informe dosificaciones

7/30/2019 Informe dosificaciones

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SEDE TALCACONSTRUCCIN CIVIL

INTRODUCCIN

METODOSDE

DOSIFICACINENHORMIGONES

TECNOLOGA DEL HORMIGN II

PROFESOR: MANUEL NORAMBUENA CCERES

ALUMNOS

JUAN AVILA SAAVEDRADIEGO GUIMAY CASTILLO

09/07/20131 Semestre 2013


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Este informe est constituido por diferentes mtodos de dosificacin, talescomo Faury, NCh 170, ACI, Valette, entre otros, donde se explica y describecada paso de estos mtodos, los cuales estn confeccionados de diferentesformas pero con los mismos componentes, refirindose a dosis de agua,dosis de cemento, determinacin del tamao mximo de los ridos, etc.

Juegan un papel importante las experiencias de sus propios autores einstitutos, quienes confeccionan estas dosificaciones, logrando una buenaestructura con los diferentes componentes que se necesitan para unadosificacin con resultados aceptables y confiables.

Se comprender que la mayora de estos, son los que se han estudiado enclases y se han entendido a medida que pasa el semestre, por lo tanto lamanera de profundizar este tema, ha sido en buscar otros mtodos no tanconocidos.

OBJETIVOS.


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Objetivo General.

Definir y explicar los diferentes tipos, mtodos de dosificacin y comoes su elaboracin.

Objetivos Especficos.

Generar conocimientos sobre los tipos de dosificaciones que existen.

Analizar los tipos de dosificacin, cada paso y considerar las formulasempleadas en estas.


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DESARROLLO

Mtodo de dosificacin de Faury

Este mtodo apunta a las experiencias que tuvo el mismo autor, las quecomponen una continuacin de las que ya anteriormente haban ejecutadosobre principios similares.

Otros investigadores tales como Fuller, Bolomey y principalmente Caquot,quien le proporciona el fundamento terico de los conceptos de mayorimportancia contenidos en el mtodo.

Se fundamenta esencialmente en principios granulomtricos para determinarlas cantidades de los materiales que permiten otorgar a un determinadohormign las caractersticas previstas.

Este mtodo se divide en 5 puntos, los cuales son necesarios para su buenresultado, ellos son:

Determinacin del tamao mximo del rido.

Determinacin de la fluidez del hormign (dosis agua).

Eleccin de la curva granulomtrica ideal (consistencia).

Determinacin de la razn agua/cemento.

Determinacin de la dosificacin (ajuste granulomtrico).


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Determinacin del tamao mximo del rido

rido chancado y rodado (fig. 1 y 2)fig. 1

Fuente: www.aridospetromin.cl

fig. 2

Fuente: www.aridospetromin.cl

El Mtodo de Faury se basa en el criterio denominado efecto de pared,desarrollado por el investigador francs Caquot, que cuantifica el efecto queuna superficie dura ejerce sobre la porosidad de un material granular en lazona adyacente a ella.

Este efecto se deriva del desplazamiento que sufren las partculas conrespecto a la posicin que ocuparan si el material estuviera colocado en unamasa indefinida, es decir, si no existiera la superficie que produce lainterferencia.

La aplicacin de este criterio al efecto de pared derivado de la presencia demoldajes y enfierraduras presentes en todo elemento de hormign es usado


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por Faury para determinar el tamao mximo del rido ms grueso contenidoen el hormign.

Radio Medio de Moldaje:

R = Volumen del elemento.

Superficie de moldajes y enfierraduras delelemento

R = Seccin neta hormign.

Permetro de moldajes y enfierraduras delelemento

Radio Medio de la enfierraduras:

r = Superficie libre entre barra dearmadura .

Permetro correspondiente a lassuperficies

Se debe tener consideracin sobre los siguientes conceptos para el clculo:

Superficie de moldajes incluida en denominador del radio medio demoldaje es la de los moldes que limitan el volumen del elemento, sedeben considerar las caras libres sometidas a terminacin.

Permetro de armaduras corresponde a la superficie externa de lasbarras de armadura absorbidas en el elemento.

En el clculo del radio medio de la enfierradura son aquellas a travsde las cuales debe atravesar el hormign y la superficie libre es la queatraviesa el hormign.

Faury propuso expresiones para determinar el tamao mximo, se ven en losiguiente: (tabla 1)


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(Tabla 1)

Tipo de rido R/r TamaoMximo

P

Rodado > 1,4 > 1,12 r T/1,45 r< 1,4 < 0,80 R T/R

Chancado > 1,2 > 0,96 r T/1,25 r< 1,2 < 0,90 R T/R

Fuente: Libro Tecn.Del hormign.

Determinacin de la fluidez (dosis de agua)

Queda establecida en el Mtodo de Faury a travs de la fijacin del contenidode huecos para cada curva granulomtrica ideal, que al ser llenados por elagua de amasado, determinar dicha caracterstica del hormign.

