Diseño de mezclas de concreto aci excel

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CONSIDERACIONES BÁSICAS

Economía

El costo del concreto es la suma del costo de los materiales, de la mano de obra empleada y el equipamiento. Sin embargo excepto para algunos concretos especiales, el costo de la mano de obra y el equipamiento son muy independientes del tipo y calidad del concreto producido. Por lo tanto los costos de los materiales son los más importantes y los que se deben tomar en cuenta para comparar mezclas diferentes. Debido a que el cemento es más costoso que los agregados, es claro que minimizar el contenido del cemento en el concreto es el factor más importante para reducir el costo del concreto. En general, 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.

 

Es necesario además señalar que en adición al costo, hay otros beneficios relacionados con un bajo contenido de cemento. En general, las contracciones serán reducidas y habrá menor calor de hidratación. Por otra parte un muy bajo contenido de cemento, disminuirá la resistencia temprana del concreto y la uniformidad del concreto será una consideración crítica.

La economía de un diseño de mezcla en particular también debería tener en cuenta el grado de control de calidad que se espera en obra. Como discutiremos en capítulos posteriores, debido a la variabilidad inherente del concreto, 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 extenso control de calidad que requeriría un concreto con una mejor relación costo – eficiencia.

Trabajabilidad

Claramente un concreto apropiadamente diseñado debe permitir ser colocado y compactado apropiadamente con el equipamiento disponible. El acabado que permite el concreto debe ser el requerido y la segregación y sangrado deben ser minimizados. Como regla general el concreto debe ser suministrado con la trabajabilidad mínima que permita una adecuada colocación. La cantidad de agua requerida por trabajabilidad dependerá principalmente de las
características de los agregados en lugar de las características del cemento.

Cuando la trabajabilidad debe ser mejorada, el rediseño de la mezcla debe consistir en incrementar la cantidad de mortero en lugar de incrementar simplemente el agua y los finos (cemento). Debido a esto es esencial una cooperación entre el diseñador y el constructor para asegurar una buena mezcla de concreto. En algunos casos una menos mezcla económica podría ser la mejor solución. Y se deben prestar oídos sordos al frecuente pedido, en obra, de “más agua”.

Resistencia y durabilidad

En general las especificaciones del concreto requerirán una resistencia mínima a compresión. Estas especificaciones también podrían imponer limitaciones en la máxima relación agua/cemento (a/c) y el contenido mínimo de cemento. Es importante asegurar que estos requisitos no sean mutuamente incompatibles. Como veremos en otros capítulos, no necesariamente la resistencia a compresión a 28 días será la más importante, debido a esto la resistencia a otras edades podría controlar el diseño.

Las especificaciones también podrían requerir que el concreto cumpla ciertos requisitos de durabilidad, tales como resistencia al congelamiento y deshielo ó ataque químico. Estas consideraciones podrían establecer limitaciones adicionales en la relación agua cemento (a/c), el contenido de cemento y en adición podría requerir el uso de aditivos. Entonces, el proceso de diseño de mezcla, envuelve cumplir con todos los requisitos antes vistos. Asimismo debido a que no todos los requerimientos

Información para el Diseño de Mezcla

  • Análisis granulométrico de los agregados
  • Peso unitario compactado de lo agregados (fino y grueso)
  • Peso específico de los agregados (fino y grueso)
  • Contenido de humedad y porcentaje de absorción de los agregados (fino
    y grueso)
  • Perfil y textura de los agregados
  • Tipo y marca del cemento
  • Peso específico del cemento
  • Relaciones entre resistencia y la relación agua/cemento, para
    combinaciones posibles de cemento y agregados.

Nivelación de Terreno en Excel ➜ 

Tabla de Dosificación de Concreto ➜ 

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Pasos para el Proporcionamiento

Podemos resumir la secuencia del diseño de mezclas de la siguiente manera:

  1. Estudio detallado de los planos y especificaciones técnicas de obra.
  2. Elección de la resistencia promedio (f ‘c ).
  3. Elección del Asentamiento (Slump)
  4. Selección del tamaño máximo del agregado grueso.
  5. Estimación del agua de mezclado y contenido de aire.
  6. Selección de la relación agua/cemento (a/c).
  7. Cálculo del contenido de cemento.
  8. Estimación del contenido de agregado grueso y agregado fino.
  9. Ajustes por humedad y absorción.
  10. Cálculo de proporciones en peso.
  11. Cálculo de proporciones en volumen.
  12. Cálculo de cantidades por tanda.

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