Documento Dosificiacion
Documento Dosificiacion
Documento Dosificiacion
PARA MEZCLAS
DE HORMIGON
METODO A.C.I
Básicamente, el hormigón es una mezcla constituida por conglomerantes y áridos, que amasada
con una determinada, cantidad de agua, tiene la propiedad de fraguar y endurecerse con el
transcurso del tiempo. Con el objeto de acentuar algunas de las propiedades de la mezcla, se
agregan, modernamente, a ella productos de adición conocidos también como aditivos.
Los áridos, llamados también agregado fino y grueso, son la arena natural o fabricada, formada
por partículas de tamaño inferior a 4.75 milímetros (malla #4)
Y la grava o ripio cuyas partículas son mayores a dicho tamaño, elementos inertes constituidos
como el esqueleto del hormigón, que al ser dosificados convenientemente, dan una composición
granulométrica adecuada para alcanzar resistencias optimas, ocupando en la mezcla un volumen
absoluto entre 66 a un 78%.
El conjunto cemento- agua forma la pasta, la misma que rellena los huecos uniendo y
consolidando los granos del árido, comprende entre 22 a un 84% del volumen total del hormigón.
Dosificar una mezcla de hormigón significa encontrar la proporción más económica de cada uno
de los materiales que lo van a constituir, para producir un hormigón que, una vez endurecido,
posea una calidad mínima, expresada esta generalmente, mediante la resistencia a compresión,
así como durabilidad, economía y otras condiciones previamente impuestas.
Durante mucho tiempo se han venido utilizando métodos de dosificación más o menos empíricos
y basados, en gran porcentaje, en experiencias adquiridas.
Gracias al constante avance de la tecnología del hormigón fue preciso puntualizar mucho más, es
decir, adaptarse a técnicas nuevas, considerar más datos en el problema, y la dosificación de
hormigones o proyectos de mezclas en proporciones seleccionadas ha llegado a ser una parte
importante del trabajo que se debe llevar a cabo para cumplir exactamente las prescripciones o
especificaciones establecidas en los Pliegos de Condiciones de una determinada localidad.
Sin embargo, conviene hacer hincapié que nada se conseguirá afinando cada vez más los métodos
de dosificación, si no se mejora y se toma muy en serio en forma paralela el debido control.
Existen innumerables métodos o prácticas para este propósito, pero ninguno se puede
considerar como el mejor ni el único entre los demás, o sea, que no hay un método mejor que
otro. Por tal motivo, para cada caso específico el proyectista debe decidir cuál es el que más se
ajusta a los requerimientos de la obra.
La dosificación óptima de un hormigón, según el fin a que se le destina, es un problema que tiene
una importancia vital para la obra, en la que este material ha de ser en la mayoría de los casos, la
parte principal de la misma. Su estudio es función de los materiales que lo constituyen y de la
obra donde se va a aplicar.
Esta dosificación óptima ha de venir impuesta predominantemente por alguna propiedad del
hormigón que se quiere obtener, bien sea: resistencia, trabajabilidad, impermeabilidad, etc. Por
esto, en cada caso habrá que ver las condiciones que ha de reunir el hormigón, ya que serán estas
las que determinen la dosificación, es decir, la mezcla óptima.
Según datos recopilados en varios años, se ha llegado a establecer que el método propuesto por
el A.C.I. (American Concrete Institute), es aplicable para todo tipo de hormigones, lo que es más,
llena satisfactoriamente los requisitos indispensables para la utilización de materiales obtenidos
en nuestra localidad, siempre que estos cumplen con las normas establecidas, especialmente
dentro de su granulometría.
Tanto este método de dosificación, como para cualquier otro, es necesario conocer ciertos
resultados de ensayos de laboratorio que identifiquen los materiales constituyentes de la mezcla.
Del Cemento:
1. RESISTENCIA (Kg/cm2)
La resistencia que debe tener el hormigón que se quiere dosificar, será determinada por el
proyectista considerando las circunstancias que en cada caso tengan lugar.
2. CONSISTENCIA
Al seleccionar la consistencia adecuada deberá usarse el asentamiento más reducido posible con
la conveniente colocación del hormigón en obra.
Los valores recomendados de asentamiento en el cono de Abrams, están dados en la TABLA I.
4. CANTIDAD DE AGUA
La cantidad de agua por metro cubico de hormigón necesaria para producir una mezcla de la
consistencia deseada, es función del tamaño máximo del árido, de su forma y granulometría
(graduación). También está influenciada por la cantidad de aire incorporado y, prácticamente, es
independiente de la cantidad de cemento.
Las cantidades de agua dadas en la TABLA III se aplican con suficiente aproximación para un
primer tanteo. Son las cantidades máximas que suelen utilizare para un árido de machaqueo
(piedra triturada) que tenga una forma y una granulometría aceptables. Si los áridos presentan
tales características que exigen más agua de la indicada en la TABLA III significa que la forma o
granulometría, o ambas, son desfavorables a lo previsto. En este caso, el aumento de agua debe
ir acompañado por el correspondiente aumento de cemento para conservar la relación
agua/cemento constante.
