Ingenieria

2. 1 Diseño De Mezcla.

Se conoce como diseño de mezcla el procedimiento mediante el cual se calculan las cantidades que debe haber de todos y cada uno de los componentes que intervienen en una mezcla de concreto, para obtener de ese material el comportamiento deseado, tanto durante su estado plástico, como después, en los aspectos de resistencia y durabilidad las cantidades de los componentes sólidos, como agregados y cementos, se suelen expresar en kilogramos, por metro cúbico de mezcla.

El agua puede expresarse en litros o en kilogramos, entendiendo, para el diseño de mezcla, que un kilogramo de agua equivale a un litro de agua. Un método de diseño de mezcla puede llegar a ser muy complejo, si considera un gran número de variables y una gran preescisión o exactitud en la expresión de sus relaciones. Pero debe al mismo tiempo, ser de fácil manejo y operatividad. Lo acertado es lograr un buen equilibrio entre ambos extremos.

Existen numerosos métodos de diseño de mezclas, que pueden asemejarse o pueden diferir entre sí profundamente, de acuerdo a las variables que manejen y las relaciones que establezcan. La presencia de esta variedad de métodos de diseños señala que ninguno de ellos es perfecto; De acuerdo a las condiciones reales de los materiales y de la tecnología del concreto, pueden ser preferidos unos u otros.

El diseño de mezcla, además de cumplir su propósito especifico de ofrecernos las cantidades a usar de cada componente, es una importante herramienta para el análisis teórico de la influencia que pudieran tener sobre el concreto, ciertos cambios en los materiales o en las proporciones de uso. Esto abre la puerta a la toma de decisiones sobre aspectos relativos a materiales, equipos, costo, controles, etc.

Los diseños de mezclas tienen, inevitablemente, cierto grado de imprecisión debido a que las variables que condicionan la calidad y el comportamiento del concreto son numerosas y difíciles de precisar. Los ajustes dependen dar mas exactitud a las proporciones de los componentes solo es posible conseguirlos mediante “mezclas de pruebas”, tanto de laboratorio como de la obra.

En algunas circunstancias en las que no es tan necesario precisar las proporciones del concreto, o donde las exigencias del material no son particularmente criticas, se pueden usar algunas reglas sencillas, o generales, para establecer las proporciones entre los componentes, empleados “recetas” que constituyen diseño de mezcla aplicable a esos casos.

Hay que advertir que esas formulas deben ser tomadas solo como un punto de partida, sobre el cual, la experiencia y los conocimientos de los responsables de la obra, podrán añadir los posibles pequeños ajustes que sean necesarios para lograr, en definitiva, el concreto deseado. Como ejemplo de lo citado, ofrecemos a continuación dos formulaciones del tipo “receta”.

2. 1.1 Los Agregados.

Los agregados se definen como materiales granulares que contribuyen entre el 60% y el 80% del volumen total del concreto y se usan como medio cementante como la lechada, para formar morteros y concreto. Los Agregados de calidad deben cumplir con ciertas reglas para darles un uso óptimos deben consistir en partículas, durables, limpias, duras, resistentes y libre de productos químicos, adsorbidos, recubrimiento de arcilla y otros materiales finos que pudieran afectar la hidratación y la adherencia de la pasta del cemento.

Las partículas de agregados que sean desmenuzables o susceptibles de resquebrajarse son indeseables. Son trozos de materiales pétreos (grava) duro e inerte formado por fragmentos clasificados en una amplia gama de tamaños se mezclan con un material cementante para formar un concreto o un material similar. Debido a esto influye mucho en el costo económico y en las propiedades del concreto fresco como el endurecimiento. Las propiedades físicas que podrían ser afectadas incluye el peso unitario, la manejabilidad, el modulo de elasticidad, resistencia, contracción, flujo plástico, comportamiento térmico y durabilidad.

Los agregados comprenden la mayor parte de la masa del concreto, ya que alcanzan a representar entre el 70% y 85% de su peso, razón por la cual las características de los inertes resultan tan importantes para la calidad final de la mezcla. En general se requiere que los agregados estén formados por partículas durables, limpias, duras, resistentes al desgaste y libres de productos químicos absorbidos, recubrimientos de arcilla y otros materiales finos que pudieran afectar la hidratación y la adherencia de la pasta del cemento.

2. 1.2 Características De Los Agregados:

Los agregados deben ser:

• Limpios.