La expresin para determinar el porcentaje unitario de huecos es lasiguiente:

H = K + K____

5 T 0,80 _ 0,75P

Los valores de los coeficientes K (dependen del grado de compactacinaplicado al hormign) y K' quedan a su vez definidos de acuerdo en lassiguientes tablas:

Valores de K, Faury. (Tabla 2)

(Tabla 2)

Fluidez Compactacin

Naturaleza de los ridosArenarodadaGravarodada

ArenarodadaGravachancada

ArenachancadaGravachancada

Muy fluida Nula 0.355 o mas 0.379 o mas 0.440 o masBlanda Media 0.335 0.360 0.410 0.440


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0.355 0.380Plstica Cuidadosa 0.315

0.3350.340 0.360

0.385 0.410

De tierrahmeda

Muypotente

0.240 0.315

0.315 0.335

0.335 0.385

Extra seca Excepcional

0.240 omenos

0.315 omenos

0.335 o menos

Fuente: Libro Tecn. Del hormign.

Valores de K, Faury modificado por Zabaleta. (Tabla 3)(Tabla 3)

Asentamiento

CompactacinNaturaleza de los ridosArenarodadaGravarodada



12 15 Nula 0.380 0.390

0.405 0.415

0.430 0.440

10 12 dbil 0.370 0.380

0.395 0.405

0.420 0.430

8 10 Media 0.360

0.370

0.385

0.395

0.410 0.420

6 8 Cuidadosa 0.350 0.360

0.375 0.385

0.400 0.410

4 6 potente 0.340 0.350

0.365 0.375

0.390 0.400

2 4 Muy potente 0.330 0.340

0.355 0365 0.380 0.390

0 - 2 Excepcionalmente potente

0.320 0.330

0.345 0.355

0.370 0.380


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Valores de K, Faury. (Tabla 4)

(Tabla 4)

Compactacin

K

Normal 0.003potente 0.002


Los valores de K deben ser elegidos principalmente en funcin del

asentamiento de cono que se desea dar al hormign, debiendo entenderseque la glosa relativa a compactacin significa que esta debe ser hecha porvibracin para las designadas cuidadosa a excepcionalmente potente,prolongando el tiempo de vibracin hasta lograr la total compactacin delhormign. En las compactaciones sealadas como nula a media puedentambin emplearse medios menos potentes, como ser varillado.

Debe sealarse que la tabla con los valores K aqu incluida no corresponde ala originalmente propuesta por faury en el texto en que plantea su mtodo,sino que corresponde a una adaptacin proveniente de la experiencia delautor.

Determinacin de la consistencia, eleccin de la curvagranulomtrica ideal.

Se establece bsicamente a travs de una granulometra total adecuada.Para este objeto, el mtodo propone una Curva Granulomtrica de Referencia

o Curva Ideal, la que incluye al cemento, que puede ser variada de acuerdo alas caractersticas que se desee conferir al hormign. La forma general y losparmetros que la determinan son los que aparecen en la siguiente figura.

Curva ideal granulomtrica Faury. (Fig. 3)

fig. 3


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Fuente: Libro Tecn. Delhormign.

Es necesario hacer las siguientes acotaciones respecto a la curva propuesta:

La escala de abscisas corresponde a los tamaos de partculas,

representada proporcionalmente a la raz quinta de su tamao; t0 =0,0065

La escala de ordenadas corresponde a la proporcin en volumen realpresente en el hormign de partculas de un tamao dado con respectoal volumen real total de partculas slidas, incluido el cemento.

El punto de quiebre de los dos tramos rectos que componen la CurvaIdeal queda definido por las siguientes coordenadas.

Abscisa: T/2, siendo T el tamao mximo del rido ms grueso

5Ordenada: Z = M + 17,8 T + 500 K .

0,80/P 0,75

El coeficiente K' tiene el mismo valor adoptado para determinar la fluidez.


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Los parmetros T y 500K/ (0,80/P-0,75) quedan definidos en base al criteriodenominado efecto pared. el valor del coeficiente M queda determinadopor la Tabla 40. Representa el grado de consistencia del hormign (finos).

Valores de M, Faury. (Tabla 5)

(Tabla 5)

Consistencia

CompactacinNaturaleza de los ridosArenarodadaGravarodada



Muy fluida Nula 32 o mas 34 o mas 38 o masFluida dbil 30 32 32 34 36 38Blanda Media 28 30 30 32 34 36

Plstica Cuidadosa 26 28 28 30 32 34Muy firme potente 24 26 26 28 30 32De tierrahmeda

Muy potente 22 24 24 - 26 28 - 30

Extra seca Excepcionalmente potente

22 o menos 26 o menos 28 o menos


En esta se ha supuesto que la consistencia est ligada a la fluidez a travs dela compactacin necesaria, lo cual implica que los coeficientes K y M ser

elegidos para igual condicin de compactacin.

Determinacin de la razn agua/cemento.Esta determinacin es la misma que se hace presente en el mtodo dedosificacin ACI.

Determinacin de la dosificacin.

Las condiciones de partida sealadas en los prrafos anteriores permitencalcular las cantidades en que los diferentes componentes del hormign


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deben mezclarse para obtener las caractersticas previstas. El procedimientopara este objeto es el que se describe a continuacin:

Determinacin de la dosis de agua; En funcin de los valores del

porcentaje de huecos establecido en la forma sealada anteriormentese puede determinarse la dosis de agua expresada en litros por metrocbico mediante la expresin:

A = 1000 x h

Determinacin de la dosis de cemento; La dosis de cemento es posibledeterminarla en base al cuociente entre la dosis de agua determinadaen la forma sealada en el prrafo anterior y la razn agua/cementodefinida.

