54996184 dosificacion fuller bolomey (1)

7/29/2019 54996184 Dosificacion Fuller Bolomey (1)

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DOSIFICACIN

Encontrar mediante clculos y operaciones tericas las cantidadesptimas de cada uno de los componentes que se han de mezclar, para

obtener el hormign deseado

Kg. necesarios de cemento, grava, gravilla, arena y agua parafabricar un metro cbico de hormign especificado.

Vara en funcin de diferentes factores como:

Tipo de cemento Consistencia deseada Granulometra de los ridos Densidades de los componentes Absorcin de los componentes Grado de humedad Dimetro mximo de los ridos

No hay una nica mezcla ptima

Hay tres factores fundamentales:

1. La resistencia caracterstica del hormign2. La consistencia3. Dimetro mximo del rido

Con todo esto se determinar la cantidad necesaria de agua, cemento yrido para obtener el hormign deseado al menor coste posible.

ESQUEMA GENERAL

1) Fijar fck segn las necesidades de la obra estimar fcm2) Fijar tipo y cantidad de cemento. Funcin de la agresividad del medio.3) Fijar a/c. Funcin de la fcm del hormign, tipo de cemento y ridos.4) Determinar Dmax grava en funcin de la obra.5) Estudiar consistencia ms conveniente segn compactacin y

determinar cantidades de agua.6) Determinar proporciones de ridos.7) Calcular cantidades de agua, cemento y ridos por m3 de hormign.8) Corregir los valores de agua y rido.9) Comprobar las caractersticas.


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METODOS DE DOSIFICACIN

Hay diferentes mtodos de dosificacin.

Clsicos: parten de una cantidad dada de cemento por metro

cbico de hormign (Fuller, Bolomey, etc.) De la Pea: dato principal y de partida es la resistenciacaracterstica del hormign a fabricar fck. Aunque para obtenerlas proporciones de cada una de las fracciones de ridosutilizadas, se tiene que utilizar Fuller o Bolomey.

Todos los mtodos de dosificacin son orientativosrealizar probetas enlaboratorio para comprobar.

COMPOSICIN DEL RIDO, se trata de obtener una curva granulomtricaformada por los ridos existentes, que sea lo ms parecido a una curvapatrn conocida y que es la que proporciona una compactacin mximade los elementos granulares, caracterstica deseada en el hormign.

Normalmente esta curva patrn con las parbolas de Fuller y la deBolomey.

La de Fuller se utiliza para dosificar: hormigones armados con ridos de ro (redondos) Dimetro mximo de 30 a 70 mm

Cantidad de cemento por metro cbico superiores a 300kg/m3

La parbola de Bolomey es una generalizacin de la de Fuller y incluye elcemento considerndolo como un rido ms.

Se aplica en hormigones en masa o con seccionesfuertemente armadas Con ridos triturados (machacados) y redondos.

El agua obtenida es la correspondiente a un hormign de consistenciatipo que ha de ser corregida segn la consistencia del hormign que se

trata de fabricar.

Los mtodos clsicos han sido desplazadas por los mtodos que dancomo dato de partida la resistencia caracterstica fck (De La Pea).

La obtencin de los porcentajes de cada rido en la composicin delrido total se puede conseguir por dos vas:

1. Consiste en realizar diferentes tanteos (tres es suficiente) e irdibujando las grficas obtenidas para compararlas con la curvapatrn. La grfica que ms se parece a la curva patrn ser lacorrespondiente a los porcentajes que han de formar parte en la

mezcla ptima.


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2. Consiste en encontrar los mdulos granulomtricos tericos dela curva patrn y las de los ridos a utilizar y sin necesidad dedibujar ninguna curva utilizando las frmulas matemticas seobtienen directamente los porcentajes. Es un mtodo msobjetivo que el de las grficas y tanteos.

MTODOS USUALES.

MTODO DE LA RESISTENCIA CARACTERSTICA (DE LA PEA)

A partir de la resistencia caracterstica fck, exigida en el proyecto, sepuede establecer las cantidades de cemento, ridos y agua necesariaspara fabricar el hormign ms econmico. Este mtodo se utilizanormalmente en hormigones armados.

