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T E C N O L O G I A D E L C O N C R E T O

DISEÑODE

MEZCLAS

ENRIQUE RIVVA LOPEZ

V

1992

J


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ROLOGO

El Perú es un país de alta sisaicidad y geografía varia-

da y difícil. Nuestra selva baja se caracteriza por lluviascopiosas, temperaturas altas, arenas de aódulo de fineza auybajo, ausencia de agregado grueso, y escasa agua potable.Nue stra s ser ran ías tienen alturas que pasan los 4500 metrossobre el nivel del aar, humedades relativas que puedendescender hasta 352, teaperaturas que pueden ser aenores de

20 *C , esca sa agua potab le, y abunda nc ia de agregadointegral de granu loeetri a variada. Nue st ra costa es escasaen agua potable, abundante en arenales de temperatura quepuede alcanzar los 38*C, pocas canteras de agregado ade-cuadamente trabajadas, lluvias muy escasas.

Teniendo la alta sismicidad como una constante y encondiciones geográficas tan diversas, nuestros ingenierosdeben construir obras de concreto y diseñar las mezclas másconvenientes para cada caso. La necesidad de trabajar ennuestr as con dicio nes ha obliga do a nue str os profesio nales amantener permanente actualizados sus conocimientos sobre elconcreto. Ello se ha logrado gracias a su constante deseo desuperación y a la valiosa contribución de las Universidades;el Capítulo de Ingenieros Civiles del Colegio de Ingenieros;

las As oc iac ion es Pr of es io na 1 esj el Cap itu lo Peru ano delAmerican Concrete Institute} y la Asociación de Fabricantesde Cemento.

Los ingenieros hemos llegado a tomar plena concienciadel rol determinante que juega el concreto en el desarrollonacional. La adecuada selección de los materiales integran-tes de la mezcla} el conocimiento profundo de las propieda-des del concreto} los criterios de diseño de las proporcio-nes de la mezcla más adecuada para cada caso} el proceso depuesta en obra) el control da la calidad del concreto} y losmás adecuados procediaientos de aanteniaiento y reparaciónde la estructura, son aspectos a ser considerados cuando seconstruye estructuras de concreto que deben cuaplir con losrequisitos de calidad, seguridad, y vigencia en el tieapoque se espera de ellas.

Este libro sólo pretende ser un aporte aás al conoci-miento del concreto y, específicam ente, está orientad o alestudio de los procedimientos a seguir para la elección delas proporciones de la unidad cúbica de concreto, aquello

que solemos denominar diserto de mezclas* Este libro hatratado de conjugar experiencias de laboratorio y obra conconocimientos teóricos y ejeaplos prácticos.

El libro está dedicado a mis aluanos de todas las épocasde las Facultades de Ingeniería Civil y de Arquitectura de


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1* Unive rsidad Nacional d* Ingeniería, quienes perianen temente ee incentivaron a estar actualizado en concreto; y es*pecialeente a aquellos jóvenes que, al solicitar mi asesoría

para la eje cuci ón de sus Tesi s Pro fe si o na l es , obl iga ron aque la Facultad se mantuviera, en los últimos treinta ano»,en las fronteras del conocimiento en el campo del concreto.

Un agradecimiento muy especial a los ingenieros peruanosJuan Sarmiento y Federico Stein y a los ingenieros•norteaaericanos Ed Sower y Richard Caserón que me iniciaronen el conocimiento y despertaron en ai un interés permanentepor el estudio del concreto. Hi reconocimiento permanente alingeniero Hanuel González de la Cotera quién me llevó aejercer la docencia a la Facultad de Ingeniería Civil y atrabajar al ]>epartamento de Concreto del Laboratorio de En-sayo de Materiales de la Universidad Nacional de Ingeniería,al cual he estado vinculado por más de treinta aftos

Creo que este libro responde a una necesidad de los pro-fesionales y alumnos de nuestro medio y por eso lo he es-crito. Ho es un documento perfecto sino un estudio per-fectible con los consejos, aportes y experiencia de miscolegas. Es mi esperanza y mi más ferviente deseo que otrosautores produzcan obras más completas y actualizadas sobre

el concreto en general y específicamente sobre esta materia.

Enrique Rivva López

Reg, CIP 362

Hi ra fl or es » Abril de 1992


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INDICE

Capítulo Pág.

I.- Historia................................................................................................................ 12- Criterios básicos en el diseño............................................................................... 93.- Materiales ........................................................................................................... 154.- Propiedades del concreto....................................................................................... 315 Información necesaria.................................................................................................... 456.- Pasos en d diseño de la mezcla......................................................................................49

7.- Selección de la resistencia promedio..................................................................... 518.- Selección deí tamaño máximo nominal del agregado grueso................................. 699.- Selección deí asentamiento................................................................................... 71

10.- Selección del volumen unitario de agua................................................................ 7511.- Selección del contenido de aire............................................................................. 8112.- Selección de la relación agua-cemento por resistencia........................................... 8713.- Selec ción de la relación agua-cemento por durabilidad:......................................... 9514.- Selección final y ajuste de la relación agua-cemento............................................. 10515.- Cálculo del contenido de cemento........................................................................ 10716.- Selección del agregado.......................................................................................... 109

17.- Ajustes por humedad del agregado........................................................................ 12318.- Selección de las proporciones por eí método del comité 211 del ACI................... 12919.- Selección de las proporciones por el método de Walker-...................................... 147*20.- Selección de las proporciones por el método deí módulo de fineza de la

combinación de agregados.................................................................................... 15921.- Selección de las proporciones por la relación agua-cemento.................................. 18722.- Selección de las proporciones por mezclas de prueba...... ...................................... 19123.- Diseño del concreto para pisos.............................................................................. 19524.- Diseño de mezclas empleando hormigón.............................................................. 19925.-Conversiones y rendimientos................................................................................. 209

26.- Determinación del contenido de aire...................... ......................... 22727.- Corrección de la mezcla para factor cemento y resistencia invariables................... 23128.- Ajuste de las proporciones.................................................................................... 23729.-Problemas especiales.............................................................................................. 24730.-Mezclas de prueba......................................... ..................................................... 27531.- Limitaciones en el empleo de las tablas.................................................... 285


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CA ITULO X

HISTORIA

. X ALCANCE

El concreto de cemento portland es uno de los ais usadosy »1 más versátil de los materiales de construcción. Estaversatilidad permite su utilización en todo tipo de for-mas estructurales, así como en los climas más variados.En la prácti ca, las pr inc ipa le s li mit ac ion es de 1 con eretoestán dadas no por el material sito por quién debe uti-lizarlo.

Ello constituye un permanente desafio para el ingenieroresponsable de la selección de las proporciones do losmateriales integrantes de la unidad cúbica de concreto.En la medida que sus conocimientos sobre el concreto seanmayores, mejores serán sus posibilidades de lograr aque-llo que se propone. Sólo la actualización permanente per-mite obtener el máximo provecho del material. Este es unreto que los ingenieros estamos obligados a aceptar yvencer.

El propósito de este Capitulo es presentar algunos de loshitos más importantes en la historia de la selección delas mezclas de concreto. No es completo. Sólo intentaseñalar fechas y hechos significativos sobre este as-pecto.

-2 DE ROMA AL 1900

Las primeras referencias sobre un aglomerante con carac-terísticas similares al concreto están dadas por Plinto,autor romano, quién se refiere a las proporciones de unaglomerante empleado en la construcción de las cisternasromanas, indicando que deben mezclarse "...cinco partesde arena de gravilla pura, dos de la cal calcinada másfuerte, y fragmentos de sílice*.

En sus cons truc cion es tanto los griegos c omo los romanosemp leab an material p uzolán ico mezclado con cal parapreparar sorteros hidráulicos o concretos. Vitruviu», el

gran arqu itec to romano, decía de una tufa vo lc án ica lla-mada puzolanai "Hay una especie de arena la cual, por sí«isma, pose e cu alid ad*« extr aord ina ria s ... 8 i ae ■•z cUcon cal y piedra, ella endurece tan bien bajo agua comoen edificios comunes*. Los mejores concretos empleados enlas más famosas const ruc cion es romanas, fue ron hecho s de


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2 DISEÑO Ot MEZCLAS

ladr illo roto* cal y p u z o U n a . Prie eras do s if í cacion»icuyos buenos resultados se evidencian hasta la fecha. ElPanteón de Adriano es un ejeaplo de ello.

£n 1756, el inglés John Saeaton efectúa una severa inves-tigación dt sorteros en relación con la construcción delnuevo Faro del poblado de Eddystone, en Inglaterra. Deacuerda a sus inforaes, el sortero para trabajar en aguade lar, bajo condiciones de extresa severidad, estuvecoapuesto dei *Dos aedidas de cal cocida o apagada, enforaa de polvo seco, aezcladas con una cedida de una tufavolcánica (Dutch Tarras), y aabas bien batidas en foraaconjunta hasta lograr la consistencia de una pasta, usan-

do tan poca agua coao sea posible*.

Joseph Asphin y I.C.Johnson, a aediados de 1324, patentanel denoainado ceaento portland estableciendo que estedebe ser fabricado cosbinando «ateríales calizos y arci-llosos en pr oporciones de te ra in ad as , cale nta ndo el aaterial en un horno, y pulverizando el producto hasta conse-guir un polvo auy fino. Aunque existe una gran diferenciaentre este saterial y los ceaentos eodernos, su descubriaiento peraite el creciente desarrollo del concreto.

Alrededor de 1092, el francés Feret establece lospriaeros principios aodernos para el proporcionaaiento deaezclas de aortero o concreto. Desarrolla interrelacionesentre las cantidades de ceaento, aire y agua, y defineinicialaente el papel de los poros en la aezcla de con-creto. Sin eabargo, no llega a establecer claramente lasin ter rel aci one s en la aezcla de conc ret o co ao un todo,tal coao ellas han sido aplicadas en años posteriores.

