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ACI 211.4R-08
Guía para seleccionar proporciones
para hormigón de alta resistencia
con cemento Portland y otros
materiales cementosos
Informado por el Comité 211 de ACI
Primera impresión
Diciembre de 2008
Instituto Americano del Concreto
®
Avanzando en el conocimiento concreto
Guía para seleccionar proporciones para concreto de alta resistencia usando
Cemento Portland y otros materiales cementosos
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ISBN 978-0-87031-314-1
ACI 211.4R-08
Guía para seleccionar proporciones para alta resistencia
Concreto con cemento Portland y otros
Materiales cementosos
Informado por el Comité 211 de ACI
Frank A. Kozeliski
Ed T. McGuire
Silla
Secretario
William L. Barringer*
Muhammed PA Basheer
Donald E. Dixon
Calvin L. Dodl
Allyn C. Luke*
Howard P. Lux
G. Michael Robinson
Anton Karel Schindler
Casimir Bognacki
Darrell F. Elliot*
Gary R. Mass
James M. Shilstone, Sr.
Michael J. Boyle*
Marshall L. Brown
Ramón L. Carrasquillo
Timothy S. Gente
Warren E. McPherson, Jr.
G. Terry Harris, Sr.
Richard D. Hill
Jon I. Mullarky
H. Celik Ozyildirim
Ava Shypula*
Jeffrey F. Speck
William X. Sypher
James E. Cook*
John F. Cook
David L. Hollingswo
Hollingsworth
rth
Dijo Iravani
Dipak T. Parekh
Stanley J. Virgalitte
James S. Pierce
Woodward L. Vogt
Raymond A. Cook
David A. Crocker
Tarif M. Jaber†
Robert S. Jenkins
James Don Powell
Steven A. Ragan
James A. Wamelink
Michael A. Whisonant
D. Gene Daniel*
Gary Knight
Colin L. Lobo
Royce J. Rhoads
John P. Ries
Dean J. White, II
Richard M. Wing
François de Larrard
*Miembros del subcomité que prepararon este informe.
†Presidente del subcomité.
El comité desea reconocer a Tony Kojundic, Robert Lewis y Michael Gardner por sus importantes contribuciones a este informe.
Esta guía presenta métodos generales para seleccionar proporciones de mezcla para
concreto de alta resistencia y optimizar estas proporciones de mezcla sobre la base
de lotes de prueba. Los métodos se limitan al hormigón de alta resistencia que
contiene cemento Portland y cenizas volantes, humo de sílice o cemento de escoria
(anteriormente denominado escoria de alto horno granulada y molido) y se produce
utilizando materiales y técnicas de producción convencionales.
CONTENIDO
Capítulo 1 — Introducción y alcance, p. 211.4R-2
1.1 Introducción
1.2 — Alcance
Las recomendaciones y tablas se basan en la práctica actual y la información
proporcionada por contratistas, proveedores de concreto e ingenieros que han
estado involucrados en proyectos relacionados con concreto de alta resistencia.
Capítulo
2 — Notación y definiciones, p. 211.4R-2
2.1 — Notación
Palabras clave: agregar; Ceniza voladora; aditivo reductor de agua de alto rango; hormigón
Capítulo 3 — Requisitos de desempeño, p. 211.4R-2
2.2 — Definiciones
de alta resistencia; proporción de mezcla; control de calidad.
3.1 — Prueba de edad
3.2 — Resistencia a la compresión promedio requerida FC′r
Los informes, las guías, los manuales, las prácticas estándar y los
comentarios del comité de ACI tienen como finalidad servir de guía
en la planificación, el diseño, la ejecución y la inspección de la
construcción. Este documento está destinado al uso de personas
que sean competentes para evaluar la importancia y las
limitaciones
limitacion
es de su contenido y recomendaciones y que aceptarán la
responsabilidad
responsabilida
d de la aplicación del material que contiene. El
American Concrete Institute renuncia a toda responsabilidad por
los principios establecidos.
establecidos. El Instituto no será responsable de las
pérdidas o daños que se deriven de los mismos.
No se hará referencia a este documento en los documentos del
contrato. Si el Arquitecto / Ingeniero desea que los elementos que se
encuentran en este documento sean parte de los documentos del
contrato, se deberán reformular en un lenguaje obligatorio para que el
Arquitecto / Ingeniero los incorpore.