Resistencia Caracterstica

En la obra se tiene que conseguir un hormign de resistencia tal que alensayar un nmero elevado de probetas del mismo, el 95% de ellas denvalores iguales o superiores a fck.

Para llegar a este valor se ha de dosificar un hormign de forma que enlos ensayos de laboratorio la resistencia media obtenida fcm, sea superiora la resistencia exigida fck.

La relacin entre las dos resistencias en funcin de las condiciones deejecucin de la obra.Condiciones previstas para la ejecucin dela obra

Valor aproximado de la resistencia mediafcm necesaria en el laboratorio para obteneren obra una resistencia caracterstica fck

Medias f cm= 1.50*fck+20 kp/cm2

Buenas f cm= 1.35*fck+15 kp/cm2

Muy buenas f cm= 1.20*fck+10 kp/cm2

Condiciones medias: Cemento sin una adecuada conservacin, ni

comprobaciones frecuentes de su estado. ridos medidos en volumenprocedimientos aparentemente correctas, pero de precisin no contrastada.

Condiciones Buenas: Cemento bien conservado, con comprobacionesfrecuentes de su calidad. ridos adecuadamente medidos en volumen,procurando corregir los volmenes de arena con la humedad. Correccin de lacantidad de agua en funcin de la humedad de los ridos. Vigilancia a pie deobra con los medios mnimos necesarios para realizar comprobacionesperidicas necesarias.

Condiciones Muy Buenas: Control estricto de la calidad del cemento y la

relacin agua/cemento. ridos medidos en peso con comprobacin peridicade su granulometra y humedad. Control de la consistencia del hormign.

Tabla 1. Relacin fck-fcm


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Laboratorio a pie de obra con personal y material adecuados. Control durantetodo el proceso.Determinacin de la relacin a/c

El cemento es funcin de las caractersticas y condicionantes de la

obra o de la estructura.

5.0+= cmfkA

C

C/A: relacin en peso del cemento y el aguaFcm: resistencia media a los 28 das en probeta cilndricaK: coeficiente que adopta los valores de la tabla 2.

Cemento ridos rodados ridos triturados37.5 0.0054 0.003542.5 0.0045 0.003052.5 0.0038 0.0026

Determinacin del dimetro mximo del rido (Dmax)

El dimetro mximo del rido se define como la abertura del menortamiz de la serie que retiene menos del 10% de la muestra.

El valor de Dmax se tiene que calcular con el rido grueso, no esnecesario conocer la dosificacin final.

Conviene siempre usar el grano mximo ms grande posible, yaque as la superficie especfica del rido es mnima, aunque ha deser compatible con el tipo de obra a realizar.

Consistencia. Cantidad de agua y de cemento.

Tabla 3. En funcin de la densidad y la compactacin

Consistencia Cono de Abrams (cm) CompactacinSeca 0-2 Vibrado ener gtico tallerPlstica 3-5 Vibrado energtico obraBlanda 6-9 VibradoFluida 10-15 Picado con barraLquida 16 No apto para elementos

resistentes

Tabla 2. Orden de magnitud de los valores de K


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Cantidad de agua ( l/ m3 de hormign)

Fijada la a se determina c con la relacin a/c conocida.

C: cantidad de cemento por m3 de hormign ha de ser superior a:

200 kg/m3 de hormign en masa250-300 (dependiendo del ambiente) para hormigones ligeramente arados300-350 para hormigones armados

Inferior a 400 kg. >400 kg. Hormigones de alta resistencia.

RIDO GRUESO DECANTOS RODADOS

RIDO GRUESO DE PIEDRAPARTIDA

Tamaomximo delrido grueso(mm)

rido fino, enporcentaje delvolumen absolutodel agregado total

Cantidad deagua por m3

de hormign(l)

rido fino, enporcentaje delvolumen absoluto delagregado total

Cantidad de agua porm3 de hormign (l)

12.719.125.438.150.876.2152.4

51464137343126

199184178166157148131

56514642393631

214199193181172163145

Cambios de las condiciones estipulados en la tabla Modificaciones de Valores en laTabla

Por ciento derido fino

Cantidadunitaria agua

Cada 0,05 de aumento o disminucin de la razn a/c

Cada 0,1 de aumento o disminucin del mdulo de finura del rido fino

Cada 25 mm de aumento o disminucin del asiento (cono de ABRAMS)

Arenas artificiales (cantos vivos)

Para hormigones menos trabajables, como en pavimentos

1

1/2

-

+3

-3

0

0

3%

+6,8 litros

-3,6 litros

Tabla 4. rido fino aproximado y cantidad de agua por metro cbico de hormign, basado en ridos degranulometra y caractersticas fsicas medias en mezclas con relacin agua/cemento alrededor 0.57

en peso; 76 mm de asiento y arena con mdulo de finura de alrededor 2.76.