1.3 DEL 1900 AL 1940

En 1907, los norteaaer i canos Fulle r y Th ospson publican* L a w s of Pro por tio nin g Con cre te" , basados en mus invest i-gaciones en relación con el concreto a ser eapleado porla Coaisión del Acueducto de la ciudad de Hueva York. Eneste trabajo el énfasis está en la densidad del concretoy en el coto lograrla aplicando la conocida "Curva deFuller" para graduar el agregado a aáxiaa densidad.Aunque en la actualidad este concepto ha perdido signifi-

cación en el disefto de aezclas de concreto, algunos inge-nieros siguen eapleándolo en aezclas en las que la fric-ción entre partículas puede ser de alguna iaportancia.Estos trabajos introducen un aétodo de diseño que se baiaen la gr anu loa etrí a del a gregado, perai tiendo selecciona rlas proporciones para obtener concretos de aáxiaa den«i


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Historia 3

dad. La experiencia demostró que las mezclas seleccio-nadas •■pisando esta «¿todo tendían a ser ásperas y pocotrabajables y requerían compactación vigorosa.

Duff A b n i s , en 1?19, cono conclusión de un programa deinvestigaciones realizado en el Lewis Institute de laciudad de Chicago, desarrolla la primera teoría coherentesobre el proporcion amient o de t e i d a s de concreto al de-mostrar, para las resistencias en compresión de esa

época, la interde pen den cia entre la resis ten cia y el volu»en de agua por unidad de voluaen de cemento en ol con-creto. Abrams desar roll a un proc edi• i ento para el pro por -cion am i en to de mez clas de concreto, el cual es de talladoen el Boletí n 1 del Structu ral Mat eri als R ese arc h Labor atory del Lewis Institute. Este estudio da nacimiento a laconocida "Ley de la relación aguacemento" o Ley deAbrams,

En 1923, el ñor teaa eric ano Gilkey pl ant ea las primerasobservaciones a la ley de Abraas y sostiene que el agre-gado no es un materia l inerte de relleno, coao aducen al -gunos de los seguidores de Abraas, sino que desempeña unpapel importante en el comportaaiento del concreto. Seránecesario llegar a la década del ¿0 para aceptar oficial-

mente la validez de su teoría.

Por la misma época de Abrams, lot norteamericanos Edwardsy Young estudian la significación del área superficialdel agreg.ado como medida de la g ra nu lo ee tr ía y de losrequisitos de cemento y agua de un concreto.

En este campo Edwards desarrolla curvas que relacionan laresistencia con el volumen del cemento, expresado esteúltimo en libras por pié cuadrado de área superficial del

agr egad o. Young, en relació n con la con st ru cc ió n de e s-tructuras hidráulicas en Ontario, aplica la idea de larelación aguacemento de Abrams, pero determina el volu-men del agregado sobre la base del área superficial y nodel módulo de fineza.

Talbot en 1921, y él conjuntamente con Richart en 1923,introducen la teoría de la relación vacíoscemento, comouna nueva aproxi mació n al enunciad o de una teoría com -prensible de las mezclas de concreto.

En un trabajo conjunto publicado en 1923 en el Boletín137 de la Universidad de Illinois, Talbot y Richart indi-can procedimientos "para disertar mezclas de concreto paradif ere nte s densidade s y resistencias cuando los vacíosdel mortero, preparado con cemento y agregado fino dado*,


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4 DISEÑO DE MEZCLAS

han sido dcttruln ido i por « m a y o s de 1 a bo r a t o r i o " . Ind i canque “se ha m e o n trido conv enie nte »«pitar «1 vol uai n ab-soluto de lo« ingredientes en térainos de un voluaen uni-

tario dei con creto en obra, y para este prop ósito elpeso especifico de los «ateríales debe ser conocido*. Enel «is«o trabajo señalan que desde que el téraino'consistencia del concreto* puede ser considerado «uy in-definido "la tabla de flujo y el ensayo de amentaaientofutron eapleados para dar alguna «edida de la eobilidtd ytrabajabi 1idad del concreto.

Sieapre en el «is«o trabajo, cuya iaportancia debedesta carse, Talbot y Ric har t intro ducen el conce pto delcoeficiente b/b» par« relacionar el voluaen de agregado

grueso seco y coapactado al voluaen de concreto y deter«inar la cantidad de agregado grueso a ser empleada porunidad de voluaen d« concreto, indicando que este procediaiento tiene la ventaja que el peso unitario seco yvarillado del agregado grueso coapensa autoaáticaaente alas di fe ren ci as en granuí ornetri», densidad de laspartículas y perfil de las aisaas.

En 1926, el ñorte aaeri cano Bo loaey propone una curva

teórica «edificada a ser utilizada en granuloaetrías con-tinuas. En «1 tercio inferior de dicha curva ésta con-tiene un voluaen suficiente de partículas de ta«afto «enorcoao para asegurar una mezcla pl&stica o trabajable, lacual puede ser com pac tada fácila ente por proce diai en tos«anuales.

Durante la década de los años 30, Weyaouth desarrolló lateoría de que "es necesario estudiar la estructura totaly diferenciar entre los vacíos debidos a la pasta, losefectos límites en la superficie de las partículas de

agregado, y la interferencia entre partículas, antes detener un claro entendimiento sobre la influencia de lagranulo««tria de los agregados en la pasta de ce«ento yen las diversas características de la pasta fresca*. Apartir de sus conclusiones Weymouth presentó procedimien-tos para determinar buenas granuloaetrías del agregadofino a partir de una gráfica «orterovacío*| e igualmenteestableció criterios para deterainar la relación aguace«ento para una consistencia deseada en aquellos casos enque la interferencia entre partículas debida al agregado

grueso no es un factor.

En 1738 estudios realizados por diversos laboratorios delos Estados Unidos llevaron a la conclusión de que la in-corporación voluntaria de aire a las mezclas, en for«a deburbujas de «uy pequeffo diiaetro, «ejora significativa


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Historia 5

mente la durabilidad del concreto frente a lo» procesosde congelación y deshielo. El descubrimiento parte de laace ptac ión del hecho que el mejor co ap or ta mi en to , dur a-

bilidad y trabajabi1idad que presentan concretos con ce-mentos de ciertas fábricas era debido a la adición de pe-quemos porcentajes de sustancias ajenas al cemento,ventaja era debida a la incorporación de millones de pe-queras burbujas de aire en el concreto. El valor del aireincorporado sobre la durabilidad del concreto en clisasde baja temperatura fue confirmado por ensayos de exposi-ción del co ncreto a condi cione s severa s de baja temp era-tura y acción de «ales descongelantes. El conocimiento deles propiedades del aire incorporado y de su efecto «obrelas del concreto introdujo cambios notables en los pro-

cedim ien tos de proporc iona mi ento de las mezclas.

X LOS ULTIMOS CINCUENTA AriOS

En 1942 el argentino García Balado propone un eéto^o bas-tante práctico para el diseno de mezclas. El francés Vál-lete presenta interreíaciones entre la pasta y la granulometría del agregado. El ruso Hironof trabaja en disertosc on « g r i g a d o i n t e g r a l . Otros investigadores, en diversospaíses, incorporan conceptos sobre el papel del agregado,el empleo de puzolanas, y la incorporación de aditivos alas mezclas.

Henry Kennedy presen ta un método de prop orcio nami entobasado en la relación aguacemento y el módulo de finezade la combinación de agregados para llegar a una adecuadaproporción de las partículas de agregados fino y grueso.

Poste riormente, W .F .Kelle rma n, desp ués de cuidados as in-

vestigaciones, encuentra que "para un contenido de ce-mento dado y una arena determinada, deberá emplearse unarelación b/b« con cambios en el contenido de cemento y lagranulometría de la arena, revelando por estos ensayos,conjuntamente con los principios establecidos por Lyse en1932, que para una combinación dada de mate ri al es y unaconsistencia determinada, la cantidad total de agua porunidad de voluaen del concreto es constante, independien-temente del contenido de cemento, lo que hace posiblesimplificar considerablemente el diseño de mezclas decontenido variable de cemento".

En 1944 el American Concrete Institute apruebe y publica"Recommended Practice for the desing of concrete mixed"(ACI 61344). Esta recomendación incluy# un conjunto depasos para el diseño de mezclas de concreto por el método


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de lo» volúaenes Absolutos, basándose en la selección dela relación agu ac es en to , en la res istencia desead a, y enlas condiciones de servicio. Una nota de pie de página enesta recoaendación indicaba 'cuando el contenido de airees apreciable, cono en los casos en que se eaplea agentesincorporadores de aire, debe efectuarse una adecuada coapensación considerando al aire o m o

re em pla za ndo a unvoluaen siailar de arena*.

En 1952 se uti liza por priaera vez cenizas, pr oven ie nt esde la coabustión del carbón, coao aaterial de reeaplazode una parte del ceaento, con la finalidad de reducir lavelocidad de generación del calor en estructuras aasivas.Has tarde se descu br ir é su iaportancia coao agen tes f or

aadores de gel para reducir los poros capilares.

En 1954, el Aaerican Concrete Institute, a través de suCoaité 613, estudia y reeaplaza a la recoeendación delaño 1944. La nueva incluye procedí ai en tos pa ra el disertodirecto de concretos con y sin aire incorporado e igual•inte reeaplaza el procediaiento de seleccionar el por-cen taje de agreg ado fino sobre la base de una var iedad de

factores por el de eaplear el coeficiente b/be para deterainar la cantidad de agregado grueso por unidad de

volu aen del concreto. En este proc ediaien to se toaa enconsideración la angularidad y contenido de vacíos delagregado grueso en el peso unitario seco varillado delvoluaen de agregado, y el peso del agregado grueso en launidad cúbica del concreto es calcu lado a u 11 ipli cando elfactor b/bo por el peso unitario seco varillado. Sin eabargo es discutible la apreciación de considerar cons-tante la cantidad de agregado grueso para diferentes con-tenidos de ceaento, a se nt aa ie nt os , y concretos con y sinaire incorporado.

En la década de los 60, el grupo presidido por StantonUalker presenta una aproxiaación poco coaplicada, basadafundaaentalaente en la experiencia, para llegar a lasproporciones de la aezcla. El aétodo propuesto iaplica laselección del porcentaje de agregado fino en el agregadototal a partir de una Tabla eapírica basada en el con-tenido de ceaento y el taaaño aAxiao del agregado.

Por la aisaa época los investigadores Goldbeak y Cray de-sarrollan detallados procediaientos de proporcionaaiento

de aezclas basados en la relación b/b0 para deterainar lacantidad de agregado grueso, eapleando tablas para calcu-lar el contenido de agua por aetro cúbico para una con-sistencia dada, el taaaño del agregado y la angularidaddel aisao, y el contenido de ceaento requerido basándoseen la resistencia necesaria.