En el caso de haberse previsto el empleo de un incorporador de aire, lacantidad de aire incorporado debe sumarse a la dosis de agua para elefecto del clculo de la dosis de cemento.

Determinacin de las dosis de ridos; La determinacin de las dosis deridos debe efectuarse estableciendo proporciones para cada uno deellos, de manera tal que la curva granulomtrica total obtenidamezclndolos en dichas proporciones logre el mejor ajuste posible a laCurva Ideal obtenida en la forma sealada anteriormente.

Para este objeto, Faury ha propuesto un sistema, denominado de losndices Ponderales, el cual permite obtener este ajuste ptimotomando en cuenta la diferente importancia granulomtrica de laspartculas componentes en funcin de su tamao.

Este ndice Ponderal aparece definido en la siguiente figura, para cadapartcula de un tamao determinado.


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ndice Ponderal (Fig. 4)

fig. 4

Fuente:Libro Tecn. Del hormign.

Sin embargo, su aplicacin debe tener en consideracin que un rido estcompuesto de partculas de diferente tamao en proporciones que se

determinan mediante su anlisis granulomtrico efectuado empleando unaserie normalizada de mallas. Por este motivo, se asigna a las partculascomprendidas entre dos mallas sucesivas el valor promedio definido por elgrfico antes mencionado.

En la Tabla 6 indica dichos ndices Ponderales para los tamaos de partculascorrespondientes a una granulometra efectuada por la serie normal ASTM.

ndices ponderales, Faury (Tabla 6)

Tabla 6


En esta tabla el ndice Ponderal ha sido calculado para las partculas detamao comprendido entre dos mallas sucesivas de la serie y anotado frentea la malla de tamao superior.

Los valores sealados permiten definir el ndice Ponderal del rido, calculadocomo la suma de los productos de los porcentajes granulomtricoscomprendidos entre dos mallas sucesivas por el ndice Ponderalcorrespondiente a las aberturas de los tamices relacionados con cadaporcentaje granulomtrico.


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Para este objeto hay que calcular los porcentajes acumulados usando lasecuaciones para graficar:

A su vez, es posible calcular el ndice Ponderal del rido Combinado,determinado mediante la suma de los productos de los ndices Ponderales delos ridos por un determinado porcentaje de mezcla de dichos ridos.

Este mismo procedimiento es posible aplicarlo a la Curva Ideal, considerandolos porcentajes granulomtricos que ella define.

Sobre las bases enunciadas, el mtodo establece que los porcentajesptimos de combinacin de los ridos se obtienen cuando el ndice Ponderaldel rido Combinado es igual al de la Curva Ideal. De esta manera, si para elhormign se ha previsto el empleo de dos ridos, uno grueso y otro fino, losporcentajes ptimos de combinacin se obtienen resolviendo el siguientesistema de ecuaciones:

Siendo:

c,f y g porcentajes de volumen real de cemento, rido fino y rido grueso,respectivamente. Estos porcentajes deben expresarse en proporcin delvolumen real total de slidos, puesto que as est definida la Curva Ideal.


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El valor de c que corresponde al cemento, es determinado a partir de ladosis de cemento C, mediante la siguiente expresin:

lci, lf, lg : ndices Ponderales del cemento, rido fino y rido grueso. Elcorrespondiente al cemento debe considerarse igual a 1.

li: ndice Ponderal de la Curva Ideal Total.

c: densidad real del cemento

Un procedimiento similar puede emplearse si el nmero de ridos previstos

es superior a dos.

En este caso, dado que el sistema de ecuaciones sera indeterminado, esnecesario efectuar tantas igualaciones adicionales de ndices Ponderalescomo sea la cantidad de ridos sobre dos. Para este objeto, es convenienteelegir como puntos de igualacin de los ndices Ponderales de los ridoscombinados y de la curva ideal los correspondientes a los tamaos mximosde cada uno de los ridos componentes. Ello permite ampliar el sistema deecuaciones hasta obtener tantas ecuaciones como ridos intervienen.

De la manera sealada pueden determinarse los porcentajes ptimos de

combinacin de los ridos y, a partir de ellos, las cantidades por metro cbicocorrespondientes a cada uno de ellos de acuerdo a la siguiente expresingeneral:

Siendo:

Ai :Cantidad del rido i en kg/m3.i :Porcentaje de la rido i.i :Densidad real del rido i.


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Mtodo de dosificacin de Valette

El Mtodo de Valette, desarrollado por el ingeniero francs Valette, emplea

tcnicas experimentales para obtener las dosis de los materialescomponentes que permitan obtener lascondiciones previstas para el hormign. Por este hecho su aplicacin requierede tcnicas de laboratorio, las que pueden resumirse en las etapas que seindican a continuacin:

Determinacin de las caractersticas fsicas de los materiales:

Pesos especficos cemento y ridos Densidades aparentes ridos

Agua de mojado cemento y ridosMortero lleno con mnimo contenido de cemento, hormign de dosis mnimade cemento, correccin de la dosis de cemento.

Determinacin de las caractersticas fsicas de los materiales

Las caractersticas a determinar son las siguientes:

Pesos especficos del cemento y los ridos. Su determinacin debe

efectuarse en conformidad con la Normas respectivas.

Densidades aparentes de los ridos.