Algunos materiales pueden requerir menos cantidad de agua, en este caso es recomendable no
disminuir la cantidad de cemento y así se puede contar con la ventaja que esto representa.
5. RELACION AGUA/CEMENTO
La durabilidad de los hormigones se refiere a la aptitud de estos para resistir a los diversos
agentes exteriores, como son: la intemperie, la congelación y el deshielo; la acción continua e
intermitente de las aguas dulces, de mar o sulfatadas; y otros agentes nocivos.
En la TABLA IV se dan las relaciones agua/cemento máximas que se recomiendan para diversos
grados de exposición, usando apropiadamente la inclusión de aire y los materiales
cuidadosamente seleccionados.
Mediante ensayos de laboratorios practicados con los mismos materiales que se disponen en
obra, áridos y cemento, es posible determinar la relación agua/cemento máxima o el factor de
cemento mínimo para alcanzar la resistencia prevista.
Cuando esto no es factible, la TABLA III y la TABLA V ofrecen un estimado de las cantidades de
cemento y agua. La TABLA V indica la relación agua/cemento que debe emplearse para conseguir
las distintas resistencias mínimas sin inclusión de aire.
Se puede calcular el factor de cemento necesario mediante la relación agua/cemento máxima
permisible obtenida de la TABLA IV o de la TABLA V y la cantidad de agua requerida de la TABLA
III, dividiendo los litros de agua de mezclados necesarios por metro cubico para la relación
agua/cemento en litros por cada saco. Si se precisa de un factor de cemento mínimo, la respectiva
relación agua/cemento para estimar la resistencia, se puede calcular dividiendo los litros de agua
por metro cubico para el factor de cemento en kilómetros por metro cubico. La selección de las
proporciones para hormigón debe referirse a cualquiera de las condiciones impuestas:
resistencia, durabilidad o factor de cemento, que requiera la menor relación agua/cemento.
No pueden darse datos de la relación agua/cemento para la condición de resistencia a la flexión,
debido a la amplia variación de resultados. Cuando en el proyecto se especifique el hormigón por
su resistencia a la flexión, habrá que hacer unos ensayos previos para poder fijar la dosificación
del mismo.
6. CANTIDAD DE CEMENTO EN KILOGRAMOS
La utilización de una mayor cantidad posible de árido grueso, manteniendo una adecuada
trabajabilidad y desde luego facilidad de colocación en obra, permite obtener la máxima
resistencia y la mínima cantidad de agua de amasado. Estas cantidades pueden ser determinadas
con mayor exactitud mediante ensayos de laboratorio. Sin embargo, al no disponer de tales datos
de laboratorio, puede obtenerse una aceptable aproximación empleando los valores que constan
en la TABLA VI.
Conocidos los volúmenes reales de agua, cemento, árido grueso y aire se obtiene la cantidad de
árido fino por diferencia, restando de 1 metro cúbico o sea de 1000 decímetros cúbicos.
VT = MT / DT (dm3)
MA50 = MA/N (Kg por saco) MA50, Ma50 y Mr50 = Masa de materiales por saco
VA50 = MA50 (dm3 por saco) VA50, Va50 y Vr50 = Volumen de materiales por saco de cemento,
Dm3
Vr50 = Mr50/Dr (dm3 por saco) Da y Dr = Densidad aparente suelta de los áridos, en Kg/dm3
EJERCICIO DE APLICACIÓN
Las características de los áridos, basadas en ensayos de laboratorio, son las siguientes:
PROCEDIMIENTO:
CANTIDAD DE CEMENTO:
Conocida la cantidad de agua por metro cubico y la relación agua/cemento, el factor de cemento
será:
A/C = 0.60
A = 175dm3
C = 175/0.60 = 291.67 Kg por metro cúbico
CANTIDAD DE ARIDO GRUESO:
Vreal = 720 dm3 x 1.55 Kg/dm3 x 1/ 2.61 Kg/dm3 = 427.59 dm3 reales por metro cúbico de
hormigón.
CANTIDAD DE ARENA:
Conocidas las cantidades de agua, cemento, aire y árido grueso (ripio) en dm3 por cada metro
cúbico de hormigón, obtenemos la cantidad de árido fino (arena) en dm3 restando estos valores
de 1 metro cúbico (1000 dm3).Transformando los kilogramos de cemento a dm3, tenemos;
Ahora sumamos:
705.48 dm3
ARENA = 1000dm3 – 705.48dm3 = 29.52dm3
Asentamiento en cm
Tipo de Construcción
Máximo Mínimo
Fundiciones, paredes(muros) y zapatas reforzadas 8 2
Zapatas simples, bases y muros de subestructuras 8 2
Losas, vigas y paredes reforzadas 10 2
Columnas de edificios 10 2
Pavimentos 8 2
Construcción en masa (macizos) 5 2
TABLA II
TAMANO MAXIMO DEL ARIDO RECOMENDADO PARA DIVERSOS TIPOS DE
CONSTRUCCION
(*) Estas cantidades de agua de amasado deben utilizarse para calcular los factores de cemento
(sacos de cemento para cada metro cúbico de hormigón) para mezclas de prueba. Son las
cantidades máximas para áridos angulares de formas adecuadas cuya graduación esta entre los
límites de las especificaciones.