Tabla 5. rido fino aproximado y cantidad de agua por metro cbico de hormign, basado en ridos degranulometra y caractersticas fsicas medias en mezclas cn relacin agua/cemento alrededor 0.57 enpeso; 76 mm de asiento y arena con mdulo de finura de alrededor 2.76.

a uste de valores de la tabla anterior ara otras condiciones


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MTODO DE BOLOMEY

Dmax: Como el mtodo de Fller

Aplicacin: Hormign en masa o fuertemente armado. ridos redondos ode machaqueo.

Datos: Cantidad de cementoConsistenciaGranulometria, densidad relativa y tipo de los ridos.

RIDO GRUESO DECANTOS RODADOS

RIDO GRUESO DE PIEDRAPARTIDA

Tamaomximo delrido grueso(mm)

rido fino, enporcentaje delvolumen absolutodel agregado total

Cantidad deagua por m3

de hormign(l)

rido fino, enporcentaje delvolumen absoluto delagregado total

Cantidad de agua porm3 de hormign (l)

12.719.125.438.150.876.2152.4

51464137343126

199184178166157148131

56514642393631

214199193181172163145

Cambios de las condiciones estipulados en la tabla Modificaciones de Valores en laTabla

Por ciento derido fino

Cantidadunitaria agua

Cada 0,05 de aumento o disminucin de la razn a/c

Cada 0,1 de aumento o disminucin del mdulo de finura del rido fino

Cada 25 mm de aumento o disminucin del asiento (cono de ABRAMS)

Arenas artificiales (cantos vivos)

Para hormigones menos trabajables, como en pavimentos

1

1/2

-

+3

-3

0

0

3%

+6,8 litros

-3,6 litros

Tabla 5. rido fino aproximado y cantidad de agua por metro cbico de hormign, basado en ridos degranulometra y caractersticas fsicas medias en mezclas cn relacin agua/cemento alrededor 0.57 enpeso; 76 mm de asiento y arena con mdulo de finura de alrededor 2.76.

(ajuste de valores de la tabla anterior para otras condiciones)


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Curva de referencia:D

daay )100( +=

Tipo de rido Consistencia arodados Seco-plstica

BlandaFluida

10

1112Machacado Seco-plstica

BlandaFluda

121314

Resolucin: GrficaNumrico

Cantidad de agua: tabla 4 y 5. Con correccin.

% de cemento- El cemento es un rido.1025= Vridos+ Vcemento+ VaguaVridos+cemento= 1025 - Vagua% cemento=((Peso cemento/densidad)/ (1025- Vagua))*100

MTODOS GRFICOS

1) Grfico semilogartmico.

2) Dibujar curvas granulomtricas de los ridos3) Dibujar curva de referencia (Fller, Bolomey)4) Hacer un primer tanteo y dibujar la curva correspondiente. Las

reas por encima y por debajo de la curva de referencia han dequedar compensadas

5) Orientacin para el primer tanteo.Se mira la granulometra real con la curva terica de referencia. Yse estiman los primeros porcentajes de cada material.

Igualmente es ms objetivo calcular las proporciones de los ridosmediante el sistema de los mdulos aunque tambin se puede utilizar el

mtodo de los tanteos y de las grficas para llegar al mismo resultado.

El mdulo granulomtrico es la rea limitada por la curva, el eje deordenadas y la paralela al eje de abscisas para el punto 100% en papelsemilogartmico.

El mdulo granulometrico de las curvas de Fuller para cada dimetromximo del rido se presenta en la tabla 7 y tabla 8.

