OTROS METODOS DE DISEO DE CONCRETO.

I. INTRODUCCIN.

Con Este documento solamente pretendemos ser un aporte ms al conocimiento del concreto y, especficamente, est orientado a los procedimientos a seguir para proporcionar mezclas de concreto de peso normal. Este es un resumen recopilado de las diversas referencias bibliogrficas existentes en nuestro medio. Esta obra est dirigida a los estudiantes universitarios que desean ampliar y afinar sus conocimientos para realizar un buen diseo y/o proporcionamiento de mezclas de concreto, por los diferentes mtodos aqu expuestos. Esta contribucin va dedicada a los estudiantes y compaeros de la Escuela de Ingeniera Civil de la Universidad Nacional del Altiplano, con quienes comparto da a da las aulas y el patio de nuestra querida casa de estudios, y a quienes espero seguir contribuyendo en su formacin profesional.Aunque se han realizado gran cantidad de trabajos relacionados con los aspectos tericos del diseo de mezclas, en buena parte permanece como un procedimiento emprico. Y aunque hay muchas propiedades importantes del concreto, la mayor parte de procedimientos de diseo, estn basados principalmente en lograr una resistencia a compresin para una edad especificada as como una trabajabilidad apropiada. Adems es asumido que si se logran estas dos propiedades las otras propiedades del concreto tambin sern satisfactorias (excepto la resistencia al congelamiento y deshielo otros problemas de durabilidad tales como resistencia al ataque qumico). Sin embargo antes de pasar a ver los mtodos de diseo en uso comn en este momento, ser de mucha utilidad revisar, en ms detalle, las consideraciones bsicas de diseo.II. OBJETIVOS.2.1. OBJETIVO GENERAL. Conocer otros mtodos de diseo de mezclas de concreto a nivel internacional y los pasos y fundamentos que siguen.2.2. OBJETIVOS ESPECFICOS. Estudiar los fundamentos de cada uno de los mtodos menos utilizados para el diseo de mezclas. Conocer el procedimiento a seguir para cada uno de estos mtodos.

III. MARCO CONCEPTUAL.

3.1. METODOS DE DISEO EN MEZCLASEntre los mtodos para el diseo de mezclas de concreto tenemos:a. Mtodos basados en curvas tericas.Este mtodo asume que la distribucin granulomtrica tiene un comportamiento parablico, cuya ecuacin general es:

Dnde:

Y = % pasante acumulativod = Abertura del tamizD = Tamao mximo de partculasn = Relacin agregado/ cemento en peso Agregado = arena y piedraAsentamiento = 3 5

Hubo varios investigadores que utilizaron este mtodo para hallar sus parmetros, algunos de ellos son: FULLER, EMPA, POPOVICS, BOLOMEY, FAURY.Las curvas granulomtricas tericas ms usadas son:

Grficamente estas curvas se expresan:

b. Mtodos basados en curvas empricasEste mtodo asume que la distribucin granulomtrica de la combinacin de agregados se ajusta a rangos o husos granulomtricos basados en informacin estadstica emprica.Algunos husos granulomtricos conocidos son:-Los Husos DIN.-Los Husos BritnicosHuso granulomtrico DIN T.M. =30 mm

Huso granulomtrico britnico T.M. =19 mm

c. Mtodo del mdulo de fineza de la combinacin de agregados.Este mtodo considera el Mdulo de Fineza de la mejor combinacin. Para esto establece la ecuacin

Dnde:m = Modulo de fineza de la combinacinmf = Modulo de fineza del agregado finomg = Modulo de fineza del agregado gruesoMDULO DE FINEZA DE LA COMBINACIN DE AGREGADOS

A continuacin se detalla uno de los mtodos antes expuestos.Mtodo del mdulo de fineza de la combinacin de agregadosPasos:1) Conocer las caractersticas de los materiales2) Clculo del T.N.M.3) Determinar la Resistencia promedio fcr4) Clculo del Asentamiento5) Clculo Contenido de aire6) Clculo de la relacin a/c7) Factor Cemento = agua/(6)8) Volumen absoluto: Vol. Abs. = Vol. Cem. + Vol. Aire + Vol. Agua9) Volumen de agregados = 1 - (8)10) Clculo del Mdulo de Fineza de la combinacin de agregados.11) Clculo del porcentaje de agregado fino, mediante la frmula: 12) Clculo del porcentaje de agregado grueso, mediante la frmula: 13) Clculo de los pesos secos de los agregadosPeso seco AF = Vol. A.F. x P.E. x 1000Peso seco AG = Vol. A.G. x P.E. x 100014) Cantidad de material por m15) Correccin por humedad de los agregadosA.F. = Peso seco(1+%C.H.AF/100)A.G. = Peso seco(1+%C.H.AG/100)16) Humedad SuperficialA.F. = %C.H. - % Abs A.G. = %C.H. - % AbsAporte de humedad= H.S AG + H.S. AF17) Agua Efectiva = Agua Diseo Aporte Humedad18) Cantidad de material por m corregida por humedad

