PROCESO DEL DISEÑO DE MEZCLAS

PROCESO DE DISEÑO DE MEZCLAS

Queda claro que existe una gran cantidad de métodos empíricos de diseño de mezclas para obtener hormigones con características específicas, sin embargo todos estos métodos deben ser tomados solamente como referenciales pues siempre requieren de pruebas de laboratorio para su afinamiento. A continuación se presenta el método propuesto por el A.C.I., en la norma211.1-70, este se ilustra con un ejemplo. 

EJEMPLO:
Se desea dosificar un metro cúbico de hormigón de resistencia característica f'c = 300 Kg/cm2 para una obra donde existe un buen control de calidad de producción, con asentamiento de 50 mm en el cono de Abrams (hormigón magro). Se empleará cemento Portland ordinario (tipo I). El tamaño máximo del agregado grueso es 40 mm y su peso volumétricoaparente (incluidos los espacios vacíos) es 1600 kg/m3; su densidad es 2.64 gr/cm3. El agregado fino tiene un módulo de finura de 2.60 (suma de porcentajes totales retenidos en cada tamiz desde 0.141 mm hasta el diámetro máximo del agregado fino, dividido para cien) y una densidad de 2.58 gr/cm3.
 
a.     Se determina la variabilidad de la resistencia del hormigón, en base al nivel de control decalidad del proceso de mezclado en obra, para lo que se puede utilizar la siguiente tabla:
TIPO DE CONTROL
DESVIACION ESTANDAR ( )
Muy bueno
0.07 fm
Bueno
0.14 fm
Regular
0.21 fm
Deficiente
0.28 fm
Un control de calidad muy bueno se obtiene solamente en laboratorios especializados que dosifican sus mezclas al peso, tienen control de la humedad antes del mezclado, utilizan agregadosseleccionados y controlan la trabajabilidad del hormigón fresco.
Un control de calidad bueno se consigue en obras que emplean hormigón premezclado en fábricas especializadas y controlan el asentamiento del cono de Abrams; o en obras que mecanizan la producción de mezclas al peso, realizan corrección de dosificaciones por la humedad, emplean agregados de calidad y verifican la trabajabilidad de lamezcla.
Un control de calidad regular se obtiene con dosificaciones volumétricas y control frecuente de la cantidad de agua mediante el asentamiento del cono de Abrams.
Un nivel de control inferior al regular se cataloga como control de calidad deficiente.
En el presente caso tendríamos la siguiente información:f’c = 300 Kg/cm2 dato del ejemplo = 0.14 fm         se toma de la tabla para uncontrol de calidad de fabricación buenof’c = fm - 1.65  para un 5 % de muestras que no alcancen la resistencia especificada Reemplazando el valor de  en la última expresión:f’c = fm -1.65 x ( 0.14 fm )f’c = fm - 0.231 fmf’c = 0.769 fmSe calcula la resistencia media del hormigón fm, que siempre será superior a su resistencia característica.
fm = 390 Kg/cm2
 
b.    Se determina la cantidad de aguaque se requiere por m3 de hormigón, y el porcentaje de volumen de aire atrapado, en función del tamaño máximo del agregado (40 mm) y del asentamiento en el cono de Abrams (50 mm), mediante la siguiente tabla:
Cantidad aproximada de agua de mezclado para diferentes asentamientos
y tamaños máximos de los agregados


Asentamiento
Cantidad de agua
(Kg/m3 de concreto para agregados de tamañomáximo)
(mm)
10 mm
12.5 mm
20 mm
25 mm
40 mm
50 mm
70 mm
150 mm
30 a 50
205
200
185
180
160
155
145
125
80 a 100
225
215
200
195
175
170
160
140
150 a 180
240
230
210
205
185
180
170
¾
Contenido de aire atrapado (porcentaje)
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.3
0.2

Cantidad de agua por metro cúbico de hormigón = 160 Kg (se toma de la tabla anterior)
Porcentaje devolumen de aire atrapado = 1% (se toma de la tabla anterior)
 
c.    La relación agua / cemento de la mezcla (medida al peso) se puede estimar de la siguiente figura tomada del libro Propiedades del Concreto de A. M. Neville, que se detalla a continuación, para una resistencia media de 390 Kg/cm2, medida a los 28 días.



peso de agua / peso de cemento = 0.44
 
d.    El contenido de...