Debe determinarse en conformidad con las Normas respectivas,considerando los ridos en estado seco y suelto.

Agua de mojado del cemento y los ridos.

El agua de mojado del cemento corresponde a su agua de consistencianormal.

Para la arena en cambio debe establecerse de manera tal que la cantidad deagua aadida le confiera la consistencia necesaria como para permitirleformar una bola con la mano.

Para el rido grueso, el agua de mojado corresponde a aquella que haceaparecer brillante la superficie de los granos que lo constituyen.


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Determinacin del mortero lleno, de mnimo contenido de cemento.

Su determinacin se basa en la idea que los huecos de la arena con su aguade mojado deben quedar exactamente llenos, con un 10% de exceso, por lapasta de cemento con su agua de consistencia normal.

Calculadas las cantidades que producen esta condicin, debe prepararse elmortero con dichas cantidades. Este debe presentar un aspectosuperficialmente brillante, sin exudacin de agua y debe, adems, serplstico, deformndose elsticamente a la presin de un dedo. En caso deno cumplirse estas condiciones, debe corregirse el agua de mojado y repetir

el proceso hasta obtenerla.

Determinacin del hormign lleno, de mnima dosis de cemento.

Al mortero, preparado segn el prrafo anterior, se le adiciona el mximoposible de rido grueso con su agua de mojado correspondiente. Esta adicinse efecta con el hormign colocado y compactado en un molde quereproduzca lo ms exactamente posible las condiciones de obra,aprecindose si la docilidad obtenida es adecuada y la colocacin fcil.

Si estas condiciones no se obtienen, debe variarse el agua de mojado delrido grueso segn sea el resultado obtenido y repetir el proceso.

Determinacin de la dosificacin final.

De acuerdo a los pesos de materiales usados y el volumen obtenido segnlas etapas anteriormente descritas, puede calcularse la dosificacin obtenida.Si ella no conduce a la dosis de cemento prevista, deber efectuarse lacorreccin intercambiando iguales volmenes reales de arena y cemento con

sus respectivas aguas de mojado hasta conseguirla.


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Mtodo de dosificacin segn NCh 170.

Para este mtodo de dosificacin es necesario hacer una eleccin del gradodel hormign.

Clasificacin de los hormigones por resistencia a la compresin en probetascubicas,NCh170 Of.85.(Tabla 7)

(Tabla 7)Grado Resistencia Especificada fc

MPa Kgf/cm2H5 5 50

H10 10 100H15 15 150H20 20 200H25 25 250H30 30 300H35 35 350H40 40 400H45 45 450H50 50 500


Clasificacin de los Hormigones por Resistencia a laFlexotraccin,NCh170Of.85. (Tabla 8)

(Tabla 8)Grado de

Flexotraccio

n

Resistencia Especificada ftMPa Kgf/cm2

HF3 3,0 30HF 3,5 3,5 35

HF4 4,0 40HF4,5 4,5 45HF5 5,0 50

HF5,5 5,5 55HF6 6,0 60


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Despus de observar los grados de hormign se hace la eleccin del Gradodel Hormign,NCh170 Of.85. (Tabla 9)

(Tabla 9)


Determinacin de la resistencia media requerida

Para garantizar que el hormign producido o un porcentaje de ste cumplalos requisitos de resistencia, se debe dosificar para una resistencia mayor ala especificada o caracterstica (fc).Suponiendo que la resistencia del hormign producido tiene una distribucinnorma:

Distribucin Normal de las Resistencias del Hormign (Fig.5)

(Fig.5)


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fd = fc + t*s

fc: Resistencia caracterstica.

fd: Resistencia media de dosificacin.s: desviacin estndar de la obra.t: factor estadstico para un nivel de confianza.

El factor estadstico t se determina de la Tabla 10 a partir del nivel deconfianza o complemento del porcentaje de defectuoso (vlido para ms de30 resultados).

Factor estadstico t, NCh170 Of.85. (Tabla 10)

(Tabla 10)


La desviacin estndar s de la obra se determina con la estadstica deresistencia del mismo tipo de hormign con que cuente la empresa. En casoque no exista o la obra est comenzando, se pueden utilizar los datosindicados en las Fig.6 o Tabla 11.

Desviacin estndar para resistencia a la compresin segn BSI. (Fig. 6)

(Fig. 6)


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Desviacin estndar s segn Norma chilena NCh170 Of.85

Cuando no se disponga de resultados ni de antecedentes delcontratista, para cualquier nivel de resistencia a la compresinespecificada del proyecto, adoptar el valor: s = 8 MPa.

Cuando se tienen antecedentes del mismo contratista, trabajando encondiciones similares se utiliza la Tabla 11.

Valor s estimado para resistencia a la compresin, NCh170 Of.85. (Tabla 11)

(Tabla 11)

Fuente: LibroTecn. Del hormign.