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Historia 7

En 1763, el investigador no r t e n e r i c á n o Gilkey, que ya en1923 había formulado serias obse rvac ione s a la denomin adaLey de Abráis, propone una versión ampliamente modificada

de dicha Ley, propuesta que descansa en sus estudios de1923 y en las investigaciones de Walker, Bloem y Gaynoren la Universidad de Maryland. Su teoría sostiene quesólo debe darse importancia a la relación aguacemento,sino también a factores tales o m o la relación cementoagreg ado, y la gr an ul óm et rí a, dureza, resist encia, per-fil, textura superficial y taaaño máximo del agregado em-pleado .

En los años terminales de la década de los ¿0 los estu-dios son continuados por numerosos investigadores de

diferentes países, Mereciéndose Mencionar los trabajosrealizados por Popovich con la teoría de la influenciadel tamaño máximo del agregado y por Powers con susestudios sobre la importancia de la relación gelespacio.Ho menos importan tes son los trabajos sobre la res is te n-cia por adherencia pastaagregado.

A partir de 1963 se desarrollan concretos en los cualesse adiciona fibra de acero relativamente fina y corta, oalternativamente fibra de vidrio. Su amplio desarrollo se

basa en su incremento en la resistencia a la tensión, sucontrol del agrietamiento, su incremento en la resisten-cia al impacto, asi como su aumento de las resistencias ala fatiga y abrasión. Este descubrimiento obliga a desa-rrollar nuevas técnicas de diseño de las aezclas.

También comienza en esta década un desarrollo de los adi-tivos como modificadores de la» propiedades del concreto.Ac el er an te s y p 1 astifi cante s, incor por ado res de aire, retardadores y acelerantes de fragua, impermeabilizantes,inhibidores de lt corrosión, fungicidas, etc., creannuevo s desafios a los ingenieros y los diseño s de mezclaentran a una etapa experimental a nivel de trabajos delaboratorio. Ya en esta época no se acepta un diseño quepre via men te no haya sido ana liza do y expe rim enta do anivel de laboratorio y/u obra.

A partir de 1965 se desarrollan los cementos combinados}los concretos livianos y pesados? los concretos para cen-trales nucleares; los denominados concretos polímeros)

los concretos con resistencia por encima de los 700kg /c m2 ) los con ere tos arquitec tó ni co s y coloreados, etc.Todos estos tipos de concretos obligan a modificacionesen los criterios que regían los diseños de mezclas,orientándose preferentemente a la experimentación en labora tor i o .


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a DISEÑO DE MEZCLAS

En 1a década de los 70, los investigador«* Walker, Bloesy Gaynor en Haryland y Cordon y Gillespie en otros labo-ratorio», al inve stig ar los facto res que afectan la re-

sistencia del concreto confiraan que en las Mezclas Me-dias y rictt, la resistencia es *As alta para los señorestasaños sAxisos del agregado grueso sieepre que se santenga constan te la relación a gu a ce se nt o. Esto s trabajoseliainan defini tivasen te el error de qu ie ne s sosteníanque los concretos sAs fuertes deberían obtenerse con elespleo del agregado grueso eás grande posible desde quelos concretos con agregado grande requerían senos agua ypor lo tanto tendrían una señor relación sguacesentopar« un contenido de cesento dado. Las investigaciones deWalker han llevado a la conclusión de que en los diseñosde sezcla debe considerarse que para propósitos deresi sten cia el tasaño sáxiso óptiso del agre gado gruesodissinuye conforse el contenido de cesento, y por tantoel de pasta, se incresenta. Hoy en los diseños de «ezclase considera que para mezclas ricas de alta resistencia,agregado de 1/2* A 3/8" puede ser «1 »As conveniente, entanto que en Mezclas de resistencia sedia es sás conve-nient e eaplear agre gado grue so de 3/4* A 1 1/2", y parasezclas pobres los sejores resultados se obtendrían contasaños sAxisos sayores.

En la década de los 70, el Aserican Concrete Instituterevisa la recosbndación ACI ¿1354 y la reesplaza por laACI 21171 "Recossended Practico for selecting proportions for norsal weight concrete", la cual ha experimen-

tado diversas Modificaciones hasta el año 1985. Estanoraa tosa en consideración suchos de los conceptos ex-puestos. En la actualidad el Cosite 211 ha preparado re-comendaciones para concretos norsales, sin asentamiento,livianos, pesados, y ciclopeos. Revisiones continuas de

estas recosendaciones se realizan para proporcionar es-tándar que respondan a las diversas y crecientes necesi-dades de la industria de la construcción.

Entre 1965 y 1991 ya se hace difícil seguir la historiade la evolución del proceso de diseño de Mezclas. Muchosson los protagonistas y países ieplicados. Algo hay encoaúni obtener un concreto que cuMpla con todos los re-quisitos establecidos por el ingeniero proyectista, queofrezca al usuario el sAxiso de seguridad, y que tenga elseñor costo cospatible con las exigencias anteriores.


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CA ITULO 2

CRITERIOS BASICOS EN El- DISEÑO

X NOTACION

'o ... Resi ste nci a en coapresión esp ecif ica da del con -creto, utilizada por el ingeniero calculista eindicada en los planos y ' es pe ci fi ca ci on es deobra. Se expresa en kg/ca*.

.. Resi ste nci a en coapresión proa edi o requerida, utilizada para la mele^ción de laa proporciones de

los «at erí ale s que intervi enen en la unida dcúbica de concreto.

2 INTRODUCCION

El con cre to es un aaterial he ter og én eo el cual estácoapuesto principalaente de la coabinación de ceaento,agua, y agregados fino y grueso. El concreto contieneun pequefto voluaen de aire atrapado, y puede contener

taabién aire intenciona1aente incorporado aediante eleapleo de un aditivo.

Igualaente, en la aez&la de concreto taabién se uti-lizan con frec ue nc ia otro s a*ditivos para prop ós it ostales coao acelerar o retardar el fraguado y el en dur ec ia ien to inicial) aejorar la tr ab aj ab i1 id ad ; re -ducir los requisitos de agua de la aezcla; increaentar la resistencia; o aodificar otras propiedades delc o n c r e t o •

Adic ión alaen te, a la a ezcl a de co ncr eto se le puedeincorporar deterainados aditivos Minerales, tales coaolas puzolanas, las cenizas y las escorias de altohorno finaaente aolidas. Esta incorporación puede res-ponder a consideraciones de econoaía o se puede efec-tuar para aejorar determinadas propiedades del con-creto; reducir el calor de hidratación; auaentar lare si st enc ia final; o aejor ar el coa por taai ent o delconcreto frente al ataque por sulfatos o a la reacciónálcal iagregados.

La selección de los diferentes Materiales que coaponenla aezcla de concreto y de la proporción de cada unode ellos debe ser sieapre el resultado de un acuerdorazonable entre la econoaía y el cuapliaiento de losreq uis ito s que debe satisfacer el concreto al estadofresco y el endurecido.


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\0 DISEÑO DE MEZCLAS

Esto* requisitos, o características fundamentales del concreto» están regulados por el empleo que me Ha dm dar * éste, así c o m o por las condiciones que se esperA

han de encontrarse en obra a 1 momento de la colocación} con dici ones que a menudo, pero no siempre,

es

tán indicadas en los planos o en las especificaciones de obra*

2-3 DEFINICION

1 La sele cci ón de las prop orc ion es de los ma ter ial es in-tegrantes de la unidad cúbica de concreto, conocida

usualeente coeo diserto de la mezcla, puede ser defi-nida c o m o el proc eso de sele cci ón de los ing redie ntes• As adec uad os y de la coeb inació n eás con ven ien te y económica de los m í s m o s , con la finalidad de obtenerun producto que en el estado no endurecido tenga latrabajabilidad y consistencia adecuadas) y que endure-cido cuepla con los requisitos establecidos por eldisecador o indicados en los planos y/o las especifi-caciones de obra.

2 En la sel ección de las pro po rci ones de la Mezcl a de

concreto, el disecador debe recordar que la coaposi-ción de la sisma está determinada por*

a) Las propiedades que debe tener el concreto endure-cido, 1 as cuales son determinadas por el ingenieroestructural y se encuentran indicadas en ios planosy/o especificAciones de o b r A .

b)

L

a s propiedAdes del concreto al estado no endure-cido, las cuales generaleente son establecidas por

el ingeniero constructor en función del tipo ycaracterísticas de 1

a

obrA

yde

I

a s

técnicas

a

ser empleadas en la colocación del concreto.

c) El costo d* 1a unidad cúbica de concreto.

3 Los criterios presentAdos permiten obtener una primera aproximación de las proporciones de los Materialesintegrantes de la unidad cúbica de concreto. Estasproporciones, sea cual fuere el Método eepleado para detereinar1as, de berán ser consideradas c o m o valores de pruebA sujetos a revisión y ajustes s o b r e la basede los resultados obt«nidos on mezclas preparades bajo condiciones de laboratorio y obra.

Dependiendo de las condiciones de cada caso particu-lar, las mezclas de prueba deberán ser preparadAs en


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Criterios básicos en ef diseño U

ti l ab ora tor io y, de prefer encia, coao tandas de obra•■picando «1 personal, materiales y equipo a ser uti-lizados en la construcción. Este pro cedi mien to pvrmite ajustar las proporciones seleccionadas in la medida que ello sea necesario hasta obtener un concretaque, tanto en estado fresco coao endurecido, reúnalas características y propiedades necesarias; evi-

tando los errores derivados de asueir que los valoresobtenidos en el gabinete son enteramente representa-tivos del compo rta mie n to del conc ret o bajo con di-ciones de obra.

2 . 4 A L C A N C E

1 Estas recom endaci ones presentan dive rsos procadimie ntos a ssr empleados en la selección de las proporcio-nes de mezclas de concreto de peso normal y resisten-cia a la compresión especificada a los 28 dias nomayor de 350 Kg/cms.

2 Las mezc las de concret o cuya res ist enc ia a la co mp re -sión especificad* a los 26 día* es mayor que la indi-cada) aquellas que corresponden a concretos pesados o

livianos) o concretos ciclópeos, requieren para la se-lección de sus proporciones de consideracionas espe-ciale s y no han sido c onsid erada s en es t a s ' re co me nd a-ciones.

3 Igu alm ent e no me incluyen re co ma nda cio nei para cond i-ciones de exposición especialmente severas, tales comola acción de ácidos o de muy altas temperaturas) eigualmente no se incluyen aquellos criterios que serefieren a condiciones estáticas tales como acabadossuperficiales especiales) aspectos todos estos que

deben estar referidos en las especificaciones delproyecto.

