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NUEVOS METODOS DE DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO

1. DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO COMPACTADO CON RODILLO UTILIZANDO

CONCEPTOS DE COMPACTACION DE SUELOS

El Concreto Compactado con Rodillo (CCR) es probablemente el más importante

desarrollo en la tecnología de presas en los últimos años, ganando aceptación alrededor

del mundo en un relativo corto tiempo debido a su bajo costo, el cual es derivado en

parte por su rápido modo de construcción.

El Concreto Compactado con Rodillo, se suele usar también en la construcción de

pavimentos y áreas de almacenamiento.

El Concreto Compactado con Rodillo se define como "Un concreto de consistencia seca,

asiento nulo, que se coloca de forma continua y su compactación se realiza con un rodillo

normalmente vibrante".

PARA SUELOS:

La filosofía de suelos considera al CCR como un suelo procesado o agregado enriquecido

con cemento, cuyo diseño de mezcla está basado en la relación humedad-densidad.

Estos pueden calcularse de la densidad húmeda y viceversa por la fórmula:

PARA EL DISEÑO DEL CONCRETO:

Para la filosofía del concreto se considera que la mezcla de CCR es un verdadero concreto

cuya resistencia y otras propiedades siguen la relación agua-cemento establecida por

Abrams en 1918.

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Aparato Vebe

2. Método Mironof

El método parte del principio que la característica fundamental de un concreto es su resistencia a la compresión, por su importancia intrínseca, por su relación con las otras características del concreto, así como por haberse generalizado numerosa

información a este respecto. La resistencia a la compresión del concreto, se determina en función de la relación agua- cemento y de la clase o grado del actividad del

cemento. El coeficiente K, varía según el tipo de agregado, siendo de 2,5 para la grava y de 2 para canto rodado. La granulometría de los agregados se determina para el caso de los obtenidos directamente de canteras, estableciendo la relación de finos a gruesos.

Cantidad de pasta se ha deducido experimentalmente, con los siguientes valores, que

también pueden ser graficados:

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Mezclas experimentales son realizadas a fin de compro. Baria su viscosidad y actitud al

vaciado, al efecto, ha sido establecida una relación empírica de acuerdo a las

características Le las obras:

3. Teoría de Fuller y Thompson.-

El trabajo titulado “Las leyes del proporciona miento del concreto” presentado en

1907 por Fuller y Thompson se considera como el punto de partida para todos los

desarrollos posteriores sobre curvas granulométricas, Fuller y Thompson concluyen que

toda curva de gradación ideal presenta un comportamiento elíptico en su fracción fina, la

cual incluye al cemento, esta curva converge con una línea recta tangente a la elipse en las

siguientes fracciones. La ecuación general para la parte elíptica de esta curva, está dada

por:

(3.4.)

TABLA 3.6. Valores de las constantes que representan la parte elíptica de la ecuación de

Fuller-Thompson.

Clase de material a b

Agregados redondeados 0.164 D 28.6 Arena natural y grava chancada

0.150 D 30.4

Agregados chancados 0.147 D 30.8

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Fig. 3.1. Curvas de Fuller para diferente tamaños máximos de agregados.

4. Teoría de Feret.-

En 1894 el investigador Francés Rene Feret, realizo tal vez los primeros estudios a

profundidad sobre mezclas granulares en el concreto, sus investigaciones sirvieron de

base para el desarrollo de muchos de los conceptos conocidos actualmente.

Estas investigaciones sobre compacidad se centraron en realizar mezclas binarias y

ternarias de partículas de agregados y encontrar curvas de compacidad, de estas

investigaciones encontró una serie de expresiones conocidas como las leyes de Feret, las

cuales se resumen en la figura 3.2., en forma de curvas de nivel.

Fig. 3.2. Representación gráfica de las leyes de Feret, donde se muestra las líneas de igual

compacidad en la mezcla de agregados donde G: Gruesos, M: Mediano, F: Finos.

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5. Teoría de Weymouth.-

Acá se expone el efecto de interferencia en los requerimientos de agua y

trabajabilidad, incluyendo la tendencia de los diferentes tamaños de partículas a la

segregación. Weymouth ilustró su concepto en términos de mezcla seca de agregados,

usando el modelo mostrado en la siguiente figura.

Fig. 3.3. Modelo de

Weymouth para partículas de interferencia

TABLA 3.7. Valores de n para la ecuación de Weymouth en función del tamaño.

6. Teoría de Bolomey.-

Después de la publicación de los trabajos de Fuller, Thompso y Weymouth, se han

realizado múltiples curva ideales, y aun hoy hay muchos investigadores que las utilizan, sin

embargo, la modificación que ha sido más aceptada es la realizada por Bolomey en 1947,

la cual contempla un mayor contenido de finos dentro de la masa de agregado con objeto

de eliminar la aspereza y mejorar la manejabilidad de la mezcla de concreto en estado

fresco. Esta modificación es mostrada en la ecuación siguiente:

(3.8.)

Donde f es una constante empírica que representa el grado de trabajabilidad de una

mezcla de concreto para una trabajabildad y forma determinada. Los valores de f se

muestran en la siguiente tabla:

TABLA 3.8. Valores de f según la formula de Bolomey.

Forma de las partículas de agregado

Consistencia del concreto

Seca Normal Húmeda

Agregados redondeados 6 - 8 10 12 Agregados chancados 8 - 10 12 - 14 14 – 16