3.3 — Otros requisitos
Capítulo 4 — Materiales de hormigón, pág. 211.4R-3
4.1 — Introducción
4.2 — Cemento Portland
4.3 — Cenizas volantes
ACI 211.4R-08 reemplaza ACI 211.4R-93 y fue adoptado y publicado en
diciembre
2008.
Copyright ©de
2008,
Instituto Americano del Concreto.
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electrónico o mecánico, impreso, escrito u oral, o grabación para reproducción sonora o visual o para utilizar en
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de los propietarios de los derechos de autor.
211.4R-1
211.4R-2
INFORME DEL COMITÉ DE ACI
4.4 — Humo de sílice
4.5 — Cemento de escoria
4.6 — Combinaciones de otros materiales cementosos
4.7 — Agua de mezcla
4.8 — Agregado grueso
4.9 — Agregado fino
4.10 — Aditivos químicos
Capítulo 5 — Propiedades de la mezcla de hormigón de alta
resistencia,
pág. 211.4R-6
5.1 — Introducción
5.2 — Relación agua-material cementoso
5.3 — Viabilidad
Capítulo 6 — Dosificación de la mezcla de hormigón de alta
resistencia utilizando cenizas volantes, pág. 211.4R-7
6.1 — Relación fundamental
6.2 — Dosificación de la mezcla de hormigón
6.3 — Cálculos de muestra
Capítulo 7 — Dosificación de mezcla de hormigón de alta
resistencia utilizando humo de sílice, pág. 211.4R-14
7.1 — Relaciones fundamentales
7.2 — Dosificación de la mezcla de hormigón
7.3 — Cálculos de muestra
Capítulo 8 — Dosificación de la mezcla de hormigón de alta
resistencia con cemento de escoria, pág. 211.4R-18
8.1 — Relaciones fundamentales
8.2 — Dosificación de la mezcla de hormigón
8.3 — Cálculos de muestra
Capítulo 9 — Referencias, p. 211.4R-24
9.1— Normas e informes referenciados
9.2 — Referencias citadas
CAPÍTULO 1 — INTRODUCCIÓN Y ALCANCE
1.1 Introducción
ACI 211.1 describe métodos para seleccionar proporciones para
Concreto de resistencia normal en el rango de 2000 a 6000 psi. Esta
guía complementa ACI 211.1 presentando varios métodos para
seleccionar las proporciones de mezcla para concreto de alta
resistencia y para optimizar estas proporciones sobre la base de
lotes de prueba. Por lo general, para mezclas de concreto de alta
resistencia se utilizan materiales cementosos y aditivos químicos
especialmente seleccionados, y se logra una relación agua-material
cementoso baja (w
(w/cm) se considera esencial. A menudo se
requieren muchas mezclas de prueba para generar los datos
necesarios para identificar las proporciones óptimas de la mezcla.
1.2 — Alcance
La discusión en esta guía se limita a los de alta resistencia.
hormigón producido con materiales y métodos de producción
convencionales.
Mientras que el concreto de alta resistencia se define en ACI 363.2R
como concreto que tiene una resistencia a la compresión especificada FC′
de 8000 psi o más, esta guía proporciona métodos para seleccionar
proporciones de mezcla para FC′ mayor que 6000 psi. Las siguientes
recomendaciones se basan en los métodos ACI 211.1 aceptados, la
práctica actual y la información de los contratistas,
proveedores e ingenieros que han participado en proyectos relacionados
con el hormigón de alta resistencia. El lector puede consultar ACI 363R
para obtener una lista más completa de publicaciones y referencias
disponibles sobre este tema.
CAPÍTULO 2 — NOTACIÓN Y DEFINICIONESACI
proporciona una lista completa de notación aceptable
y definiciones a través de un recurso en línea, “ACI Concrete
Terminology” (American Concrete Institute 2008).