Tamao mximo

del rido en mm

25 30 35 40 45 50 55 60 65 70

Mdulogranulomtrico

5.21 5.45 5.64 5.82 6.00 6.16 6.29 6.40 6.51 6.60

Tabla6. Determinacin del coeficiente a


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Contenido

decemento

TAMAO MXIMO DEL RIDO (mm)

10 15 20 25 30 40 60

275 4.05 4.45 4.85 5.25 5.60 5.80 6.00300 4.20 4.60 5.00 5.40 5.65 5.85 6.20350 4.30 4.70 5.10 5.50 5.73 5.85 6.30400 4.40 4.80 5.20 5.60 5.80 5.90 6.40

Una vez encontrado el mdulo granulomtrico terico de la curva dereferencia con el que se ha de trabajar, se determinan las proporciones enlas que se han de mezclar los ridos a partir de sus mdulos

granulomtricos.

Si disponemos de dos ridos, arena y grava de mdulos granulomtricosma y mg, siendo el mdulo granulomtrico terico escogido, se deducenlos porcentajes x y y en peso de cada uno de los ridos que se han demezclar segn las ecuaciones:

my

mx

m ga =+100100

; 100=+yx

Si se trata de tres ridos (arena, gravilla y grava), de mdulosgranulomtricos iguales a m1, m2 y m3 respectivamente, se calcularnlos mdulos granulomtricos tericos correspondientes al dimetromximo de la gravilla mt2, y de la grava mt3, y con estos datos se podrnencontrar los porcentajes t1, t2 y t3 en que se han de mezclar los tresridos de acuerdo con el siguiente sistema de ecuaciones:

23

3310021

mtm

mtmtt

=+

12

22)( 211

mm

mtmttt

+=

1212 )( tttt = +

)(100 213 ttt +=

Para n ridos,

t1, t2, t3,...tn: % en peso

m1, m2, m3...mn: mdulos experimentes.mt1, mt2, mt3,...mtn: mdulos tericas

Tabla 7. Mdulo Granulomtrico de ridos que siguen la parbola de Fller

Tabla 8. Valores ptimos del mdulo granulomtrico segn Abrams para hormigones ordinarios


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Los mdulos experimentales se determinan como :100

Re% uladotenidoAcum

Para determinar los mdulos tericos numricamente:

(Falta)

)1(

1321 100...

=++++

ntn

tnnn

mm

mmtttt

)2()1(

)1(1

12122 )...(...

+++=+++

ntnt

ntn

nnmm

mmtttttt

23

3332121 )(

t

t

mm

mmttttt

++=+

12

22211 )(

mm

mmttt t

+=

1212 )( tttt +=

PROPORCIONES DE LA MEZCLA

Para obtener 1 m3 de hormign, se han de tener en cuenta que la suma delos volmenes de cemento y agua ha de ser superior a la terica debido ala contraccin que sufre la pasta.

Por lo tanto la suma de los volmenes de los diferentes componentesdebe ser no de 1000 dm3 sino de 1025 dm3 (2,5%), siempre por m3dehormign final preparado.

10253

3

2

2

1

1=++++

p

G

p

G

p

G

p

CA

donde:

A: litros de agua, por m3 de hormignC: peso del cemento en kg, por m3 de hormignGi: pesos de la arena, gravilla y grava en kg, por m3 de hormignPi: pesos especficos del cemento y de los ridos en kg/dm3.

CORRECCIONES

En el caso de hormigones aireados, se disminuye la cantidad de arena en

un volumen similar al del aire en oclusin, y es reduce tambin la


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cantidad de agua de pasta en la proporcin de 3.1 % por cada % de aireincorporado.

Si los ridos no estn secos y llevan una cierta humedad, se ha deefectuar la correspondiente correccin en la cantidad de agua terica

obtenida para la dosificacin, ya que de no hacerse as habra un excesoy disminuira la resistencia final del hormign entre otras caractersticas.

Finalmente hay que decir que existen segn diferentes autores, otrascorrecciones relativas a la forma del rido, tipo de obra a realizar, etc.Pero no se utilizan como las correcciones anteriormente mencionadas.DOSIFICACIN POR M3

Una vez conocida las correcciones a hacer al agua y al rido fino,podemos conocer los valores finales de la dosificacin por metro cbico

del hormign pedida y elaborada con los ridos, cemento y condicionesde ejecucin exigidas.En caso de existir variaciones en algn de los parmetros de partida,habr de rehacer los clculos ya que se obtendrn evidentemente unadosificacin diferente.Finalmente habr que realizar las probetas necesarias y efectuar losensayos adecuados para comprobar que le hormign as confeccionadocon esta dosificacin es el adecuado y el exigido.