4 En estas reco mend acio nes los requisitos y pro ce dim ien -tos para la selección de las proporciones de la unidadcúbica de concreto se basan en dos principióse

a) Estas recomendaciones tienen como primera prioridadla protección de los intereses de los usuarios ydel propietario de la obra.

b) El con cre to debe alcanzar, tanto al esta do frescocomo al endurecido, las propieda des selecc ionada spor el ing en ier o estructural y los requ isi to s mín i-mos indicados en los planos y/o las especificacio-nes de obra.


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2.5 RECOMENDACIONESFUNDAMENTALES

1 El con cri to debe cumplir con 1« calidad «»p aci fic ada y

con todas la» característica* y propiedades indicadasen los planos y especificaciones de obra.

2 El proyec tist a debe consi dera r que el pro ces o de se -lección de las proporciones de la mezcla no es un procedimiento empírico, sino que responde a reglas, pro-

cedimientos matemáticos, empleo de tablas y gráficos,y a la experiencia del diseñador.

En todo momento deb* recordarse que el proceso de di-

seño de una mezcla de concreto comienza con la lecturay el análisis de los planos y especificación#» d« obray no termina hasta que se produce en la misma el concreto de la calidad requerida.

3 El pr oye cti sta deb«rá con si de rar que en la selecc iónde las proporciones de una mezcla de concreto estáninvolucradas dos etapass

a) Est ima ció n prel imin ar de las pr op or ci on es de la unidad cúbica de concreto más convenientes. Paraello se podrá emplear información previa provenien-te de obras anteriores; tablas y gráficos; requi-sitos de las especificaciones de obra; Hormas yReglamentos; resultados d» laboratorio de los en-sayos realizados en los materiales a ser utiliza-dos; y condiciones de utilización del concreto.

b) Com pro bac ión , por medio de ensay o de mu estr as el a-boradas en el laboratorio y en obra, de laspropiedades del concreto que se ha preparado conlos materiales a ser utilizados en obra y las pro-

porciones seleccionadas en el gabinete.

4 La resist enci a en compresión espe cifi cada para cada uno de los elementos de la estructura deb» «star indi-cada en los planos. Los requisitos de resistencia encompresión se basan en el valor de los resultados deensa yos real izad os a los 20 días de molde ada s las pro-betas; exceptuándose el caso en que el ingenieroproyectista o la inspección solicitan edades diferen-tes para los ensayos.

5 Las prop orciones seleccionad as deberán permitir que i

a) La mezcla sma fácilmente trabajable «n los encofra-dos y especialmente en sus esquinas y ángulos, asícomo alrededor d«l acero de refuerzo y elementos


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Cátenos básicos en el diseño 13

embebidos, utilizando los procvdinentos de coloca-ción y consolidación disponibles en obraj sin quese present e se greg aci ón del a gregado grue so, o ex u-dación excesiva en l* superficie del concreto, y sin pérdida de uniformidad de la «tzcla.

b) Se logre un concre to que, al estado endurec ido ,tenga las propiedades requeridas por los planos y/olas especificaciones d* obra

c) La mezcla sea económica.

6 La sele cció n de las pro porci ones de la uni dad cúbicade concreto deberá permitir que éste alcance a los 28

dias, o a la edad seleccionada, la rtsistencia en coipresión promedio elegida. El concreto deberá ser dosi-ficado de manera tal de minimizar la frecuencia de re-sultados de resistencia inferiores a la resistencia dediseño especificada.

Se considera recomendablt que no más de un resultadode ensayo de cada diez esté por debajo del valor de laresistencia especificada. Ello a fin de garantizar quese desarrollará en la estructura una resistencia delconcreto adecuada.

7 La certif icación del cumplimien to de los req uisi tospara la resistencia de diseño especificada de basarjten los resultados de ensayo de probetas cilindricases tá ndar de 15 x 30 cms, pre parada s de la mi sm a mu es -tra de concreto y ensayadas de acuerdo a las HormasASTM C 31 y C 39* o ITINTEC 339.036; 339.033} ó339.034.

8 Se cons ider a como una muestra de ensayo al pro medi o de

los result ados de por lo senos dos prob etas ci li nd ri -cas estándar, preparadas de la misma muestra de con-creto y ensa yad as a la edad ele gida para la det er mi -nación de la resist en ci a a la compresi ón del c onc reto .

9 Los resulta dos de los ensayo» de re si st en ci a a laflexión, o d« resistencia a la tracción por compresióndiametral, no deberán str utilizados como criteriopara la aceptación del concreto.

10 Las columnas, vigas, losas, muros de corte, cáscara s,

láminas, y, en general, todos los elementos estructu-rales que deban comportarse como eleatntos sismore-sistentes, dtberán tener una resistencia de diseño es-pecificada dtl concreto no menor de 210 kg/cma a los28 dias. La calidad del acero no excederá de lo es-


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pecificado para «1 acero Orado ANR 4 20, a fin de queen aabos cato» te cuaplan la» condiciones dt ductili-dad.

11 En estr uctu ras de albañi lerí a, tales como viviendas,edificios m u I tifasi 1 i ares de pocos pisos, o ed ifi ca-ciones estr uctura das con «uros de albañiler ía re-sistentes a cargas de gravedad y de sisno, se podráeeplear concretos cuya resistencia de diseño especifi-cada no sea Menor de 175 kg/ca2 a los 28 días sieapreque t» considere que los eleeentos siseo resistentesvan a ser los Muros de albañilería.

12 Cuando se eeplee M a t e r i a l e s d i f e r e n t e s para seccionesdistintas de una obra, cada coabinación de ellos de-berá ser evaluada.

13 La selección de las pro porc io nes de la aezcla deberáser para valores en peso.

14 Las proporciones de los Materiales de la aezcla selec-cionadas por el contratista deberán ser aprobadas porla Inspección, la cual deberá verificar y certificarque con ellas se puede lograr un concreto de las ca-racterísticas indicadas en los planos y/o especifica-ciones de obra.


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CA ITULO 3

MATERIALES

3.1 CEMENTO

1 El cta tn to «« pi ca do en la prepa rac ión del con cre to dabar* cuaplir con los requisitos de las siguientesNoraisi

a) Los ceae nt os portl and noroa l Tipo 1, 11, ó V re s -pectivamente con las Noriaas ITINTEC 334.009;

334.038i ó 334.040; o con la Noraa ASTH C ISO.

b) Los ceaentos portland puzolánicos Tipo 1P y 1PM de-berán cuaplir con los requisito« de la NoraaITINTEC 334.044; o con la Noraa ASTH C 3*5.

2 8e re qu er ir á en obra cásenlo del ais ao tipo y aarcaque aquel utilizado para la selección de las propor-cio ne» de la aezc la de con creto en aq ue ll os casos enque en la determinación de la resistencia proaedio seha empleado resultado» de concreto» preparado» conceaentos de la sisea «arca.

8i la desviación estándar »e ha calculado basándose enlos resultados de ensayos de concretos preparados conceaento» del aisao tipo pero de diferente» aarca», elcriterio a ser aplicado puede no »er tan exigente.

3 No se acep tará en obra bolsa» de ceaen to que se en cu -entran averiadas, o cuyo contenida hubiera sidoevidenteaente alterado por la huaedad.

4 8 b con si de ra rá que la bolsa de ceae nto tiene un piécúb ic o de capac id ad y un peso de 42.5 k g . En aqu el lo scasos en que no se conozca el valor real se con-siderará para el ceaento un peso específico de 3.15.

3.2 CANTERAS

1 En aqu ell o» casos en que fuere nece sario , corr es po nd e

al Con tra tis ta la ubicación, e xplora ción, au est reo ycertificación de la calidad de las canteras deagregado disponibles.

2 La sel ecc ión de las cantera» deberá inc lui r est udi o»del origen geológico; clasificación petrográfica y


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composición mineral del material) propiedades y o í - portaiionto del material coso agregado^ coato deope rac ión | rend imi ento en rel ació n a la magni tud del

proyecto y posibilidades de abastecimiento del volúmennecesario) y facilidad de acceso a la canten.

3 La» canteras sel ecc iona das deberán ser apr obad as porla In sp ec ci ón , previa prese ntación por el contr atis tade los certificados de calidad expedidos por unlaboratorio autorizado por ella.

4 La prese ntac ión y apro bación de los cer tifi cado s decalidad del agre gado no exime al Contr ati sta de Xa

responsabilidad de emplear, durante todo el proceso decolocación del co nc re to f «ate ríal es de calidad por lo•enos igual a la aprobada.

3-3 ADRE0AD08 — GENERALIDADES

1 Los agregados emp lead os en la prepar ació n de los co n-cretos de peso normal (2200 á 2900 k g/ m3 ) debe ráncumplir con los requisitos de la Horma ITINTEC 400.037

o de la Horaa ASTH C 33, asi coao los de lasespecificaciones del proyecto.

2 Los agr egad os que no cump lan con alguno de los re qu i-sitos indicados podrán ser utiliiados únicamente si elContratista demuestra« a satisfacción de la Inspec-ción, mediante resultados de ensayos de laboratorio ocertificaciones de experiencia en obra que, bajocondiciones similares a las que se espera, puedenproducir concreto de las propiedades requeridas.

la Inspección.

3 Los agrega dos que no cuenten con un registro de se r-vicios demostrable, o aquellos provenientes de cante-ras explotadas directamente por el contratista, podránser aprobados por la Inspección siempre qua cumplancon aquellos ensayos que ésta considere necesarios.Este procedimiento no invalida los ensayos de controlde lotes en obra.

Tanto el Contratista como la Inspección deben recordarque un compo rta mie nto sa tis fac tor io en el pasado nogarantiia que el agregado actuará en forma similarbajo otras condiciones de obra. Por ello et siemprerecomendable emplear agregados que cumplan con los


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Materiales 17

requisitos dt la Hora« o de 1*» viptcificaclon*» delproyecto.

4 Lo* agreg ados fino y gruí so debe rán **r «an ejad o« coso

■ateríales independientes. Si se emplea, con autori-zación del Proyectista, el agregado integral denomi-nado “ho rm ig ón“ deb erá cumpli rse con lo indicado en elacápite 3.2.12 de la Norma Técnica E.060.

