario del agregado COVENIN 264:1977 Método de ensayo para determinar el cociente entre la dimensión máxima y la dimensión mínima en
agregados gruesos para concreto COVENIN 265:1998 Agregado grueso. Determinación de la dureza al rayado COVENIN 270:1998 Agregados. Extracción de muestras para morteros y concretos COVENIN 271:1978 Método de ensayo para determinar la disgregabilidad de agregado por medio del sulfato de sodio o sulfato de magnesio COVENIN 273:1998 Concreto, mortero y componentes. Terminología COVENIN 275:1978 Método de ensayo para determinar la humedad superficial en el agregado fino COVENIN 276:1978 Método de ensayo para determinar la reactividad potencial alcalina de combinaciones cemento-agregados (método de la barra de mortero) 1 4.COVENIN 1303:1981 Método de ensayo para determinar la reactividad potencial alcalina de rocas carbonatadas para ser usadas como agregados para concreto (método del cilindro de la roca) COVENIN 1976:1999 Concreto. Evaluación y métodos de ensayo COVENIN 3548:1999 Concreto. Agregado fino. Determinación de las características geométricas. Prueba del azul de metileno COVENIN 3549:1999 Tecnología del concreto. Manual de elementos de estadística y diseño de experimentos 3 REQUISITOS 3.1 Agregado fino El agregado fino debe estar constituido por arena de río, de mina (véase Nota 1) ó proveniente de piedras trituradas; de otra fuente o de arena de mar siempre que cumplan con los requisitos que establece la presente Norma Venezolana (véase Nota 2). Caso especial a objeto de estudio, es la arena proveniente de reciclaje de concreto. Nota 1: Las arenas micáceas debido a su constitución, son poco apropiadas para utilizarse en la fabricación de concreto y por lo tanto deben evitarse. Nota 2: Las arenas de mar suelen contener altas proporciones de sales, las cuales deben ser eliminadas para que cumplan los límites establecidos en la presente Norma Venezolana. 3.1.1 Granulometría La granulometría determinada según la Norma Venezolana COVENIN 255 debe estar comprendida entre los límites que se indican en la Tabla 1, excepto los casos
indicados en el punto 3.1.1.1. 3.1.1.1 Puede ser necesario usar por motivos técnicos, materiales con desgastes distintos que no estén dentro de los límites establecidos en la Tabla 1 (véase Nota 3). En estos casos deben establecerse de acuerdo a las normas establecidas o por acuerdo entre las partes involucradas, manteniéndose estable, con variaciones en el módulo de finura menores de ± 0,20. Nota 3. Arenas y otros materiales con granulometrías especiales, pueden ser necesarios en casos tales como: • para combinar adecuadamente con otros agregados • para concretos con muy alto contenido de cemento • para concretos pobres y otros En estos
casos se puede permitir el uso de arenas provenientes de la trituración de rocas con contenidos de 13% a 15% de finos, pasante por el cedazo COVENIN #200 (75µm). Tabla 1. Límites en la granulometría Cedazos COVENIN (*) Porcentaje que pasa 9,51 mm; (3/8”) 100 4,76 mm; ( 4) 85 100 2,38 mm; ( 8) 60 - 95 1,19 mm; ( 16) 40 - 80 595 µm; ( 30) 20 - 60 297 µm; ( 50) 8 - 30 149 µm; ( 100) 2 - 10 0 - 5 75 µm; ( 200) (*) Véase Norma Venezolana COVENIN 254. 2 5.3.1.1.2 El agregado fino no debe tener más del 45% retenido entre dos cedazos consecutivos indicados en el punto 3.1.1. 3.1.2 Sustancias nocivas 3.1.2.1 La cantidad de sustancias nocivas no debe excederse de los límites indicados en la Tabla 2. 