Con todos estos datos, la resistencia media de dosificacin se calcula como:

fd = fc + t*s fd = fc/(1 - CV) con CV = s/ fd


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CV = 0,10 a 0,15 para Control Bueno

= 0,15 a 0,20 para Control Normal= 0,20 a 0,25 para Control Deficiente

El trmino t*s se conoce como margen y se representa como M:

M = t*sfd = fc + M

Determinacin de la Razn Agua/Cemento

Por Condicin de ResistenciaRazn Agua/Cemento para Resistencia Media Requerida, NCh170 Of.85 yDICTUC. (Tabla 12)

(Tabla 12)


* fd = 22.8 (C/W 0.73)** fd = 28.5 (C/W 0.73)

Por Condicin de Durabilidad


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Mxima razn A/C en casos de exposicin severa, NCh170 Of.85. (Tabla 13)

(Tabla 13)


* Si se usa cemento resistente a los sulfatos (C3 A < 5%), la relacin A/Cmxima se puede aumentar en 0,05.

Eleccin de la Trabajabilidad

Asentamientos de cono recomendados segn tipo de estructura y tcnica deconstruccin. (Tabla 14)

(Tabla14)


(*) NCh 170 Of.85 Asentamientos de cono para compactacin por vibracin.En situaciones excepcionales se podr emplear apisonado manual, en cuyocaso, ambos lmites de la tabla se deben aumentar en 4 cm. En los casos que


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se evite la segregacin y se asegure la obtencin de un hormign compacto,mediante el uso de aditivos o de tecnologas especiales de transporte ycolocacin, se podrn emplear docilidades distintas de las indicadas en laTabla 14.

(**) Zabaleta: Se puede incrementar en 2 cm., cuando no se utilizanvibradores de alta frecuencia.

Equipos de compactacin:

Mecnicos de alta potencia: vibrador externo, pisn mecnico, vibro-compresin, etc.

Corrientes: vibrador de inmersin, vibrador superficial, etc.

Especiales: equipos de vaco, de centrifugado, etc.

Manuales: varillas, martillo goma, macetas, paletas, etc.

Eleccin del Tamao Mximo Nominal del rido

Usar el mayor tamao mximo econmicamente disponible y consistente con

las dimensiones de la estructura.

Cuando se desea hormign de alta resistencia se pueden obtener mejoresresultados con el uso de ridos de menor tamao mximo nominal ya queestos producen mayores resistencias para una razn A/C dada.

Dosis de Agua

La dosis de agua de amasado estimada tiene que ser ajustada en mezclas deprueba para cumplir con la docilidad requerida para la obra. Para esto, tiene

que considerarse los aditivos plastificantes si estn especificados, laproporcin y la forma de los ridos.

La dosis de agua de amasado debe ser corregida por el agua absorbida porlos ridos ya que en la tabla se consideran en condicin sss.

Los aditivos solubles o lquidos se consideran como parte del agua libre o deamasado


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Dosis de Cemento

Determinada la razn W/C y la dosis de agua, la cantidad de cemento est

dada por la frmula:

C = A (kg/m3)A/C

Dosis mnima de cemento [kg/m3]

Hormign armado protegido de la intemperie 240 Hormign armado expuesto a la intemperie 270

Hormign armado no controlado (grado < H20) 300 Hormign simple no controlado 170

Dosis de Aire

Hormigones corrientes, aire promedio atrapado, NCh170 Of.85. (Tabla 15)

(Tabla 15)


Hormigones con aditivos incorporadores de aire, Contenido de aire, NCh170Of.85. (Tabla 16)

(Tabla 16)


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Tolerancia = 1,5Para hormigones grado superior a H35 contenido de aire de tabla se puedenreducir en 1%.

(*) Al comprobar el contenido de aire en este caso, se debe remover todo elrido con tamao mayor que 38 mm y la determinacin se har en lafraccin de tamao inferior a 38 mm y se aplica una tolerancia de 1,0.

Dosis de ridos

La dosis del rido total se calcula restando de la densidad del hormign lasdosis del cemento y del agua:Dosis total de rido: A = D C A

Con D = densidad hormign fresco compactado [kg/m3]C = dosis cemento [kg/m3]A = dosis agua libre [kg/m3]

La proporcin adecuada de los ridos gruesos y finos debe ajustarse a:

Que proporcione un hormign de:

Mxima compacidad

Docilidad adecuada para condiciones de obra

Considerar caractersticas de los ridos disponibles


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Granulometra

Densidad

Textura

Forma

Proporciones de los ridos determinadas considerando

Granulometra de cada uno de los ridos

Granulometra del rido combinado

Mtodo de dosificacin ACI (American concrete institute)

El mtodo del American Concrete institute se basa en tablas empricasmediante las cuales se determinan las condiciones de partida antessealadas, en la forma que se explica y comenta a continuacin.

Determinacin del tamao mximo.

La determinacin del tamao mximo aceptable para el rido masgrueso que intervendr en la dosificacin del hormign se efectamediante la tabla 17 la cual establece un rango de tamaos mximosaplicables a diversos elementos estructurales en funcin de la

dimensin mnima de la seccin. El tamao mximo debe precisarse enel rango sealado, aumentndolo mientras mayor sea la dimensin.

Determinacin de la fluidez.

La fluidez que se desea otorgar al hormign queda definida en estemtodo de dosificacin en base al asentamiento para establecer, elcual puede usarse como referencia la tabla 18.


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Esta tabla define un rango aceptable de asentamientos para diversostipos de elementos estructurales. Debe sealarse que esta definicines relativamente imprecisa, pues, por una parte, el rango sealado esbastante amplio y, por otra, la gama de elementos estructuralesconsiderados es restringida y delimitada en forma poco precisa.

Determinacin de la consistencia.