5 Los agregados sel ecci onad os deberán ser procesados ,tra nsp orta dos, manipulado», almacen ados y dosif icado sde manera tal de garantizar quei

a) La pérdida de finos será minima)

b) Se san tendrá la un if or mi da d del agr egad o;

c) No se prod ucir á cont ami naci ón con sus tan cia » ex -trañas)

d) No se prod uci rá rotura o seg reg aci ón im port ante enellos.

6 El agr egad o empl eado en concr etos que han de estar so-

metidos a huivdtcinisnto) exposición prolongad« aatmósferas húmedas) o en contacto con suelos húmedos)no deberán tener en su composición mineralógicaeleme ntos que sean potenc ialm ente reactivos con losálcalis del cemento.

Se exceptúa el caso en que el cemento contiene menosdel 0.6% de álcalis, calculado como el equivalente deóxido de sodio (Na*0 + 0.630 K20),o cuando se adicionaa la mezcla materiales que han demostrado ser capacesde controlar las expansiones inconvenientes debidas a

la reacción álcaliagregado.

7 El ensa yo de es ta bi li da d de vol úmen , r eal iz ad o de a cuerdo a la Norma IT1NTEC 400.037 o ASTíl C 88, sólo seefectuará en agregados que van ha ser empleados enconcretos sometidos a procesos de congelación y des-hielo bajo condiciones de exposición moderada o seve-ra, tal como ellas son definidas en el acápite 11.3.2

El agregado sometido a cinco ciclos del ensayo de

estabilid ad de volúmen deberá ta) En el caso del agregado fino, presentar una pérdida

no mtyor del 13% si se emplea como reactivo sulfatode magnesio, ni mayor del 10% si se emplea comoreactivo sulfato de sodio.


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DISEÑO DE MEZCLAS

b) En «I c«>o dpi agr egado grueso, pr esentar una pé r-dida no mayor del 18* si se emplea como reactivosulfato de magnesio, ni mayor del 152 si se emplea

como reactivo sulfato de sodio.Los agregados que no cumplan con lo indicado podríanser utilizados si un concreto de propiedades compro-bables, preparado con agregado del mismo origen, hademostrado un comportamiento satisfactorio cuandoestuvo sometido a condiciones de inteaperismo simila-res a las que se espera; o cuando se obtuvo resultadossatisfactorios en concretos sometidos a ensayos de

congelación y deshielo realizados de acuerdo a las

recomendacionesdelaNormaASTU C 666.8 Los ag reg ado s fino y grueso no deberá n contene r sales

solubles totales en porcentaje mayor del 0.04% si setrata de concreto armado; ni del 0.015% si se trata deconcreto presforzado.

El contenido de cloruro de calcio presente en elagregado como cloruro soluble en agua» se determinaráde acuerdo a lo especificado en la Norma ASTH D 1411.

9 De pref ere nci a no será emp lea do el agre gado de proc e-dencia marina; pero si ello fuera inevitable deberácontarse con autorización de la Inspección y elagregado deberá ser tratado por lavado con aguapot abl e antes de ut ili za rl o en la prep arac ión delconcreto.

10 Los agregados expuestos a la acción de los rayos sola-res deberán, si ello es necesario, enfriarse antes desu utilización en la mezcladora.

Si el enfriamiento se efectúa por aspersión de agua oriego, se deberá con side rar la cantidad de humedadañadida al agregado a fin de corregir el contenido deagua de la mezcla y mantener la relación aguacementode diseño seleccionada.

. AGREGADOFINO

1 Se def ine como agr ega do fino a aquel, prov enien te de

la des int eg rac ió n natu ral o artif icia l de las rocas,que pasa al Tamiz ITINTEC 9.5 ma (3/8") y que cumplecon los limites establecidos en la Norma ITINTEC400.037.

2 El ag re gad o fino puede cons ist ir de arena natural o


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Materiales 19

eanufacturada, o una coebinación de «abas. Suspartículas serán limpias, de perfil preferenteeenteangular, duras, comp actas y resistente s.

El agregado fino deber! estar libre de cantidadesperju dici ales de polvo, terrones, partíc ulas escaios iso blandas, e squi stos , pizarras, álcalis, «ateríaorgánica, sales, u otras sustancias dañinas.

3 El agre gado fino deber á estar grad uad o dent ro de loslíaites indicados en la Norea ITINTEC 400.037. Esrecomendable tener en cuenta lo siguientes

a) La graríuloaetría sel ecc iona da debe rá ser pr ef er en -

temente continua, con valores retenidos en lasHallas H # 4, N* 8, H* 16, H* 30, H * 50, y H* 100 dela serie Tyler.

b) El agregado no deberá retener «ás del 43% en dostaaices consecutivos cualesquiera.

c) En general, es recomendable que la granuloeetría seencuentre dentro de los siguientes lieltesi

HALLA % QUE PASA3/8" .... 100H* 4 100H* 8 .... 100H* 1& .... 85H # 30 60 H * 50 .... 30H* 1 0 0 10

El porcentaje indicado para las «alias H* 50 y H* 100

podrá ser red uci do a 5% y 0% r e s pe ct iv a« en te , si elagregado es eapleado en concretos con aire incorporadocuyo cont eni do de cemento es mayo r de 225 kg / « 3 , o enconcretos sin aire incorporado cuyo contenido decem ent o es «ayor de 300 kg /« 3 t o si se emplea unaditivo «ineral para suplir la deficiencia en elporcentaje que pasa estas mallas.

4 El «Ad ulo de fine za del agr egad o fino se man te nd ráden tro del límite de «ás o «enos 0.2 del va lor asumi dopara la selección de las proporciones del concreto!siendo recom enda ble que el valor asumido es té entre2.35 y 3.15.

Si se excede el lí«ite indicado de «ás o menos 0.2, elagregado podrá ser rechazado por la Impacción o,


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*1ternativaeente» ésta podrá autorizar ajustes en lasproporciones de la eezcla par« compensar la« variacio-nes tn la gran uloe etrí a. Estos aju«te s no deberánsignificar reducciones en él contenido de ccaento.

5 Si el agr ega do fino no cu«p ie con lo« requ isit o« delos acápite« 3.4.3 6 3.4.4» podrá ser »«picado, previaautori z ación de la Ins pec ción, sie epr e que el Co ns -tructor deimestre que los concretos preparados condicho agregado tienen propiedades por lo senos igualesa las de concreto« de características stallare«preparados con un agregado fino que cuaple con losrequisitos de lo« acápites indicados.

¿ El agregado fino no deberá indicar pre senc ia de »a te -ría orgánica cuando élla es deterainada de acuerdo alos requisì tos de la Ho rea ITIHTEC 40 0.013.

Podrá ceplearse agregado fino que no cuaple con losrequisitos indicados sieapre que:

a) La colora ció n en el en sa yo «e deba a la presenciade pequeñas partículas de carbón» o partícula*

siailarea; o

b) Rea liz ado el ensayo, la resist encia a los sietedias de sorteros preparados con dicho agregado nosea et ñor del 9 3% de la re si st en ci a de sor ter os«tall are« pre par ado « con otra porc ión de la ai «aaaua«tra de agregádo fino previamente lavada con unasolución al 3% de hidróxido de sodio.

7 El porcentaje de part ícul as inco nven ien te« en el ag re-gado fino no deberá exceder de lo« siguientes lieitesi

Lente« de arcilla y part ícula « des aen uza ble * 3%

Ha tarial atám fino que la Hall« N* 200i

a) Concreto sujetos a abrasión ................. 3%

b) Otros concretos ................................ 3%

. Carbóni

a) Cuando la apariencia superficial delconcreto es iaportante .................. . 0.3%

b) Otros concretos


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Materiales 21

3.3 AGREGADO GRUESO

1 8« de fi ne c o b o agregado grueso al Material retenido en

el Tamiz ITIHTEC 4.75 i í (N* 4) y cumple los limitesestablecidos tn la Hortt ITIHTEC 400.037.

El agregado grueso podrá consistir de grava natural otriturada, piedra partida, o agregados Metálicosnatural*» o artificiales. El agregado grueso empleadoen la preparación de concreto« livianos podrá «ernatural o artificial.

2 El agregado grues o deberá estar conf orta do por par tí-

culas limpias, de perfil preferentemente angular osemiangular, duras, compactas, resistentes, y detextura preferenteeente rugosa.

Las partícula« deberán «er químicamente estable« ydeb erá n estar libres de esca mas, tierra, polvo, limo,humus, incrustaciones superficiales, materia orgánica,sal es ti otra s su sta nc ias dañi na» .

3 El agrega do grue so deberá estar graduado dentr o de los

limites especificados en la Norma ITIHTEC 400.037 ó enla Norma ASTA C 33, los cuales están indicados en laTabla 3.5.3. Es reco menda ble tener en con side rac ión losiguientes

a ) La g ranulom etría selec cion ada deber á ser de prefe -rencia continua.

b) La granulometría seleccionada deberá permitir obte-ner la máxima densidad del concreto, con una ade-cuada tra ba jab i 1 i dad y co ns is te nc ia en fun ció n delas condiciones de colocación de la mezcla.

c) La gra nulo metr ía sele ccion ada no debe rá tener másdel 5% del agregado retenido en la malla de 1 1/2"y no más del 6% del agregado que pasa la malla de1/4* .

4 El tamaño máximo nominal del agre gado gr ue so no debe ráser mayor des

a) Un quinto de la menor dimen sión en tre car as de e n -cofrados) o

b) Un tercio del peralte de las losas) o

c) Tres cuartos del espa cio libre mín im o entr e barr as


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o alambres individuales de refuerzo; paquetes debarras; toronesi o ductos de presfuerzo.

En elementos de espesor reducido, o ante la presenciade gran cant ida d de armadura , se podrá, con aut or iz a-ción de la Inspección, reducir el tamaño máximonominal del agreg ado grueso, siemp re que se mantengauna ade cuad * tr ab aj ab i1i da d, se cumpla con el

asentamiento requerido, y se obtenga las propiedadesespecificadas para el concreto.

Las limitaciones anteriores podrán ser igualmente ob-viadas si, a criterio de la Inspección, la trabajabi

lidad y los procedimientos de compactación utilizadosen el concr eto, permi ten c olo car lo sin formac ió n devacíos o cangrejeras.