3.1.2.2 Impurezas orgánicas 3.1.2.2.1 El agregado fino debe estar libre de cantidades nocivas de impurezas orgánicas y al ser ensayada según la Norma Venezolana COVENIN 256 no debe producir un color más oscuro que el N° 3 del patrón Gadner. Un agregado fino que no pase este ensayo puede ser utilizado: a) Siempre y cuando la decoloración se deba principalmente a pequeñas cantidades de carbón o lignito. b) Cuando al ensayar un mortero elaborado a base del agregado no tratado, según la Norma Venezolana COVENIN 275, desarrolle una resistencia media a la compresión, a los 7 días y 28 días, no menor que el 95% de la desarrollada por un mortero similar hecho con otra porción de la
misma muestra lavada en una solución al 3% de hidróxido de sodio, cada resistencia media debe obtenerse en un número no menor de seis (6) probetas. Tabla 2. Sustancias nocivas Material Máximo porcentaje Método en peso de muestra total de ensayo Partículas desmenuzables 1,00 COVENIN 257 Material más fino que el cedazo COVENIN 200 (75 µm) 3,00 - concretos sujetos a la abrasión* COVENIN 258 5,00 - otros tipos de concreto* Carbón y lignito − donde sea importante la apa riencia de la superficie del 0,50 COVENIN 260 concreto. 1,00 − todos los demás concretos Cloruros** 0,10
COVENIN 261 Sulfatos*** 1,00 * Si el material más fino que el cedazo COVENIN #200 (75µm) se compone de polvo de piedra que esté libre de arcilla o esquisto, estos límites se pueden aumentar al 13% a 15%, véase Nota 3. ** Esta condición debe cumplirse estrictamente en concretos armados. *** La máxima cantidad permisible de sulfatos en una arena expresada con SO4 y referida al agregado seco no será mayor de 1,00%. Se acepta como condición equivalente, que la cantidad de sulfatos expresados como SO4 no sea mayor de 1,2 g/l de la muestra, sin que el volumen máximo de estas impurezas sobrepase de 0,5 cm3. 3.1.2.2.2 El agregado fino que se use en concretos sujetos a humedecimientos frecuentes, exposiciones largas a una atmósfera húmeda o en contacto con suelo húmedo, no debe contener materiales que produzcan reacciones perjudiciales con los álcalis del cemento, en una proporción tal que sean causa de expansiones excesivas del mortero o concreto. Se exceptúa el caso en que si las materias se encuentran en cantidades nocivas, el agregado fino se puede utilizar con un cemento que contenga menos del 0,6% de álcalis, calculados como óxido de sodio o con la adición de un material aprobado que evite una expansión 3 6.dañina, debido a la reacción álcali-agregado. La reactividad potencial, se determina según las Normas Venezolanas COVENIN 262 y COVENIN 276, (véase Anexo A). 3.1.3 Disgregabilidad El agregado fino sometido a cinco (5) ciclos de ensayos de disgregabilidad, según la Norma
Venezolana COVENIN 271, debe tener una pérdida no mayor del 10% cuando se use sulfato de sodio ó 15% si se usa sulfato de magnesio. 3.2 Agregado grueso El agregado grueso debe estar constituido por piedra triturada (véase Nota 4), canto rodado, escoria siderúrgica enfriada por aire o una combinación de ellos, o de otras fuentes, siempre que cumplan con los requisitos especificados en la presente Norma Venezolana. Caso especial a objeto de estudio es la piedra proveniente de reciclaje de concreto. Nota 4. La escoria siderúrgica que se utilice para el concreto debe tener un peso compacto no menor de 1.100 kg/m3 determinado según la Norma Venezolana COVENIN 263. 3.2.1 Granulometría 3.2.1.1 La granulometría determinada según la Norma Venezolana COVENIN 255 debe estar comprendida entre los límites que se indican en la Tabla 3. 3.2.1.2 El agregado grueso, ensayado según la Norma Venezolana COVENIN 264 no debe presentar más del 25% en peso de granos, con formas tales que el cociente entre la dimensión máxima y la dimensión mínima sea mayor que tres (3). 