Los valores de asentamiento para un hormigón que contenga un árido mayor de 38mm están
basados en pruebas efectuadas luego de remover las partículas mayores de 38 mm por medio de
grabado húmedo.
Si se requiere MÁS agua de la indicada, el factor de cemento calculado con estas cantidades
DEBEN incrementarse proporcionalmente DE MODO DE MANTENER LA RELACION
AGUA/CEMENTOCONSTANTE a menos que los ensayos de resistencia en laboratorio indiquen lo
contrario.
Si se requiere MENOS agua que la indicada, el factor de cemento calculado con estas cantidades
NO DEBE disminuirse a menos que los ensayos de resistencia en laboratorio indiquen lo
contrario.
TABLA IV
RELACION AGUA/CEMENTO MAXIMAS, EN MASA, PARA DIFERENTES TIPOS DE
ESTRUCTURAS Y VARIAS CONDICIONES DE SERVICIO O EXPOSICION AMBIENTAL
Al
En agua de
aire
aire
En agua de
mar o en mar o en
En agua En agua
contacto contacto
dulce dulce
con sulfatos con sulfatos
(2) (2)
Secciones delgadas como:
pasamanos, bordillos de aceras,
dinteles, bordes, hormigón
ornamental o arquitectónico, pilotes 0.49 0.45 0.40 (3) 0.53 0.49 0.40 (3)
reforzados, tuberías y todas las
secciones con menos de 3cm de
recubrimiento sobre el refuerzo.
Secciones moderadas como: muros
de retención(paredes),estribos, pilas, 0.53 0.49 0.49 (3) (4) 0.53 0.49 (3)
viguetas, vigas, etc.
Partes expuestas de secciones
masivas
0.58 0.49 0.49 (3) (4) 0.53 0.49 (3)
Hormigon sumergido 0.45 0.49 0.45 0.49
Losas sobre el suelo (pavimentos). 0.53 (4)
Hormigon protegido de la
intemperie, en interiores o (4) (4)
enterrado.
Hormigon que será protegido pero que
puede verse sometido a congelación y
deshielo durante varios años antes de su 0.53 (4)
protección.
(1) El hormigón con inclusión de aire debe utilizarse bajo todas las condiciones que
contemplan exposición ambiental severa y puede utilizarse bajo condiciones de
exposición moderadas para mejorar la trabajabilidad de la mezcla.
(2) Suelos o aguas freáticas que tengan concentraciones de sulfatos mayores a 0.2 %
(3) Cuando se utiliza cemento resistente a los sulfatos, las relaciones agua/cemento mínimas
pueden incrementarse en 0.045 lts/kg
(4) La relación agua/cemento debe seleccionarse sobre la base de las exigencias de
resistencia a la compresión y trabajabilidad (TABLA V).
TABLA V
RESISTENCIA A LA COMPRESION A 28 DIAS DEL HORMIGON BASADA EN LA RELACION
AGUA/CEMENTO (*)
(*) Estas resistencias promedios son para hormigones que contienen no más de los porcentajes
de aire incluido y/o aire atrapado indicados en la TABLA III. Para una relación agua/cemento
constante, la resistencia del hormigón se reduce cuando el contenido de aire aumenta. Para
contenidos de aire mayores que los de la TABLA III, las resistencias serán proporcionalmente
menores que las indicadas. Las resistencias están basadas en los ensayos de compresión de
cilindros de 15 cm diámetro, y 30 de altura, curados en las condiciones habituales de humedad y
temperatura (A.S.T.M.C-31) durante 28 días, y tamaños máximos de áridos de 20 a 38 mm.
Para áridos de la misma procedencia, la resistencia producida por una relación agua/cemento
dada, aumentara conforme el tamaño máximo del árido grueso disminuya. Esto se debe
principalmente al aumento de la superficie de contacto entre el árido y la pasta agua-cemento. A
igual volumen, mientras más pequeñas sean las partículas, más superficie de contacto presentan.
Esto se produce sobro todo para hormigones de alta resistencia.
TABLA VI
VOLUMEN APARENTE DE ARIDO GRUESO SECO Y COMPACTADO POR UNIDAD DE
VOLUMEN DE HORMIGON ( A.S.T.M C-29)
(*) Estos volúmenes se han determinado para producir un hormigón con una trabajabilidad
aceptable para la construcción, normal de hormigón armado. Para hormigones menos
trabajables, para pavimentos, pueden aumentarse en un 10%. Mientras que para hormigones
premezclados y bombeados pueden reducirse en un 10%.