Conceptos básicos de diseño de MEZCLAS de concreto

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Es importante saber que se ha trabajado mucho en los aspectos teóricos del diseño de la mezcla de hormigón, es bien sabido que el diseño de la mezcla es un proceso empírico, y aunque hay muchas propiedades importantes del hormigón, la mayoría de los procesos de diseño se basan principalmente en la obtención de la resistencia a la compresión para una determinada edad y la correcta trabajabilidad para un determinado tiempo y deben ser diseñados para las propiedades que el hormigón debe cumplir cuando una estructura se pone en servicio.

Una mezcla debe ser diseñada tanto para condiciones frescas como endurecidas. Los requisitos más importantes para una dosificación adecuada en fresco son la manipulación, la resistencia, la durabilidad y la economía.

Manejabilidad

Es importante que el hormigón esté diseñado de forma que su instalación sea manejable, lo que depende principalmente de las propiedades y propiedades de los áridos y de la calidad del cemento. Si necesita mejorar las propiedades de manipulación, puede considerar aumentar la cantidad de mortero.

La comunicación entre el planificador, el cliente y el fabricante de hormigón es esencial para una buena mezcla de hormigón. La adición de agua en obra es la peor solución para mejorar la manipulación del hormigón, es absolutamente contraproducente para la calidad del producto.

Resistencia y durabilidad del hormigón

El concreto está diseñado para una resistencia mínima a la compresión. Esta especificación de resistencia puede tener ciertas limitaciones para determinar una relación agua-cemento máxima y condicionar la cantidad de material cementante. Es importante asegurarse de que los requisitos no sean incompatibles. En algunos casos, la relación agua/cemento se convierte en la característica más importante de la durabilidad.

Algunas especificaciones pueden requerir que el concreto cumpla con ciertos requisitos de durabilidad para la congelación y descongelación, ataque químico o cloruro cuando la relación agua/cemento, el contenido mínimo de cemento y el uso de aditivos se vuelven decisivos para el diseño de una mezcla de concreto.

Hay que tener en cuenta que una mezcla perfecta o una mezcla diseñada según criterios de durabilidad no tendrá ningún efecto si la instalación, compactación, acabado, protección y secado no se realizan correctamente.

La rentabilidad de las mezclas de hormigón

El costo de producir una mezcla de concreto es esencialmente el costo de materiales, equipo y mano de obra.

La variación en los costes de los materiales se debe a que el precio del cemento por kilogramo es superior al precio de los áridos, por lo que la proporción de estos últimos minimiza la cantidad de cemento sin afectar a la resistencia y otras propiedades del hormigón. La diferencia de coste entre los áridos suele ser secundaria, pero en algunos lugares o para ciertos tipos de áridos especiales pueden ser suficientes para influir en la selección y dosificación. El costo del agua generalmente no tiene influencia, mientras que el costo de los aditivos puede ser significativo debido a su impacto potencial en la dosificación de cemento y agregados.

Los costes de mano de obra dependen de la manejabilidad de la mezcla y de los métodos de colocación y compactación. Una formabilidad deficiente con una tecnología de compactación deficiente aumenta los costes de mano de obra.

Además, la eficiencia económica de un diseño compuesto debe tenerse en cuenta en relación con el grado de control de calidad que cabe esperar en la obra. El hormigón presenta una variabilidad en la calidad de los materiales, en la producción y en las medidas realizadas en obra. Aunque el hormigón puede ser económico para pequeños “sobredimensionamientos”, se debe llevar a cabo un control de calidad exhaustivo en una obra muy grande con un alto volumen de hormigón para mejorar los costes y la eficiencia.

Dosificación de una mezcla de hormigón

Las proporciones del hormigón que corresponden a estas características con los materiales disponibles se consiguen mediante el sistema de ensayo y error o mediante el sistema de regulación y regulación.

Este sistema consiste en la producción de una mezcla de hormigón con proporciones iniciales, calculada según varios métodos. La mezcla de ensayo se somete a diversos controles de calidad, tales como decantación, caída de presión, peso unitario, tiempo de decantación y resistencia a la compresión.

Estos datos se comparan con las especificaciones y si difieren o no cumplen con las expectativas de calidad, se restauran las cantidades, se reelabora la mezcla que debe cumplir con todas las pruebas de control de calidad, si no vuelve a cumplir con los requisitos, se deben verificar los materiales, el método de diseño y otro concreto para cumplir con los requisitos de la especificación.

Datos del material

Las propiedades de los materiales a utilizar deben ser conocidas:

  • granulometría
  • módulo de finura de arena
  • Tamaño máximo de la grava
  • Densidad aparente de grava y arena
  • Agravación y absorción de arena
  • Masa de grava compacta
  • Humedad de los áridos inmediatamente antes de la mezcla
  • Densidad del cemento

Método de diseño de mezclas de hormigón

  1. estudio de las especificaciones de las obras
  2. definición de difracción compresión/resistencia
  3. Elección de la liquidación
  4. Determinar TM – TMN
  5. estimación del volumen de aire
  6. Estimación del contenido de agua
  7. definir la relación agua/cemento
  8. contenido de material cementante
  9. comprobar el tamaño de las partículas de los áridos
  10. 10 Estimación agregada aproximada
  11. Estimación del árido fino
  12. Ajuste de la humedad
  13. Ajuste de diseño mixto

Los métodos de diseño de las mezclas de hormigón van desde la experimentación hasta el análisis empírico y volumétrico, todos los cuales han evolucionado y han dado lugar a procedimientos que satisfacen las necesidades de los proyectos, y se han desarrollado algunas directrices estandarizadas para satisfacer la calidad del hormigón en la obra.