3.2.2 Sustancias nocivas 3.2.2.1 La cantidad de sustancias nocivas, no debe exceder los límites indicados en la Tabla 4. 3.2.2.2 El agregado grueso que se usa en concretos sujetos a frecuentes humedecimientos, exposiciones largas en una atmósfera húmeda o en contacto con suelo húmedo, no debe contener materiales que produzcan reacciones perjudiciales con los álcalis del cemento en una proporción tal que sea causa de expansiones excesivas del mortero o concreto. Se exceptúa el caso en que si las materias se encuentran en cantidades nocivas, el agregado grueso se puede utilizar con un cemento que contenga menos de 0,6% de álcalis, calculados como óxido de sodio o con la adición de un material aprobado que evite una expansión dañina debida a la reacción álcali-agregado. La reactividad potencial se determina según la Norma Venezolana COVENIN 262 y 276 (véase Anexo A). 3.2.3 Disgregabilidad El agregado grueso sometido a cinco (5) ciclos de ensayo de disgregabilidad según la Norma Venezolana COVENIN 271, debe tener una pérdida no mayor del 12%
cuando se usa sulfato de sodio ó 18% cuando se usa sulfato de magnesio. 3.2.4 Desgaste El agregado grueso ensayado según la Norma Venezolana COVENIN 266 y 267, según sea el caso, debe presentar un desgaste menor o igual al 40%. 4 INSPECCIÓN Y RECEPCIÓN Este capítulo está redactado con el criterio de ofrecer una guía al consumidor, en la comercialización de lotes aislados. A menos que exista acuerdo previo entre productor y consumidor, la inspección y recepción se debe realizar de acuerdo con lo indicado a continuación: 4.1 Tamaño de la muestra El tamaño de las muestras de ensayo debe ser el especificado en el capítulo 5 de la Norma Venezolana COVENIN 255 tanto para agregados finos, como agregados gruesos. 4 7.4.2 Toma de muestras 4.2.1 En montones y pilas 4.2.1.1 Para el caso donde el lote de comercialización se extraiga de un material almacenado en montones y pilas, la toma de muestras se debe realizar de la siguiente manera: 4.2.1.1.1 Se toman tres (3) muestras de ensayo de acuerdo con lo especificado en el punto 5.1, por cada 100 m3 o fracción de material, tomadas de la siguiente manera: − Se introduce una tabla de
madera o una lámina metálica paralela a la base del montón o pila del material, a una altura de un metro, medido desde la base de la misma y con una profundidad de 30 cm. 5 8.6 Tabla 3. Límites de los porcentajes en peso que pasan los dos (2) cedazos de aberturas cuadradas. Piedra picada 75 64,0 50,8 38,1 25,4 19,0 12,7 9,51 6,35 4,76 2,38 1,19 595 297 µm µm ó grava mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm 1 1 COVENIN (3”) (2 /2”) (2”) (1 /2”) (1”) (3/4”)
- - - - - 100 100 85 60 40 20 10 5 - a a a a a a a 80 50 25 15 5 0 0 N° 1 - - - 100 100 90 45 20 7 - - - - a a a a a 90 50 15 0 0 N° 2 100 90 70 30 10 5 - - - - - - a a a a a a 95 75 35 5 0 0 N° 3 100 100 95 60 10 5 - - - - - - - - a a a a a 90 65 20 0 0 (1/2”) (3/8”) (1/4”) (N° 4) (N° 8) (N° 16) (N° 30) (N° 50) N° 0
9.Tabla 4. Porcentaje máximo referido al peso total de la muestra Material Porcentaje máximo Método referido al peso de total de la muestra ensayo Partículas desmenuzables 0,25 COVENIN 257 Partículas blandas 5,0 COVENIN 265 Material más fino que el cedazo COVENIN #200 (75 µm) 1,0** COVENIN 258 Carbón y lignito: − donde la apariencia de la superficie del 0,5 COVENIN 260 concreto sea importante: − Todos los demás concretos: 1,0 *