La consistencia ms apropiada para el hormign se establece enfuncin de las proporciones de rido grueso y fino incorporadas y esdeterminada directamente al proceder al clculo de las cantidades deridos en la forma definida en la tabla 7.6 puede verse que uno de losparmetros de entrada considerados en ella lo constituye el modulo definura de la arena , procedimiento que emplea este mtodo parareflejar la influencia granulomtrica de la arena

El procedimiento sealado es bastante simple en su aplicacin, peropor ello mismo adolece de falta de precisin en su definicin.

Determinacin de la razn agua/cemento.

Esta se efecta en base a las tablas 20 y 21 la primera de ellas sedefine la razn agua/cemento en funcin de las condicionesambientales a que estar expuesto el hormign durante su vida til, yla segunda, en base a la resistencia especificada para el hormign.

Determinacin de la dosificacin. Las condiciones de partida sealadasen los prrafos anteriores permiten calcular las cantidades en que losdiferentes componentes del hormign deben mezclarse para obtener lascaractersticas previstas. El procedimiento para este objeto es el que sedescribe a continuacin:

Determinacin de la dosis de agua . Para su determinacin se emplea latabla 19, la cual establece la cantidad de agua expresada en litros pormetro cubico de hormign colocado y compactado , en funcin delasentamiento de cono definido segn el prrafo de determinacin defluidez y del tamao mximo determinado de la forma sealada en elprrafo de la determinacin del tamao mximo.


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Para la determinacin de la dosis de agua debe distinguirse el caso delempleo de aire incorporado, por tema de aditivos presentes.

Determinacin de la dosis de cemento . La dosis de cemento es posibledeterminarla en base al cuociente entre la dosis de agua determinadaen la forma sealada en el prrafo anterior y la razn agua/cementodefinida segn el prrafo de la determinacin de la raznagua/cemento.

Determinacin de la dosis de grava. Se determina a partir de la tabla22 en funcin del modulo de finura de la arena y al tamao mximo,definido segn se describe en el prrafo de la determinacin deltamao mximo.

La dosis de grava aparece expresada en litros por metro cubico,debiendo, en consecuencia, multiplicarse por la densidad aparente dela grava en caso de desear expresarla en kilos por metro cubico,determinada en condicin compactada en seco.

Determinacin de la dosis de arena . Se determina partiendo del hechoque la suma de los volmenes reales de agua, aire incorporado (oatrapado), grava y arena deben ser iguales un metro cubico. Ellopermite definir el volumen real de arena, puesto que los restantes sonconocidos a partir de sus dosis calculadas en la forma descrita en losprrafos anteriores, el cual, multiplicado por la densidad real de la

arena, conduce al valor de la dosis de arena, expresada en kilos pormetro cubico.

Tablas para el mtodo ACI de dosificacin para hormign.

Asentamientos de cono recomendados para diversos tipos de construcciones(Tabla 17)

(Tabla 17)


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Fuente: Librocompendio de tecnologa del hormign.

Tamaos mximos de ridos recomendados para diversos tipos deconstruccin. (Tabla 18)

(Tabla 18)

Fuente: Libro compendiode tecnologa del hormign.

Cantidades de agua aconsejadas para diferentes asentamientos y tamaosmximos de los ridos. (Tabla 19)


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(Tabla 19)

Fuente: Libro compendio de tecnologa del

hormign.

Razones agua/cemento mximos para diferentes topos e estructuras ygrados de exposicin. (Tabla 20)

(Tabla 20)

Fuente: Libro compendio de tecnologadel hormign.

.


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Razn agua/cemento con cementos grado corriente y alta resistencia. (Tabla21)

(Tabla 21)

Fuente: Libro compendio detecnologa del hormign.

Volumen de rido grueso por metro cubico de hormign. (Tabla 22)

(Tabla 17)

Fuente: Libro compendio de tecnologa del hormign.


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Mtodos de dosificacin en hormigones autocompactantes.

Mtodo de dosificacin CBI

El mtodo de dosificacin de CBI (Swedish Cement and ConcreteInstitute) fue desarrollado por Peterson (1996) y Billberg (1999). Elmtodo consta de tres fases. En la primera de ellas se determina elvolumen mnimo de pasta. En la segunda fase se obtiene lacomposicin de la pasta, y en la tercera se comprueban laspropiedades fsicas del hormign, tanto en estado fresco como enestado endurecido (Peterson et al., 1996; Gettu et al., 2003, 2004).

Una de las diferencias de este mtodo respecto a los otros es que setiene en cuenta el volumen de huecos en el esqueleto granular, y ellodetermina el volumen mnimo de pasta necesario para llenar todos loshuecos existentes entre las partculas de los ridos y recubrindolas.De esta manera se evita el bloqueo ante la presencia de obstculos. Elvolumen de huecos se calcula a partir del grado de compacidad dedistintas relaciones entre el rido grueso y el rido fino.

La determinacin del mortero se obtiene a travs del ajuste de larelacin entre el factor agua/conglomerante y los aditivos

(superplastificante o moduladores de viscosidad o ambos) a travs deun viscosmetro.

Mtodo de dosificacin LCPC

El mtodo de dosificacin LCPC (Laboratoire Central des Ponts etChausses) fue desarrollado por Sedran et al. (1996).

