Conceptos Básicos del Diseño de Mezclas de Concreto

Propiedades del concreto

• La trabajabilidad se refiere a la facilidad de mezclar, transportar y colocar el concreto fresco.
• La resistencia es la capacidad del concreto endurecido para soportar cargas.
• La durabilidad se refiere a la resistencia del concreto al deterioro por factores ambientales y químicos.
• La economía se refiere al costo total de la mezcla de concreto.

Tipos de aditivos

• Aéreantes: Incorporan aire al concreto para mejorar la trabajabilidad, la durabilidad y la resistencia a la congelación.
• Plastificantes: Reducen la cantidad de agua necesaria para una trabajabilidad determinada, mejorando la resistencia y la durabilidad.
• Retardadores: Retrasan el fraguado y el endurecimiento del concreto, permitiendo un mayor tiempo de transporte y colocación.
• Aceleradores: Aceleran el fraguado y el endurecimiento del concreto, útil en climas fríos o cuando se requiere un desmoldaje rápido.
• Superplastificantes: Reducen significativamente la cantidad de agua necesaria para una trabajabilidad determinada, permitiendo obtener concretos de alta resistencia y alto flujo.
• Inhibidores de corrosión: Reducen la corrosión del acero de refuerzo en el concreto.
• Aditivos impermeabilizantes: Reducen la permeabilidad del concreto al agua y a los iones cloruro.

Selección de aditivos

• Se debe considerar el tipo de estructura, las condiciones de exposición y los requisitos de desempeño del concreto al seleccionar aditivos.
• Se deben seleccionar los aditivos que proporcionen las propiedades deseadas para el concreto.
• Se debe verificar la compatibilidad de los aditivos entre sí y con los demás materiales de la mezcla.
• Se debe seguir las recomendaciones del fabricante del aditivo para la dosificación correcta.

Diseño de mezclas con aditivos

• Existen diferentes métodos de diseño de mezclas de concreto con aditivos, como el método ACI y el método Dolosi.
• Se deben considerar los siguientes factores en el diseño de mezclas con aditivos:
• Propiedades deseadas del concreto
• Tipo de aditivo
• Dosificación del aditivo
• Propiedades de los materiales constituyentes (cemento, agregados, agua)
• Condiciones de mezclado, transporte y colocación

Ensayos de concreto

• Se deben realizar ensayos de concreto para verificar que la mezcla diseñada cumpla con los requisitos de desempeño especificados.
• Los ensayos más comunes incluyen pruebas de resistencia a la compresión, pruebas de trabajabilidad y pruebas de durabilidad.

Aditivos en Concreto

• Los aditivos influyen en la trabajabilidad y propiedades del concreto.

Importancia de los Aditivos

• El estudiante hace uso de los conocimientos teóricos y la aplicación de los diferentes métodos de diseño de mezclas con aditivos para conceptuar y entender su importancia en el empleo de diseño e mezclas en concreto.

Características de los Aditivos

• Tipo, fabricante y marca del aditivo
• Efectos sobre las propiedades del concreto
• Aplicación y uso
• Recomendaciones del fabricante de su dosificación
• Densidad del aditivo
• Fecha de vencimiento

Tabla de Dosificación de Aditivos

• Acelerantes de fragua: 1% al 2% del peso del cemento
• Incorporadores de aire: 0.02 al 0.10% del peso del cemento
• Reductores de agua-plastificantes: 0.2% al 0.5% del peso del cemento (5% al 10% de reducción de agua)
• Superplastificantes: 0.2% al 2% del peso del cemento (20% al 30% de reducción de agua)
• Retardadores de fragua: 0.2% al 0.5% del peso del cemento

Cálculo del Porcentaje de Aditivo a Usar

• Fórmula: % de aditivo = ((dosificación en litros / peso de cemento) x densidad del aditivo) x 100

Ejemplo de Cálculo de Aditivo

• Aditivo plastificante Sika
• Dosificación: 250 ml x bolsa de cemento
• Densidad: 1.2 kg/lt
• % de aditivo: 0.71%
• Cantidad de aditivo: 2.63 kg
• Volumen de aditivo: 0.002 m3

Diseño de Mezclas con Aditivos Método ACI

• Cálculo de la reducción de agua por el uso del aditivo plastificante
• Cálculo del peso seco del agregado grueso seco compactado
• Cálculo del peso seco del agregado fino
• Cálculo del agua efectiva

Valores de Diseño de Mezcla en Estado Seco x M3

• Cemento: 370.73 kg/m3
• Agregado grueso seco: 966.95 kg/m3
• Agregado fino: 771 kg/m3
• Agua: 152 lt/m3
• Aditivo: 6 lt/m3

Conclusiones

• Es importante considerar las especificaciones técnicas del fabricante y las condiciones de colocación del concreto, así como su transporte y lugar.
• Cada aditivo debe ser utilizado para una función específica.