Esta condición sólo se verifica en aquellos casos donde existan dudas en cuanto a la dureza del material. En el caso de agregados triturados, si el material más fino que el cedazo COVENIN #200 (75 µm) se ** compone de polvo de fractura esencialmente libre de arcilla o esquisto, este porcentaje puede aumentarse a 1,5. Se eliminan 5 cm de la superficie del montón o pila debajo de la tabla de madera, (véase Nota 5). En el - área ya preparada, introduzca una pala, unos 20 cm debajo de la tabla y saque el material. Nota 5. Corrientemente, la superficie del montón o de la pila de agregados finos contiene material seco, más suelto y más sujeto a variaciones de granulometría. − Se repite el procedimiento cerca de la mitad de la altura del
montón o pila y cerca de la cumbre de la misma. 4.2.1.1.2 Estas muestras deben ser ensayadas individualmente, de acuerdo con lo especificado en la presente Norma Venezolana. 4.2.2 En depósitos (silos) En el caso en el cual, el lote de comercialización se extraiga de un material almacenado en depósitos (silos), la toma de muestras se debe realizar de la siguiente manera: 4.2.2.1 Se toma una muestra de ensayo, de acuerdo con lo especificado en el punto 4.1 por cada 100 m ó fracción de material, tomada de la siguiente manera: − Se toma la muestra de la sección completa de la
boca de descarga, después de dejar correr aproximadamente 1 m3 de material. 4.2.3 En unidad de transporte En el caso en el cual, el lote de comercialización se coloque directamente en unidades de transporte, la toma de muestras se debe realizar de la siguiente manera: 4.2.3.1 Se toma una muestra de ensayo, de acuerdo con lo especificado en el punto 4.2 por cada unidad de transporte. 4.3 Criterios de aceptación y rechazo 4.3.1 En caso de
que una de las muestras de ensayo no cumpla lo especificado en esta Norma, se debe proceder a un muestreo doble y si una de las muestras del muestreo falla, se debe rechazar el lote. 10.4.3.2 Para el ensayo de granulometría, se deben tomar todas las muestras del lote, menos para los demás ensayos que se debe tomar una sola. 5 INFORME El fabricante debe tener a la disposición un informe que contenga lo siguiente: 5.1 Número de lote 5.2 Identificación de la muestra. 5.3 Fecha del ensayo. 5.4 Nombre del analista. 5.5 Ensayos realizados. 5.6 Resultados de los ensayos. 5.7 Observaciones. 6 MARCACIÓN 6.1 Para la marcación del agregado se debe elaborar un informe que contenga los siguientes datos: 6.1.1 Razón social del fabricante. 6.1.2 Tamaño máximo del agregado. 6.1.3 Lugar de origen. Este informe debe ser entregado por el fabricante junto con el despacho del pedido. BIBLIOGRAFÍA ASTM C33-99 Standard Specification for Concrete Aggregates. 11.ANEXO A A.1 Los métodos propuestos para determinar la reactividad potencial, no arrojan información cuantitativa sobre el grado de reactividad que se espera o se permite en servicios. La evaluación de la reactividad potencial de un agregado se debe basar en el criterio y en la interpretación de los datos de ensayo y la inspección de estructuras de concreto que contengan la combinación de agregados (finos, gruesos) y cementos que se utilizarán en el trabajo. Los ensayos hechos según la Norma Venezolana COVENIN 262, ayudan a hacer la evaluación. En este ensayo, donde Rc significa reducción en alcalinidad y Sc sílice disuelto, ambos en milimoles por litro, se puede usar el siguiente criterio para evaluar la reactividad potencial. A.1.1 Si Rc es mayor de 70, el agregado se considera potencialmente reactivo si Sc es mayor que Rc. Rc A.1.2 Si Rc es menor de 70 el agregado se considera potencialmente reactivo si Sc es mayor que 35 + . 2 El ensayo se puede hacer con rapidez a pesar de que no es completamente confiable, en todos los casos provee una información útil,