5 El porce nta je de partícula s inconven ien tes en el agre-gado grueso no deberá exceder de los siguientesvaloress

Arcilla .......................................... 0.25%

Partículas deleznables ....................... 5.00%

. Material más fino que lamalla H* 200 .... 1.00%

Carbón y lignitos

a) Cuando el acabado superficial delconcreto es de importancia .............. 0.50%

b) Otros concretos ................... ........ 1.00%

El agre gado grueso cuyos limites de partí culas perj u-diciales excedan a los indicados, podrá ser aceptadosiempre que un concreto, preparado con agregado de lamisma procedencia, haya dado un servicio satisfactoriocuando ha estado expuesto de manera similar alestudiado o, en ausencia de un registro de servicios,siempre que el concreto preparado con el agregadotenga carac terí sti cas sa tisfa cto ria s cuando esensayado en el Laboratorio.

6 El agre gad o grueso empleado en concr eto para pavi men-tos, o en estructuras sometidas a procesos de erosión,abrasión o cavitación, no deberá tener una pérdidamayor del 50% en mi ensayo de abrasión rmaliiado deacuerdo a las Normas 1TINTEC 400.019 ó 400.020, o a laNorma ASTH C 131.


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Materiales 23

7 El lavado de la« par tíc ula « de agrega do grue so »« d e -berá hacer con a gua pre fere n temen te potab le. De no serasi» el agua empleada deberá estar libre de sales,materia orgánica» o sólidos en suspensión.

3 . Á HORMIGON

1 El mgrega do de nom ina do comúnmente hormigón es unamezcl a natural» en propo rcione s arbitrarias» de ag re -gados fino y grueso procedente de río o cantera.

2 En lo que sea ap li ca bl e «e seg uirá n para el horm igónlas recomendaciones correspondientes a los agregadosfino y grueso.

3 El hormigón debe rá e«tar libre de cantid ades per jud i-ciales de polvo» terrones» partícula« blanda« o esca-mota«, sales» álcalis, ma teria orgánica» u «tr assustancias davinas para el concreto. Su granulómetriadeberá estar co mprendida entre la malla de 2” comomáximo y la malla N*100 como mínimo.

4 El hormigó n debe rá ser manej ado, tr ans port ado y a l m a -

cenado de manera tal de garantizar la ausencia decontaminación con materiales que podrían reaccionarcon el concreto.

5 El hormigón deber á empl ears e únic ame nte en la el ab or a-ción de concretos con resistencias en compresión hasta

de 100 kg/cm* a los 28 días. El contenido mínimo decemento será 255 kg/ms.

3.7 AGUA

1 El agua emp lea da en la pre par aci ón y cura do del co n-creto deberá cumplir con los requisitos de la HormaITI HTE C 334. 088 y ser, de prefere ncia , potable.

2 Está prohib ido el empleo de aguas ácidasi calcá reas;mineralesj carbona tadas; aguas provenie ntes de minas orelaves; aguas que contengan residuos mine ral es oindustriales; aguas con un contenido de sulfato« mayor

del 1%; aguas que co ntengan algas, ma ter ia org ánic a,humus, o descargas de desagües; aguas que contenganazucares o sus derivados.

Igualmente está prohibido el empleo de aquellas aguasque contengan porcentajes significativo« de «al«« de


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«odio o de potasio disueltas, en todos aquellos casosen que la reacción álcaliagregado es posible.

3 Podrá uti lizar se aguas nat ural es no potables, previaautorización de la Inspección, únicamente sis

a) Están limpias y libres de cantid ades per judi cia lesde aceites, ácidos, álcalis, tales, materia orgá-nica, u otras sustancias que puedan ser dañinas alconcreto, acero de refuerzo, o elementos embebidos.

Al selec cionar el agua deberá reco rda rse queaquellas con alta concentración de sales deberán

ser evitad as. Ello debi do a que no sólo puedenafectar el t iempo de fraguado, la res ist enc ia delcontrito y su estabilidad de volúmen, sino que,adicionalmente, pueden originar eflorescencias ocorrosión del acero de refuerzo.

b) La calidad del agua, det ermi nad a med ian te análisi sde laboratori o, cumple con los val or es que acontinuación se indican; debiendo ser aprobadas porla Inspección las excepciones a los mismot.

Máximo

Cloruros ...... ................. 300 ppm• Sulf a tos ................. 300 ppm

Sales de magnesio ............. 150 ppmSales solubles totales ...... 1500 ppmP H .........*..................... mayo r de 7

. Sólidos en suspensión ........ 1500 ppmMateria orgánica .............. 10 ppm

c) La sele cción de las pro por ci on es fin al es del con -creto se basa en resultados de ensayos de resis-tencia en compresión el los que se ha utilizado enla preparación del concreto agua de la fuenteelegida.

d) Los cubos de mor tero pre pa rad os con el agua se le c-cionad« y ensayados siguiendo las recomendacionesde la Horma ASTM C 109 tienen, a los 7 y 28 dias,resistencias en compresión no menores del 90% de la

de muestras similares preparadas con agua potable.

4 Las sales u otras materi as dañinas que pudiera n estarpresentes en los agregados y/o aditivos, deberánsu ma rse a aque lla s que apo rta el agua de mezc lado, afin de evaluar el contenido total de sustancias


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Materiales 25

inconvtnivntn que puedan dañar »1 concreto, el acero de refuerzo, o los elementos ••bebido».

5 81 en el concreto han de ettar emb ebido « tlv ien to« de Al um in io y/o fier ro galvan izAd o, el con ten ido «‘e cloruros indicado en el Acápite 3.7.3(b) deberádisminuir a 50 p p m .

6 El co nt en id o de ión cloruro prese nte en el agua ydemás ingredientes del concreto no deberá exceder,ex pr es ad o como por cent aje en peso del cemen to, de lossiguientes valores*

Concreto presforzado ............... . 0.06*

. Concreto armado, con elementosde aluminio o de fierro galva-nizado embebidos ...................... . 0.06*

Co nc re to arm ado expuest o a laacción de cloruros ................... . 0.10*

. Concreto armado no protegido, elcual puede estar sometido a unAmbiente húmedo pero no expues-

to a cloruros ............................... 0.15*

. Concreto rmado que deberá estsrseco o prot egid o de 1 humed d du-rante su vida por medio de recubri-miento impermeable ........................ 0.80*

7 El agua de mar sólo podrá ut il iz Ar se en 1 a p r e p A r A c i ó ndel concreto si se cuenta con la autorización escritadel I nge nier o Proye ctist a y 1 a Inspección.

Es recomendeble que 1a mezclA tenga un contenido decem ent o mínimo de 350 kg/m 3 ; una relación ag ua cem ent omáxima de 0.5; consistencia plástica; y un recubri-miento al acero de refuerzo no menor de 70 am.

Está prohibido el empleo de agua de mar como agua demezclado en los siguientes casosi

a) Concreto presforzado.

b) Concretos cuya resistencia a la compresión a los 28días sea mayor de 175 kg/ cma .

c) Con cre tos en los que están embe bid os elem ent os dealuminio o de fierro galvanizAdo.


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d) Co nc retos vaciados en el i a as cálido s.

e) Conc ret os con aca bado superf icial de iaportancia;concretos expuestos; concretos cara vista.

3-8 ADITIVOS

1 Se difine a un aditivo c o m o un Material distinto delagua, del agregado, o del cteento, el cual es utilizado como un coaponente del concreto y que seañade a éste antes o durante el Mezclado a fin deModificar una o algunas de sus propiedades.

2 Los aditivos a ser empleados en las Mezclas de concreto deberán cuMplir con los requisitos de la Noraa JTIHTEC 337.086. Su u s o e s t á Ü M i t a d o por lo indicado en las especificaciones técnicas del proyecto y por la autorización de la Inspección.

3 El »Mpleo de aditivos no autoriza a Modificar el contenido dt cemento de la Mezcla.

4 Los aditivos empleados en obra deberán ser de la mísma composición, tipo y

Marcaque los utilizados para la

selección de las proporciones de la Mezcla de concreto.

5 El Co nt rat ist a deberá deeo str ar a la Insp ecci ón quecon los aditivos seleccionados se podrá obtener en elconcreto las prop ieda des requer idas; así o m o queellos son capaces de Mantener la mísma calidad,composi ción y coap ort tMie nto del concreto en todA laobr a .

6 En la selección de 1a cAntidAd de Aditivo por unidadcúbiCA de concreto se tendrán en cons iderAción Ias recomendaciones del fabricante! las propiedades que sedesea obtener en el concreto; Ias carac tsrí sti cas de los Agr egA dos; 1a res ist en cía a la coMpresiÓn de diseRo especifi cA da | las condiciones AmbientAles y de trabajo en obrA! el procedieiento de colocación del concreto; y los resultados de los ensayos delaboratorio y obra.

7 El Con tr at is ta prop orci onar á a la Inspe cción la do si -ficación recomendada del Aditivo a ser empleAdo, a s í coao una indicación de los efectos perjudici Ales alconcreto que p u d i e r A n esperarse de posibles varia-ciones en 1 a m í s m a ; en la coepos ici ón química del


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Materiales 27

aditivo} en «1 contenido de cloruros «tprtiido como porctntíjt en peso de ión cloruro; y en el contenidode «iré incorporado de 1* mezcla.

8 Los aditivos inc orp ora dor es de aire deberán cuaplircon los requisitos de la Noria ITIHTEC 337.086 o da 1'Hora* ASTH C 260.

7 Los aditivos reduc tores de agua; retar dador es; ac el e-rantes; reductores de agua y re ta rd ad or es ; y reduc-tores de agua y aceler an tes| deb erá n cuaplir con losraqui si tos de las N ora as ITI NTE C 33 7. 06 6 ó 337. 087; olos de las Noraas ASTN C 474 o ASTH C 1017.

10 Las puzolanas y cenizas que se ««p ita n coto aditi vosdeberán cuaplir con los requisito« de la Nora« ASTH C618.

11 Las escor ias da alto horno fin aaant e dolidas, cuandose eapltan coao aditivo, deberán cumplir con losrequisitos de la Horaa ASTH C 787.

Las escorias de alto horno finamente solidas son«•pitada« en la mi«ma forma que las cenizas y, enQt n e r a l , «on empleadas con cemen to portland. Es

infrecuente eaplearlat con ceaentos combinados dadoque estos ya tienen puzolana o ceniza. La combinacióncon ceaentos que cumplen la Horaa ASTH C 595 puede ser.considerada en la colocación de concretos en grandesaasas en los que se puede aceptar una lenta gananciade resistencia y en los que el desarrollo de un bajocalor de hidratación es de especial importancia.