d. Mtodo DIN 1045.Este procedimiento considera nueve pasos para el proporcionamiento de mezclas de concreto normal, los seis primeros pasos son idnticos al mtodo ACI, el siguiente paso es perteneciente al mtodo DIN - 1045 y los dos ltimos son idnticos al mtodo ACI incluidos el ajuste por humedad de los agregados y la correccin a las mezclas de prueba.

1. El primer paso contempla la seleccin del revenimiento, cuando este no se especifica el informe del ACI incluye una tabla en la que se recomiendan diferentes valores de revenimiento de acuerdo con el tipo de construccin que se requiera. Los valores son aplicables cuando se emplea el vibrado para compactar el concreto, en caso contrario dichos valores deben ser incrementados en dos y medio centmetros.

2. La eleccin del tamao mximo del agregado, segundo paso del mtodo, debe considerar la separacin de los costados de la cimbra, el espesor de la losa y el espacio libre entre varillas individuales o paquetes de ellas. Por consideraciones econmicas es preferible el mayor tamao disponible, siempre y cuando se utilice una trabajabilidad adecuada y el procedimiento de compactacin permite que el concreto sea colado sin cavidades o huecos. La cantidad de agua que se requiere para producir un determinado revenimiento depende del tamao mximo, de la forma y granulometra de los agregados, la temperatura del concreto, la cantidad de aire incluido y el uso de aditivos qumicos.

3. Como tercer paso, se selecciona el asentamiento en funcin de las caractersticas del elemento estructural y del sistema de locacin del concreto.

4. Como cuarto paso, el informe presenta una tabla con los contenidos de agua recomendables en funcin del revenimiento requerido, el tamao mximo del agregado y el perfil del mismo, considerando concreto sin y con aire incluido.

5. Como quinto paso, el ACI proporciona una tabla con los valores de la relacin agua/cemento de acuerdo con la resistencia a la compresin a los 28 das que se requiera, por supuesto la resistencia promedio seleccionada debe exceder la resistencia especificada con un margen suficiente para mantener dentro de los lmites especificados las pruebas con valores bajos. En una segunda tabla aparecen los valores de la relacin agua/cemento para casos de exposicin severa.

6. El contenido de cemento se calcula con la cantidad de agua, determinada en el paso cuatro, y la relacin agua cemento, obtenida en el paso quinto; cuando se requiera un contenido mnimo de cemento o los requisitos de durabilidad lo especifiquen, la mezcla se deber basar en un criterio que conduzca a una cantidad mayor de cemento, esta parte constituye el sexto paso del mtodo.

7. Hasta el paso anterior se tienen estimados todos los componentes del concreto, excepto el agregado global que es el grueso y fino, cuya cantidad se calcula por diferencia. Para este sptimo paso, se determina el mdulo de finura del agregado global mediante tanteo de la tabla granulomtrica cuyo valor deber oscilar entre 5.2 5.3, los porcentajes obtenidos sern los porcentajes de incidencia de los agregados y se calcula los pesos secos de los agregados.

8. El octavo paso consiste en ajustar las mezclas por humedad de los agregados, el agua que se aade a la mezcla se debe reducir en cantidad igual a la humedad libre contribuida por el agregado, es decir, humedad total menos absorcin.

9. El ltimo paso se refiere a los ajustes a las mezclas de prueba, en las que se debe verificar el peso volumtrico del concreto, su contenido de aire, la trabajabilidad apropiada mediante el revenimiento y la ausencia de segregacin y sangrado, as como las propiedades de acabado. Para correcciones por diferencias en el revenimiento, en el contenido de aire o en el peso unitario del concreto el informe ACI 211.1-91 proporciona una serie de recomendaciones que ajustan la mezcla de prueba hasta lograr las propiedades especificadas en el concreto.