especialmente cuando no se tienen resultados de ensayos más completos. A2 Otro método de ensayo destinado a evaluar la reactividad potencial de los agregados, es el descrito en la Norma Venezolana COVENIN 276. Los resultados de este ensayo, cuando se hace con un cemento de alto contenido en álcalis, suministran información sobre las posibilidades de que ocurran reacciones dañinas. El contenido alcalino del cemento, debe ser substancialmente mayor de 0,6% y preferiblemente mayor del 0,8%, expresado como óxido de sodio. Combinaciones de agregado y cemento, que hayan producido expansiones excesivas en este ensayo, usualmente se deben considerar como potencialmente reactivas. Mientras no se defina claramente el límite entre combinaciones no reactivas y reactivas, generalmente se considera que la expansión es excesiva, si es mayor que 0,05% en tres (3) meses ó 0,10% en seis (6) meses. Expansiones de 0,05% en tres (3) meses no deben ser consideradas excesivas cuando la expansión a los seis (6) meses se mantenga por debajo de 0,10%. Sólo se deben tomar en cuenta datos para los ensayos a los seis (6) meses. A3 Para el caso de rocas carbonatadas, la reactividad potencial del agregado, se debe evaluar de acuerdo con lo especificado en la Norma Venezolana COVENIN 1303. 12.COVENIN CATEGORÍA 277:2000 C FONDONORMA Av. Andrés Bello Edif. Torre Fondo Común Pisos 11 y 12 Telf. 575.41.11 Fax: 574.13.12 CARACAS publicación de: FONDONORMA I.C.S: 91.100.30 RESERVADOS TODOS LOS DERECHOS Prohibida la reproducción total o parcial, por cualquier medio. ISBN: 980-06-2704-9 Descriptores: Concreto, agregado, diseño del concreto.
PASOS PARA UN DISEÑO DEL CONCRETO
Este procedimiento considera nueve pasos para el proporcionamiento de mezclas de concreto normal, incluidos el ajuste por humedad de los agregados y la corrección a las mezclas de prueba.
1º.- El primer paso contempla la selección del slump, cuando este no se especifica el informe del ACI incluye una tabla en la que se recomiendan diferentes valores de slump de acuerdo con el tipo de construcción que se requiera. Los valores son aplicables cuando se emplea el vibrado para compactar el concreto, en caso contrario dichos valores deben ser incrementados en dos y medio centímetros. 2°.- Se determina la resistencia promedio necesaria para el diseño; la cual está en función al f’c, la desviación estándar, el coeficiente de variación.
Los cuales son indicadores estadísticos que permiten tener una información cercana de la experiencia del constructor. Cabe resaltar también que existen criterios propuestos por el ACI para determinar el f’cr, los cuales se explican a continuación:
a)
Mediante las ecuaciones del ACI
f’cr=f’c+1.34s…………..I f’cr=f’c+2.33s-35………II
De I y II se asume la de mayor valor. Donde s es la desviación estándar, que viene a ser un parámetro estadístico que demuestra la performancia o capacidad del constructor para
elaborar concretos de diferente calidad.
Teniendo en cuenta el grado de control de calidad en la obra. Para determinar el f’cr propuesto por el comité europeo del concreto.
Donde:
V= coeficiente de variación de los ensayos de resistencia a las probetas estándar t= Coeficiente de probabilidad de que 1 de cada 5, 1 de cada 10, 1 de cada 20 tengan un valor menor que la resistencia especificada. V entonces es un parámetro estadístico que mide la performancia del constructor para elaborar diferentes tipos de concreto.