Se basa en el modelo de suspensin de slidos (De Larrard et al., 1997)cuyo principio es que parte del agua del hormign se emplea para

rellenar los huecos entre el esqueleto granular (rido ms ligantes) y elresto para controlar la trabajabilidad (ACHE, 2008).

Este modelo utiliza un programa informtico para la optimizacin delesqueleto granular con el mnimo de huecos llamado Solid SuspensionModel basado en las experiencias obtenidas mediante la utilizacin deun remetro tipo BTRHEOM en cuanto a la eleccin de los materiales,granulometras, la compatibilidad entre el cemento y los aditivos y elcontenido de cemento y las adiciones.


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Mtodo general de dosificacin

El mtodo general de dosificacin fue propuesto por Okamura y Ozawa en1998.Probablemente sea el mtodo ms usado. Se considera al hormign divididoen dos fases.

La primera sera el rido grueso y, la segunda el mortero incluyendo la pastade cemento y los ridos finos. El procedimiento es el siguiente:

Se fija el contenido de rido grueso en el 50% del volumen de slidostotal del hormign.

Se fija el rido fino en el 40% sobre el volumen de mortero.

La relacin agua/ (cemento + filler) se asume en el rango de 0,9 a 1%en volumen, dependiendo de las propiedades del cemento y adicionesempleadas.

La cantidad de superplastificante y la relacin agua/conglomerante se

ajusta mediante ensayos sobre la pasta.

El procedimiento concluye cuando se alcanza un dimetro de 650 mmen el ensayo de escurrimiento sobre hormign

Mtodos de dosificacin basados en el mtodo general

Ha habido un gran nmero de modificaciones y desarrollos del mtodogeneral cuyos objetivos son optimizar la pasta y permitir usar un ampliorango de materiales. Entre ellos destacan los siguientes:

Universidad Tecnolgica de Kochi. Edamatsu et al. (1999) desarrollaron unmtodo para determinar el contenido de rido fino del mortero con elobjetivo de poder usar cualquier tipo de cemento, adicin o rido finoindependientemente de su naturaleza y distribucin y tamao de partcula.

La interaccin entre el mortero y el rido se evalu sobre mezclas en lascuales se utilizaron ridos de vidrio de 10 mm de dimetro. Los ensayos serealizan con el embudo en V para morteros (figura 8). El parmetro que se


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obtiene es el ndice de capacidad de llenado del hormign que es la raznentre los tiempos obtenidos en los ensayos del embudo en V para un mismomortero con y sin ridos de vidrio. Este ndice obtenido permite reducir elvolumen de pasta.

Universidad de Tokio. Ouchi et al. (1997, 1998) desarrollaron un mtodo paradeterminar satisfactoriamente la relacin agua/cemento y la cantidad deaditivo.

Cada parmetro se determina de manera independiente minimizando elnmero de ensayos a realizar. Los ensayos que se realizan son el ensayo de

flujo y el de embudo en V para morteros,(ver figuras 7 y 8).Los ensayos demostraron que existe una relacin entre Rm y Tm, que es(Skarendahl et al., 2000).

Ensayo de flujo de morteros. Fue propuesto por Okamura (Okamura et al.,2000) para morteros. El procedimiento del ensayo es idntico al ensayo deescurrimiento para hormigones descrito anteriormente pero se emplea unmolde con menores dimensiones como se puede observar en la Figura 7.

Los parmetros que se miden son los dimetros r1y r2 de la huella delhormign. El resultado del ensayo se expresa mediante el parmetro G quese calcula segn las expresiones

(Figura 7)


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Fuente: Tesis dosificacin en hormigones autocompactantes

Lineal para cualquier cantidad de superplastificante por peso decemento (Sp/P), y.

Rm = A.Tm^ 0.4 para cualquier valor de la razn en volumen entre elagua y el cemento (Vw/Vp).

Existe una nica combinacin de Vw/Vp y Sp/P para cualquiercombinacin de Tm y Rm.

Ensayo embudo en V. Fue propuesto por Okamura (Okamura et al., 2000)para morteros. El procedimiento del ensayo es idntico al ensayo del embudoen V para hormigones descrito anteriormente, pero empleando un molde conmenores dimensiones como se puede observar en la Figura 8. Se mide eltiempo, t, que tarda en fluir la muestra a travs del embudo.

El parmetro resultante del ensayo es R que se calcula segn la expresin:

(Figura 8)


Universidad de Delft. Pelova et al. (1998) redujeron en un 10% el contenidode pasta respecto al mtodo general de dosificacin debido al factor mximode empaquetamiento que se consigui aumentando el volumen de ridogrueso de un 50% a un 60%. El tamao mximo del rido se limit a 16 mm.

University College London. Este mtodo fue desarrollado por Domone et al.(1999) optimizando linealmente la mezcla de agua, partculas finas y ridos,basndose en el mtodo general de dosificacin. En la Tabla 1.5 se muestran


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los lmites de las proporciones propuestos para alcanzar laautocompactabilidad de las mezclas de hormign.

Al igual que en el mtodo general de dosificacin, la relacin agua/finos se

obtiene con el ensayo de flujo para morteros (Figura 7).

Los ensayos que se realizan sobre el hormign son el ensayo deescurrimiento, embudo en V y caja en U, donde en la Tabla 1.6 se muestranlos valores objetivo dependiendo del tamao mximo de rido.