12 El clor uro de calcio, o los adi tiv os que con ten gancloruros que no sean impurezas de los componentes del

aditivo, no deberá emplea rse t m

a) Concreto presforzado.

b) Concreto que tenga eabebidos elementos de aluminioo fierro galvanizado.

c) Concreto colocado en encofrados de metal galvani-zado.

d) Concretos aasivos.

e} Concretos colocados en zonas de climas cálidos.

13 En aque llo s casos en los que el Ing eni ero E s t r u c t u r a lautorice el eapleo de cloruro de calcio, o de aditivos


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con clor uro de calcio,deberá certi ficar se que elcontenido total de ión cloruro en la unidad cúbica deconcreto, expresado o r o

porcentaje en peso delceae nto, no exce de delos val ore s indi cado s en el

acápite 3.7.6.

14 Los adi tiv os cuya fecha de ve nc ia ie nt o se ha cumpl idono serán utilizados.

3-9 ALNACENAMIENTO DE LOS MATERIALES EN OBRA

1 El mat eri al que dura nte su al aa ce na ai en to en obra se

det eri ora o contaaina no deb erá eap le ar se en lapreparación del concreto.

2 En el alm ace nam ient o d* 1 ce me nt o me de be rá toair lassiguie ntes precauciones i

a) El alaacenaaiento y eanipulación del ceaento debe-rán efectuarse de atañera que sieapre sea posible suutilización de acuerdo a su orden de llegada a lao b r a .

b) El concreto en bolsas se aUacenari en un lugartechado, adecuadamente ventilado, fresco, libre dehumedad y protegido de la externa, sin contacto conla huaedad del suelo o el agua que pudiera correrpor el eisao.

Las bolsas se alaacenarán en pilas hasta de diez, afin de facilitar su control y aanejo. Se cubriráncon aaterial plástico u otro aedio de protección.

Ko se aceptará bolsas de ceaento cuya envolturaesté deteriorada o perforada; o aquellas cuyo pesono corresponde al noraalizado.

c) A fin de ga ran tiz ar sus pr op ie da de s e impedi r caa~bios en tu coaposición y caracteristicas físicas y quíaicat, el ceaento a granel se alaacenari ensilos aetálicos cerrados, aprobados por la Inspecc-ión, cuya foraa y dim ens io nes iapida n el ingreso dehuae dad o eleaento s co nt aa in an te s, y faciliten la

salida del ceaento por la boca de descarga. Habráun silo para cada aarca y tipo de ceaento eapleado.

Cada lote deherá tener su fecha de elaboración ycertif icad o de calidad, ambos propor d o n a d o » por elfabricante.


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Materiales 29

3 Lo» agrega dos *e alma cen arán o apila rla de lanvra deimped ir 1« seg reg aci ón de lo» mismos, su con tam inac ióncon otros materiales, o su mezclado con agregados de

diferente granulom etria o carac ter ist ica s. Para gar an-tizar que esta condición se cumpla deberá realizarseensa yos, en el punto de dos if ic ac ió n , a fin de ce rt i-ficar la conformidad con los requisitos de limpieza yg r a n u l o m e t r i a .

La zona de almacenamiento deberá ser lo suficientemente extensa y accesible para facilitar a el acotodoy traslado del agregado al sitio de Mezclado.

Las pilas de agregado se for««rán por capas horizon-

tales de no más de un metro de espesor. Estas capasdeberán tener facilidad para drenar o fin de obtenerun contenido de humedad relativamente uniforme.

4 Los aditivos serán almacenad os sigui endo las re com en-daciones del fabricante! debiendo evitarse la contami-nación, evaporación o deterioro de los mismos.

Los aditivos líquidos serán protegidos de las tempera-turas de congelación, o de cualquier cambio significa-

tivo de temperatura que pudiera afectar sus caracte-rísticas.

Los aditivos no serán almacenados en obra por más deseis meses desde la fecha del último ensayo, debiendoreensayarse en caso contrario a fin de evaluar sucalidad antes de su empleo. Los aditivos cuya fecha devencimiento se ha cumplido no serán utilizados.

5 El agua a emp lea rs e en la prep ara ci ón del co nc re to sealmacenará, de preferencia, en silos o tanques metá-licos.

3. X O MUESTREO DE LOS MATERIALES

1 Se tomarán mues tra s pe rió dic as del ceme nto para co n-trolar su unifo rmida d y calidad. En las es pe ci fi ca -ciones de obra se indicará la frecuencia de la toma demuestras, la cual se realizará d* «cuerdo * lo indi-

cado en la Norma iriKÍEC 334.007 ó ASTK C 183.

2 Los agregados fino y grueso deberán ser muestreados deacu erd o a lo indi cado en la Norm a IT INTEC 4 00 .0 10 óASTK 0 75. En las especificaciones de obra se indicarála frecuencia de la toma de muestras.


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3 La obtención de la* nuestra* de agua se efectuará de«cuerdo a lo indicado en la Hor«A ITIHTEC 337.070. EnI a s especificaciones de obra se indicará la frecuencia

de toa a de «utslras.

3-11 ENSAYO DE LOS MATERIALES

1 L a Inspe cció n podrá ordenar, en cual quie r etapa de laejecución del proyecto, ensayos de certificación de lacalidad de cualquiera de los «ateríales empleados«

2 El ensayo del ctaento y los A g r e g a d o * se realizará de

Acuerdoa Ias Noraas ITIHTEC ó ASTH correspond ien tes.El ensayo del agua se efectuArá de Acuerdo a 1a Noraa

ITINTEC 337.088.

3 Los ensayos se efect uará n en un La bor ato rio sele cc io-nado o autorizado por la Inspección.

4 Lo* resultado* de lo* ensayo* se anotarán en el Regis-tro Anexo al Cuaderno de Obras; debiendo estar unacopia a disposición de la Inspección hasta lafinalización de la obra. Los resultados de los ensayos

foraan parte de los documentos entregados alpropietario con el Acta de Recepción de Obra.

H?UI 3.5,5

TamañoMáximoNominal

Porcentajes que pasan por las siguientes aallas

2 "

1 1/2" 1* 3/4" 1/2" 3/3" No. 4 No, 8

2"

1 1/2"

1"

3/4"

1/2"

3/8"

95100

100 75100

100

3570

95100

100

3570

90100

100

1030

2960

90100

100

1030

2055

4070

85100

0.5

0.5

0.1

0.1

0.15

1030

0.5

0.5

0.5

0.1


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RO IEDADES DEL CONCRETO

1 CONCE TO GENERAL

Las ca ra cte r¿ ti cas del concreto han de *er fun ci ón delfin para »1 cual está destinado. Por ello la selecciónde las pr op or ci on es de 1* unidad cúbica de co ncret odebe permitir obtener un concreto con la facilidad decolocación, densidad, resistencia, durabilidad u otraspropiedades que se consideran necesarias para «1 casoparticu lar para el cual la t c z d a está siendo

d iseftada•

Al se le cc io na r las pro por cio nes de la mexcl.a debe te-nerse en con side ració n las condi cione s de colocación,la calidad y experiencia del personal profesional ytécnico, la interrelación entre las diversaspropiedades del concreto) asi coto la consideración deque el concreto debe ser económico no sólo en suprimer costo sino también en sus futuros servicios.

En las secciones y acápites siguientes se analizan al-gunos de los principales aspectos que tienen influen-cia sobre las principales propiedades del concreto.

2 TRABAJABILIDAD

Se entiende por trabajabi1idad a aquella propiedad delconcreto al estado no endurecido la cual deteraini sucapacid ad para ser manipulado, t ra ns po rt ad o, colocadoy consolidado adecuadamente, con un mínimo de trabajo

y un máximo de homogeneidad} así o r o para ser acabadosin que se presente segregación.

Esta definición involucra conceptos tales como capa-cidad de moldeo, cohesividad y capacidad dec om pa ct ac ió n. Igualmente, la trabajabi 1 idad involuc rael concepto de fluidez, con énfasis en la plasticidady uniformidad dado que aabas tienen marcada influenciaen el c omp ort am ie nto y apar ienc ia final de laestructura.

La tra baja bil idad es una propiedad que no es me ns ur a-ble dado que esta referida a las características yperfil del encofrado| a la cantidad y distribución del^cmro de refuerzo y elementos embebidos; y alprocedimiento empleado para compactar el concreto.


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Propiedades del concreto 33

t r aba j a b i 1 id ad a aquellas en la« qut no se eapl eaagregado angular.

f) Las part ícula s da agregado alarg adas y chatas tienan efecto nagatívo sobra la trabajabilidad y obli-gan a diseñar aczclas ais ricas en agregado fino y

por consiguianta a aapltar aajrorti cantidades dacaaanto y agua.

g) La presenc ia da altos por cen taj es de agregado de3 /1 6“ A 3/8” en el agregado grueso, trae coao con-secuencia un increaento en los vacíos entre laspartículas de agregado. Si ello no as corregido por

Mo dif ica cio nes en la dosif icac ión de la aazclapue de dar coao resultado una ieportante disain uciónde la trab ajab ilid ad dado que el aortero presenteresultaría insuficiente para llenar el exceso deespacios vacíos.

h) La incorporación de aire a la Mezcla aejora la tra-bajabilidad aún en aquellos casos en que elagr eg ad o fino no posea adec uad o porc enta je en las• alias N* 50 y N" 100. Igualmente el aire, aactuar coao un agregado flexible que aejora la

trabajabilidad, posibilita el eapleo de agregadoangular asi coao da agregado da granuloaetríairregular o discontinua. La reducción del contenidode agregado fino, que es necesario efectuar alinc orp ora r aire, reduce la segr ega ció n y exudacióny facilita las operaciones de colocación.

i) La tend enc ia a la seg reg aci ón y al afloraaiento dela lechada disainuye la trabajabilidad. Dicha ten-den cia puede ser controla da inco rpo ran do a laeezcla ligantes hidráulicos, tales coeo la puzolana. Esta adición, especialaente cuando hay pocoagregado fino, hace la aazcla aás trabajable,uniforaiza la estructura interna y auaenta laiaperaeabi1idad del concreto) sin eabarqo, debecoab inar se en pro porcione« c ontroladas dado quetiende a auaentar el periodo de endureciaiento.

5 Los pro ced iai ento s de «elecc ión de las pr opo rci one s dela unidad cúbica de concreto eapleados, deben toaar encons ide raci ón, en la selecc ión de la trab ajabi lida d,los fa cto res e nun ci ad os a fin de lograr una facil ida dde colocación adecuada y econóaica.