2º.- La elección del tamaño máximo del agregado, segundo paso del método, debe considerar la separación de los costados de la cimbra, el espesor de la losa y el espacio libre entre varillas individuales o paquetes de ellas. Por consideraciones económicas es preferible el mayor tamaño disponible, siempre y cuando se utilice una trabajabilidad adecuada y el procedimiento de compactación permite que el concreto sea colado sin cavidades o huecos. La cantidad de agua que se requiere para producir un determinado slump depende del tamaño máximo, de la forma y granulometría de los agregados, la temperatura del concreto, la cantidad de aire incluido y el uso de aditivos químicos. En conclusión se requiere estudiar cuidadosamente los requisitos
dados en los planos estructurales y en especificaciones de obra. Como por ejemplo el siguiente gráfico tomado de una parte de un plano para indicar los detalles típicos de una zapata que se dibuja en un plano de estructuración
3º.- Como tercer paso, el informe presenta una tabla con los contenidos de agua recomendables en función del slump requerido y el tamaño máximo del agregado, considerando concreto sin y con aire incluido. 4º.- Como cuarto paso, el ACI proporciona una tabla con los valores de la relación agua/cemento de acuerdo con la resistencia a la compresión a los 28 días que se requiera, por supuesto la resistencia promedio seleccionada debe exceder la resistencia especificada con un margen suficiente para mantener dentro de los límites especificados las pruebas con valores bajos. En una segunda tabla aparecen los valores de la relación agua/cemento para casos de exposición severa. 5º.- El contenido de cemento se calcula con la cantidad de agua, determinada en el paso tres, y la relación agua cemento, obtenida en el paso cuatro; cuando se requiera un contenido mínimo de cemento o los requisitos de durabilidad lo especifiquen, la mezcla se deberá basar en un criterio que conduzca a una cantidad mayor de cemento, esta parte constituye el quinto paso del método. 6º.- Para el sexto paso del procedimiento el ACI maneja una tabla con el volumen del agregado grueso por volumen unitario de concreto, los valores dependen del tamaño máximo nominal de la grava y del módulo de finura de la arena. El volumen de agregado se muestra en metros cúbicos con base en varillado en seco para un metro cúbico de concreto, el volumen
se convierte a peso seco del agregado grueso requerido en un metro cúbico de concreto, multiplicándolo por el peso volumétrico de varillado en seco. 7º.- Hasta el paso anterior se tienen estimados todos los componentes del concreto, excepto el agregado fino, cuya cantidad se calcula por diferencia. Para este séptimo paso, es posible emplear cualquiera de los dos procedimientos siguientes: por peso o por volumen absoluto. 8º.- El octavo paso consiste en ajustar las mezclas por humedad de los agregados, el agua que se añade a la mezcla se debe reducir en cantidad igual a la humedad libre contribuida por el agregado, es decir, humedad total menos absorción. 9º.- El último paso se refiere a los ajustes a las mezclas de prueba, en las que se debe verificar el peso volumétrico del concreto, su contenido de aire, la trabajabilidad apropiada mediante el slump y la ausencia de segregación y sangrado, así como las propiedades de acabado. Para correcciones por diferencias en el slump, en el contenido de aire o en el peso unitario del concreto el informe ACI 211.1-91 proporciona una serie de recomendaciones que ajustan la mezcla de prueba hasta lograr las propiedades especificadas en el concreto.
TABLAS PARA DOSIFICACIÓN DE MEZCLA DE CONCRETO
Conclusión Cualquiera que sea el método seleccionado para realizar el diseño de mezclas, este debe interpretar un grupo de variables que constituye el esqueleto fundamental en la elaboración de un concreto de óptima calidad, como lo son la dosis de cemento, la trabajabilidad, la relaciónagua /cemento y la resistencia mecánica; todo esto, conjugado con unapreparación y
vaciado de calidad serán la base fundamental de la durabilidady resistencia del elemento a ser vaciado con dicha mezcla de concreto.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS PORRERO, J., et al. (2004).- MANUAL DEL CONCRETO ESTRUCTURAL .-Editado por SIDETUR, Primera Edición. Caracas, Venezuela.
ROSARIO, R., (2000).-METODO DE DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO .-Programa PIUCEM, HOLCIM. Falcón, Venezuela.
Asociación de Concreto Internacional. Disponible:www.training.ce.washington.edu/WSDOT/Modules/05_mix_design /05-8_body.htm. Consultado: 20/06/2010
WADUD, Z , et al. (2001). ACI METODO DE DISEÑO DE MEZCLAS DEHORMIGON: UN ESTUDIO PARAMETRICO. Disponible en:www.teacher.buet.ac.bd/ziawadud/documents/easec-aci.pdf .Consultado: 20/06/2010
http://ingenieriacivil21.blogspot.com/search/?q=dise%C3%B1o+de+co ncreto&x=0&y=0
