Fundamentos del Diseño y Proporcionamiento de Mezclas de Concreto

Conceptos Fundamentales del Diseño de Concreto

El proceso de determinación de las características requeridas del concreto, que posteriormente se pueden especificar, se denomina diseño de mezclas. Estas características pueden incluir:

• Propiedades del concreto fresco.
• Propiedades mecánicas del concreto endurecido.
• La inclusión, exclusión o límites de ingredientes específicos.

Por otro lado, el proporcionamiento de la mezcla se refiere al proceso de determinación de las cantidades de los ingredientes del concreto, utilizando materiales locales para que se logren las características específicas.

Cualidades de un Concreto Bien Proporcionado

Un concreto con una proporción adecuada debe presentar las siguientes cualidades:

• Trabajabilidad aceptable del concreto fresco.
• Durabilidad, resistencia y apariencia uniforme del concreto endurecido.

Proceso de Selección y Proporcionamiento

Antes de determinar las proporciones de la mezcla, se seleccionan sus características considerándose el uso que se le quiera dar al concreto, las condiciones de exposición, el tamaño y la forma de los elementos, y las propiedades físicas requeridas para la estructura (como la resistencia a la congelación y la resistencia mecánica).

Después de que se hayan elegido las características, se puede proporcionar la mezcla a partir de datos de campo o de laboratorio.

Dado que la mayoría de las propiedades deseadas en el concreto endurecido dependen principalmente de la calidad de la pasta cementante, la primera etapa para el proporcionamiento del concreto es establecer la relación agua/cemento apropiada para la resistencia y durabilidad necesarias.

Es recomendable que las mezclas de concreto se mantengan lo más sencillas posible, pues un número excesivo de ingredientes dificulta el control del concreto.

Método de Diseño ACI (American Concrete Institute)

El método americano de selección de proporciones de mezcla, desarrollado por el American Concrete Institute (ACI), es uno de los más utilizados. Para diseñar una mezcla de concreto con este método, es necesario conocer las características físicas de los materiales a utilizar en su elaboración.

Características Físicas de los Materiales

Los datos esenciales de los materiales son:

1. Peso específico del cemento.
2. Módulo de finura de la arena.
3. Peso específico de la arena.
4. Absorción de la arena.
5. Humedad de la arena.
6. Peso específico de la grava.
7. Tamaño Máximo del Agregado (TMG).
8. Peso volumétrico de la grava.
9. Absorción de la grava.
10. Humedad de la grava.

Según el libro "Práctica para Dosificar Concreto Normal, Concreto Pesado y Concreto Masivo", el procedimiento de diseño se divide en 8 pasos detallados.