6 Deb id o a la gran canti dad de fact ore s que de te rai na nla trabajabi1idad del concreto, algunos de ellos


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DISEÑO DE MEZCLAS

pro pio « de cada «i truttur tp no se ha desa rr ol la do unmé todo ád vcu ido para ■•diría y la de tar ain ació n dt lalisit en cada caso de pen de princí p a l a m ta de losconocimiento» y experiencia dal ingeniero encargadodel di»# Pío de la m ez cl a.

3 CONSISTENCIA

La con sis tenc ia dal concr ato as una propied ad que de -fina la huaedad da la aaicla por al grado da fluidazda la misaaj an te ndié nd os e con ali o que cuan to má shúmeda as la aazcla aayor sari la facilidad con la queal concrato fluirá duranta su colocación.

La consisten cia astá rela cio nad a paro no as sinóniaoda trabajabilidad. Asi por ejemplo, una aazcla auytrabaiabla para paviaantos puada sar auy consistenta,an tanto que una aazcla poco trabajable an astructurascon alta concant raci ón da acar o puada ser daconsistancia plástica.

Las Hora as Alaaanas clas ifican al concrato, de acu er-do a su consistencia, an tras gruposi

. Concr eto * con si st an tas o sacos .

. Concreto* plásticos.

Concretos fluidos.

Los concretos consistantas son dafinidos coao aquelloslos cuales tianan al grado da huaadad nscciario coaopara qua al apre tar lo* con la ma no quad e adher ida aasta la lachada da cemento« Esta tipo d» concretossólo con tienen alagua na ce sa ri a para que susuperficie, después da vibrados, quade blanda y unida.

Los concret os plásticos son daf in id os coao aquellosqua contienen el agua necesaria para dar a la «asa unaconsistencia pastosa.

Lo* concr eto* fl uidos son aqu ell o* que han »idoaaa sad os con tanta agua qua la aazcl a fluya coao unapasta blanda. Esta tipo da co ncr et o sólo daba sar

empleado en aquellas estructuras en las que la disainución de la calidad originada por el excesivocontenido de agua carece de importancia.

Los ñort eaa eri canos cla sif ica n al conc rat o por al ase nta mie nto de la mezcla fras ca. El método de


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Propiedades dei concreto 35

determinación empleado es conocido coao método delcono de «se ntam ient o, método del cono de Abrams, ométodo de slump, y define la consistencia de la mezclapor el asentamiento, medido en pulgadas o milímetros,de una mas a de conc ret o que pre vi ame nte ha sidocolocada y coapactada en un molde metálicodimensiones definidas y sección tronco cónica.

Por consiguiente, se puede definir al asentamientocomo la me did a de la dif ere nci a de altura ent re el

molde metálico estándar y la aasa de concreto despuésque ha sido retirado el aolde que la recubría.

5 En la act ua li da d se acepta una cor re lac ió n ent re laNoraa Ale ma na y los criterios ñorte ame ri canos,considerándote ques

. A las con siste ncias secas corresponden as en ta mi en -tos de 0* á 2* (0 mm A 50 aa).

A las consistencias plásticas corresponden ase nta -mientos de 3" á 4* (75 mm á 100 mm).

A las consis tenci as fluidas corr espon den as en ta -

mientos de más de 5" (125 aa).

6 Al con tro lar el asen tamie nto en obr a se con tro la di -rectamente la uniformidad en la consistencia y trabajabili dad nec esa rias para una adecuada colocació n) ein di rec ta men te el voluaen uni tar io de agua, larelación aguacemento y las modificaciones en lahumedad del agregado.

Por otra parte, si el contenido de los agregados es

uni for me y se adicionan voluaene s cons tan tes de agua ala mezcla, las variaciones en el asentamiento son uníndice de modificaciones en la dosificación de lar c z c í a .

7 En mezclas de concreto adecuadamente pr op or ci on ad as ,el contenido unitario de agua necesario para obtenerun asentamient o determinado depende de diversos fac-tores. Asi, para mencionar algunos de ellos, se tienei

a) En los cementos combinados, que se caracterizan porsuper fici es especific as auy altas, puede p res en-tarse un incrsaento excesivo en «1 contenido d*agua para obtener un asentami ento dete rmi nad o, conel con sig ui en te increm ento en la rel aci ón aguacemento y disminución en la resistencia.


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Propiedades dei concreto 37

cantidad neta de agua espitada por unidad de cemento.Esta agua neta excluye aquella absorvirta por losagregados. Así, de acuerdo a la escuela de Abrams, el

factor que influye en forma determinante sobre laresis tenc ia del con cret o es la relación ag uacem entode la mezcla, siendo mayores las resistencias conforaedicha relación se hace amor.

5 Pos teriormen te »2 ñ ort eam eri can o Dilkey, a poyá ndos e ensus propias observaciones y en los trabajos de Walker,Bloen y Ga y ño r, ha de mos tr ado que la res ist enc ia delconcreto es función de cuatro factores:

Relación aguacemento*

. Relación'cementoagregado)

. Gran uloi ítri a, perfil, textura super ficia l, res is-tencia y dureza del agregado

TamaKo máximo del agregado.

Esta teoria, que a la fecha tiene vigencia y que■antiene el concepto de la relación aguaceaento

enunciado por Abrams en 1918, ha sido complementadapor Powers al enunciar su teoria de la relación gelesp aci o y su influe nci a en la resist enci a) asi coaolas teorías posteriores sobre la resistencia por ad-herencia pastaagregado y su importancia en laresistencia final del concreto.

4 Adic ion alm ent e a los factores indicados, pueden in-fluir sobre la resistencia final del concreto y por lotanto deben ser tomades en consideración en el diseffode la me zcla los e igu ien tes i

a) Cam bi o en el tipo, marca, y tiempo de al ma ce na mi en -to del cemento y materiales cementantes empleados.

b) Car a ctm r isti cas del agua en aquellos casos en que no se emplea agua potable.*

c) Pr es en ci a de limo, arcilla. mica, car bón, humus,mate ria orgánica , sales quím icas , en el agregado.Todos los compuestos enunciados disminuyen la

resistencia del concreto princ ipala ente debido aque se incrementan los requisitos de agua« se faci-lita la acción del intemperismo, se inhibe el desa-rrollo de una máxima adherencia entre el cementohi dra ta do y los agreg ados , se dif icul ta la hidratación normal del cemento, y se fa ci li ta la


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DISEÑO DE MEZCLAS

reacción química de los agregados con los elementosque componen el cemento.

d) M od if ic ac io ne s en la gr anu lóme tri a del agrega do con

el consiguiente incremento en la superficie espe-cifica y en la demanda de agua para unaconsistencia determinada.

e) Presencia de aire en la mezcla, la cual modifica larelación poroscemento, siendo mayor la resistenciadel concreto cuanto menor es esta relación.

La incorporación de aire a las mezclas, en porcen-tajes ade cua dos , mejora la dur ab ili dad y trabaja

bilidad del concreto, pero tiende a disiinuir laresistencia en un porcentaje del 3% por cada unopor ciento de aire incorporado. La excepción seproduce en las mezclas pobres en las que laincorporación de aire al mejorar la trabajabilidaddisminuye la demanda de agua, reduce la relaciónaguacemento y por ende incrementa la resistencia.

f) Empleo de aditivos que pudier an mod ifi car el pro -ceso de hidratación del cemento y por tanto la

resistencia del concreto.

g) Empleo de mater iale s puzoláni cos, cenizas« o esco -rias de alto horno finamente divididas, los cualespor si mismos pueden des arro llar propiedadescemen tan te s.

En la medi da que los fa cto res ind ica dos y sus efectossobre las propiedades del concreto, específicamente lares iste ncia , pueden ser prede cibl es, ello s deben sertoma dos en co nsi der aci ón en la sele cci ón inicial de

las proporciones de los materiales que intervienen enla mezcla.

Sin embargo, teniendo en consideración tanto su númerocomo su complejidad, es evidente que una determinaciónsegura de la resistencia del concreto únicamente puedebas ars e en mtz clas de prueba, ya sea en ellaboratorio o en obra, así como en los resultados deexperiencias previas con los materiales a serempleados bajo condiciones similares a aquellas que se

espera tener en obra.

DURABILIDAD

El concreto debe ser capaz de endurecer y mantener sus


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Propiedades del concreto 39

propiedades en el tiempo aún en aquellas condicionesde exposición que normalmente podrían disminuir ohacerle perder su capacidad estructural. Por tanto, se

define como concreto durable a iqutl que puederesistir, en grado satisfactorio, los efectos de lascondiciones de servicio a las cuales él está sometido.

2 Entre los aqentes exte rno s o internos capac es de ate n-tar contra la durabilidad del concreto se encuentranlos procesos de congelación y deshielo; los dehumedecimiento y secado} ios de calentamiento y enf ria mie nto ! la acción de aqentes químicos,especialmente cloruros y sulfato») y la de aditivosdescongelantes.

3 La res ist en ci a del concret o a algunos de los fact oresmencionados, con el consiguiente incremento en ladurabilidad, puede ser mejorada por el empleo decemento de bajo contenido aluminato tricálcico) ceme n-tos de bajo contenido de álcalis) cementos puiolánicos) cementos de escorias) puzolanas, cenizas o esco-rias de alto horno finamen te mol idas) agr egad osseleccionados para prevenir posibles expansionesde bi da s a la re acc ión i 1c a1 iag regad o) o emp le o de

agregados de dureza adecuada y libres de cantidadesexcesivas de partículas blandas, en todos aquelloscasos en que se requiera resistencia al desgaste porabrasión superficial.

4 El empl eo de relacio nes aguacement o bajas deberá pr o-longar la vida del concreto al reducir el volumen deporos capilares, incrementar la relación qelespacio y reducir la permeabilidad y absorción; disminuyendo portodas las razones expuestas la posibilidad depenetración de agua o líquidos agresivos.

5 La res is ten cia a los procesos de int eap eri sm o severo,especialmente acciones de congelación y deshielo,mejora significativamente por la incorporación, entodos los concretos expuestos a ambientes menores de4*C, de una cantidad adecuada de aire, el cual debeobligatoriamente ser empleado siempre que exista laposibilidad de que se presenten procesos de congela-ción durante la vida del concreto.

La resistenc

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