• Sin defectos.

• Resistente.

• Durables.

• Calidad uniforme.

• No bebe tener fragmentos blandos.

• No debe ser pulverizable.

• No deben ser delgados o laminados.

• No deben contener material contaminante.(Aceite, Carbón mineral,

Humus, Ni algún otro tipo de material orgánico).

2. 1.3 Clasificación De Los Agregados Según El Tamaño De Sus Partículas.

2. 1.3.1 Agregados Finos O Arena.

Están formados por partículas pasantes del tamiz #4 (4,76 mm) y retenidos en los tamices comprendidos entre el #8 y el #200, incluido; Para ser aceptable, Estos a su vez debe cumplir con los requisitos establecidos en la norma covenin 277, y las especificaciones ASTM C33; Las partículas que lo componen deben poseer, por lo general, forma cúbica, de variados tamaños que van desde los 4,76 mm de diámetro hasta diámetros menores, y debe estar razonablemente exento de partículas de forma plana o alargada.

Las rocas que se desintegran formando partículas fracturadas, delgadas, planas y alargadas,(son aquellas cuya dimensión máxima sea cinco veces mayor que su dimensión mínima). sin importar el tipo del equipo de procesamiento, no serán aprobadas para uso en la producción del agregado fino.

2. 1.3.2 Los agregados gruesos.

Los agregados gruesos están formados por partículas retenidas en los tamices: #4, ¼”, 3/8”, ½”, ¾”, 1”, 1 ½”, 2”, y mayores. El tamaño mínimo nominal de un agregado en lo que respecta a la malla por el cual pasara la mayor parte del agregado. La malla de tamaño máximo nominal, puede retener de 5% a 15% del agregado dependiendo el número de tamaño. El tamaño máximo es una variable independiente que influye en la cantidad de cemento necesaria para el concreto, así como también en la relación agua-cemento.

TIPOS DE AGREGADOS TAMAÑO DE TAMIZ CONDICION

AGREGADO GRUESO

AGREGADO FINO

ULTRAFINOS 2” PASANTE

1 ½” RETENIDO

1” RETENIDO

¾” RETENIDO

½” RETENIDO

3/8” RETENIDO

¼” RETENIDO

#4 RETENIDO

#4 PASANTE

#8 RETENIDO

#16 RETENIDO

#30 RETENIDO

#50 RETENIDO

#100 RETENIDO

#200 RETENIDO

#200 PASANTE

2. 1.4 Porcentaje De Absorción De Los Agregados.

Es una variable independiente que afecta la resistencia del concreto y su trabajabilidad. Ella indica en qué grado los agregados “compiten” con el concreto por el agua.

CLASIFICACIÓN INTERVALO MANUAL (MM) MALLAS CORRESPONDIENTES

NMX ASTM

Agregado fino 0.075-4.75 F0.075-G0.75 N°.200-N°.4

Agregado grueso 4.75-variable G4.75-(+) N°4

2. 1.5 Porcentaje De Impurezas En Agregado Fino.

La pasta de cemento (agua + cemento) necesita adherirse fuertemente a la superficie de las partículas de los agregados para desarrollar resistencia mecánica. Esto no es posible si las partículas están recubiertas por películas de materiales, generalmente de naturaleza orgánica.

2. 1.6 Relación Agregado Fino-Agregado Grueso.

La relación entre las cantidades de agregado fino y de agregado grueso en el concreto influye proporcionalmente sobre su trabajabilidad, es decir, en su fluidez y en su facilidad de transporte y colocación.

2. 1.7 Contenido De Humedad De Los Agregados.

Esta variable es independiente, ya que depende del estado en que se encuentren los agregados en el momento de realizar el diseño del concreto. Es importante el monitoreo de esta variable, debido a que ella puede modificar notablemente la resistencia del concreto.

2. 1.8 Los Principales Tipos De Agregado Grueso De Mayor Mercado.

 Piedra picada. Es un agregado obtenido por trituración de rocas calizas cuyas características son:

• Granos semi angulosos.

• Rugosos y muy adherente.

• A veces mono granulares y un polvo muy fino.

• Resistencia del concreto.

 Cantos redondos. agregados pétreos (inerte) resultante de la desintegración o pétreos (inerte) resultante de la desintegración o abrasión natural de las rocas silíceas, sus características son:

• De forma redondeada.

• De textura lisas y semi lisas.

• Con una resistencia promedio

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