METODOS AMERICANOS ACI211

Sin curvas de referencia

1) Eleccin del asentamiento

En funcin del tipo de construccin

Tipo de construccin Asiento (cm)Mximo (*) Mnimo

Muros armados de fundacin ycimientos

8 2

Fundaciones, cajones y muros dehormign en masa

8 2

Vigas y muros armados 10 2Soportes de edificios 10 2Pavimentos y losas 8 2Grandes macizos 8 2Tabla ACI1.(*) Los mximos anteriores pueden aumentarse en 2 cm cuando no se empleevibracin

2) Eleccin del Dmax del rido

En funcin de las armaduras y encofrados . aspectos econmicos


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3) Estimacin cantidad agua y aireTablas e funcin de: asentamiento

Dmax ridoCantidad de aire

Asiento en elcono de Abrams(cm)

Agua, en l/m3 para los tamaos mximos, en mm10 12.5 20 25 40 50 70 150

Hormign sin aire incorporado3 a 58 a 1015 a 18Aire ocluido enhuecos en lamasa, en

205225240

3

200215230

2.5

185200210

2

180195205

1.5

160175185

1

155170180

0.5

145160170

0.3

125140-

0.2Hormign con aire incorporado

3 a 5

8 a 1015 a 18

Aire, ocluidototal, en

180

200215

8

175

190205

7

165

180190

6

160

175185

5

145

160170

4.5

140

155165

4

135

150160

3.5

120

135-

3Tabla ACI2.Estimacin cantidad agua y aire

4) Seleccin relacin a/cTablas en funcin de: fcm deseada contenido de aire (valores paracontenidos de aire no mayores que los indicados en la Tabla ACI2).

Resistencia a compresin a28 das (N/mm2) (*)

Relacin agua/cemento, en pesoHormign sin aireincorporado

Hormign conaireante

45403530252015

0.380.430.480.550.620.700.80

--

0.400.460.530.610.71

TablaACI3. Seleccin relacin a/c

Valores para tamao mximo del rido entre 20 y 30 mm

5) Clculo cantidad de cemento

ca

aC

/=

6) Estimacin contenido rido grueso

Tabla en funcin de : Dmax ridoAsentamiento determinado

Mdulo de finura de la arena


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Tamao mximodel rido (mm)

Volumen de rido grueso, compactado en seco, por unidad devolumen de hormign, para diferentes mdulos de finura, de la arena2.40 2.60 2.80 3.00

1012.520

25405070150

0.500.590.66

0.710.760.780.810.87

0.480.570.64

0.690.740.760.790.85

0.460.550.62

0.670.720.740.770.83

0.440.530.60

0.650.700.720.750.81

Tabla ACI4.Estimacin contenido rido gruesoHormigones para pavimentos: aumentar 10%Hormigones bombeados: reducir 10%

La tabla ACI4. nos da el V de conjunto de rido grueso, por unidad devolumen de hormign.El peso de rido grueso por m3 de hormign:

Valor de la tabla*1000*densidad conjunto

7) Estimacin contenido rido fino

Arenas de mdulo de finura: 2.2 a 2.8

Si < 2.2 ms trabajabilidadMenos resistencia

> 2.8 menos trabajabilidad

< 3.2 ms resistenciapeligro segregacin

a) Mtodo Volumen absoluto

Vhormign= Vagua+Vcemento+Vrido grueso+Varena+Vaire

b) Mtodo del peso:

Si se conoce o se estima (Tabla ACI5) el peso del m3 de hormign:

Peso arena = Peso Horm. Peso H2O Peso cem.- Peso ridogrueso

Tamao mximo del rido(mm)

Peso estimado del metro cbico de hormign fresco(kg/m3)Sin aireante Con aireante

1012.5

22852315

21902235


14/14

2025405070150

235523752420244524652505

228023152355237524002435

Los valores del cuadro anterior estn calculados para una dosificacin de cemento de 330 kg/m3, consistencia media, densidad de los ridos 2,7 y, agua determinada para una consistenciade 8 a 10 cm medida en con de Abrams.

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