Mtodo de dosificacin JSCE.

El mtodo de dosificacin JSCE (Sociedad de Ingenieros Civiles deJapn) hace una distincin entre hormigones autocompactantes confinos, con agente modulador de viscosidad y con ambossimultneamente.

En el primero de ellos especifica que el contenido de rido grueso, cuyotamao mximo se sita en 20 25 mm, depende del grado decompactibilidad que se desee obtener y, el contenido de finos delhormign est comprendido entre el 16 y el 19% del total.

En el segundo, se utiliza un agente modificador de viscosidad; el

mtodo nicamente fija el contenido de rido grueso. Y, por ltimo, sise emplean finos y agente modificador de viscosidad se especifica elcontenido de ridos y una mnima cantidad de finos (Gettu et al., 2003,2004).

Mtodo de dosificacin UPC

El mtodo de dosificacin de la UPC (Universidad Politcnica de Catalua) fuepropuesto por Gomes et al. (2001). Inicialmente se desarroll parahormigones autocompactantes de alta resistencia, pero actualmente se ha

generalizado para hormigones de resistencias medias.

Se basa en la optimizacin de la composicin de la pasta (formada porcemento, adicin, agua y superplastificante) y el esqueleto granular (formadopor rido fino y grueso) por separado, para posteriormente combinar ambasoptimizaciones.

Diagrama de dosificacin mtodo UPC (ver Figura 9).(Figura 9)


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Lo primero que se realiza es la seleccin de los materiales y se fijan lasrelaciones agua/cemento y humo de slice/cemento, si es el caso. Medianteel cono de Marsh, se determina la dosificacin de superplastificante a fin debuscar el punto de saturacin que es la relacin entre el superplastificante yel cemento.

El punto de saturacin es aquel que un incremento de aditivo no mejora lafluidez de la mezcla (Gettu et al., 2004).

Como el punto de saturacin depende de la relacin filler/cemento, se

debera de realizar el ensayo para los distintos valores de dicha relacin, sepuede adoptar como orden de magnitud de 0,1 a 0,5 la relacinfiller/cemento.

Una vez fijado el punto de saturacin del superplastificante se determina ladosificacin ptima del filler mediante el ensayo de mini-cono de Kantro(Figura 10). Se recomienda que el dimetro de extensin de flujo est en elrango de 180 mm 10 mm, que para el caso de hormigonesautocompactantes de altas resistencia se sita el parmetro T115 en unrango de 2 a 3,5 s.

Mini-cono de Kantro (Figura 10)

(Figura 10)


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La composicin del esqueleto granular (arena y grava) se determinaexperimentalmente mediante el criterio de mxima compacidad en secosegn la norma ASTM C29/CM29. El objetivo es obtener el mnimo contenidode huecos.

Posteriormente se determina el mnimo volumen de pasta necesario parasatisfacer los requisitos de resistencia y autocompactabilidad del hormignrequerido (Gettu et al., 2004).

Se fabrican diversos hormigones en los que el contenido de pasta se vaincrementando hasta alcanzar el mnimo volumen de pasta que satisfaga conlos requerimientos de autocompactabilidad que se evalan a travs de losensayos de caracterizacin de estado fresco visto anteriormente.

Mtodo de dosificacin EFNARC

EFNARC no presenta ningn modelo de dosificacin en particular,nicamente da una serie de pasos para la dosificacin del hormignautocompactante, especificando las siguientes condiciones:

Relacin en volumen agua/finos: 0,80-1,10.

Contenido de finos: 400-600 kg/m3

Granulometra de la arena situada entre 0,125 y 4 mm.


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El proceso de dosificacin se establece segn los siguientes pasos:

Se fija el contenido de aire deseado.

Se fija la relacin agua/cemento dependiendo de los requisitos delhormign.

Se determina el volumen del rido grueso en funcin de su densidadsitundolo entre el 50% y el 60%.

La cantidad de arena viene determinada en funcin de las propiedadesde la pasta y se sita en un rango entre el 40-50% del volumen delmortero.

CONCLUSIN

Dando fin a este informe compuesto por diferentes tipos de dosificacin, sehace resea al aprendizaje de dosificaciones que quizs no se conocan,formulas que son esenciales para el confeccionamiento de estas, y que danresultado, logrando un hormign de buena calidad, con la idea de que en elfuturo no presente problemas de durabilidad, al contrario, tenga buenoscomportamientos, todo gracias a la dosificacin correcta que se le da.

Se logro observar los pasos a pasos que se deben seguir para unadosificacin esperada, tomando en cuenta que a pesar de que son diferentestipos, todas tienen la misma finalidad y llegan a el mismo lugar.

Despus de todo lo visto, se puede comentar que la tecnologa del hormignse basa en esto, la importancia de la confeccin, y los equipos y ensayos quede hacen presentes para su determinacin.


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BIBLIOGRAFA

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Zabaleta G, Hernn. Compendio de tecnologa del Hormign. Santiago,Marzo 1988. 135p.

Bermejo Nez, Ester B. Dosificacin, propiedades y durabilidad enhormign autocompactante para edificacin. (Ingeniera de caminos,canales y puertos). Madrid. Escuela tcnica superior de ingenieros decaminos, canales y puertos. 2009. 571 p.


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informe dosificaciones

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