2.1 — Notación
FC′ = fuerza compresiva
FC′r = resistencia a la compresión media requerida
2.2 — Definiciones
cemento, escoria—Escoria granulada de alto horno que ha sido
finamente molido y eso es cemento hidráulico. Nota: antes del 1 de
marzo de 2003, definido como: “cemento hidráulico que consiste
principalmente en una mezcla íntima y uniforme de escoria de alto horno
granulada y cemento Portland, cal hidratada o ambos, en el que el
constituyente de la escoria es al menos el 70% en masa de la producto
terminado."
Ceniza voladora—El residuo finamente dividido que resulta de la
combustión del carbón molido o en polvo y que es transportado por los
gases de combustión desde la zona de combustión al sistema de
eliminación de partículas.
materiales, cementosos—Cementos y puzolanas utilizados en la
construcción de hormigón y mampostería.
puzolana- un material silíceo o silíceo y aluminoso que en sí
puzolanamismo posee poco o ningún valor cementoso pero que, en
forma finamente dividida y en presencia de humedad,
reaccionará químicamente con hidróxido de calcio a
temperaturas ordinarias para formar compuestos que tienen
propiedades cementosas; hay puzolanas naturales y artificiales.
humo de sílice—Sílice no cristalina muy fina producida en hornos
de arco eléctrico como subproducto de la producción de silicio
elemental o aleaciones que contienen silicio.
fuerza-la capacidad de un material para resistir la tensión o
ruptura inducida por fuerzas externas.
Los siguientes términos se definen aquí con el propósito de
aclarar y se utilizan a lo largo de este informe:
mezclas binarias—Mezclas de hormigón que contienen dos
materiales cementosos suplementarios.
alta resistencia—Resistencia a la compresión especificada FC′ mayor
que 6000 psi.
fuerza normal—Resistencia
normal—Resistencia a la compresión especificada FC′
igual o menor a 6000 psi.
mezclas cuádruples—Mezclas de hormigón que contienen cuatro
materiales cementosos suplementarios.
índice de escoriaescoria-porcentaje de aumento de la resistencia a la compresión
resultante de la dosis de cemento de escoria en relación con la resistencia a la
compresión de 28 días de la misma mezcla sin cemento de escoria.
mezclas ternarias—Mezclas de hormigón que contengan más de
tres materiales cementantes suplementarios.
CAPÍTULO 3 — REQUISITOS DE DESEMPEÑO
3.1 — Prueba de edad
La selección de las proporciones de la mezcla puede verse influenciada por
la edad a la que se requiere el nivel de fuerza. Porque la mayoría
SELECCIÓN DE PROPORCIONES PARA HORMIGÓN DE ALTA RESISTENCIA
Las mezclas de concreto de alta resistencia utilizan cenizas volantes, humo de
sílice, cemento de escoria u otros materiales cementosos; el concreto de alta
resistencia puede ganar una resistencia considerable después de la edad
normalmente especificada de 28 días. Para aprovechar esta característica,
211.4R-3
los requisitos enumerados en la Sección 3.3, según corresponda. Una vez
que se hayan generado suficientes datos del trabajo, las proporciones de
la mezcla se pueden reevaluar usando ACI 214R y ajustar en
consecuencia.
muchas especificaciones para la resistencia a la compresión del concreto de
alta resistencia se han modificado del criterio típico de 28 días a 56 días, 90
3.3 — Otros requisitos
Consideraciones de propiedades distintas a la compresiva
días o edades posteriores.
la resistencia puede influir en la selección de los materiales y las proporciones
de la mezcla, incluida la fluencia, la contracción por secado, la resistencia a la
3.2 — Resistencia a la compresión promedio requerida F C′r
basado en la experiencia de campo o en lotes de prueba de laboratorio. Para
congelación y descongelación, la conductividad eléctrica, la capacidad de
acabado, el calor de hidratación, el método de colocación, el módulo de
cumplir con el requisito de resistencia a la compresión especificado,F
especificado,FC′, El
elasticidad, la diferencia de temperatura máxima, la permeabilidad, la
hormigón debe diseñarse para lograr la resistencia a la compresión promedio
capacidad de bombeo, la resistencia a la tracción , tiempo de fraguado y
ACI 318 permite dosificar mezclas de hormigón
requerida. FC′r . Para ello, la mezcla de hormigón se dosifica de tal manera que
trabajabilidad. Puede aplicarse más de un requisito a una mezcla de hormigón.
los resultados de resistencia a la compresión promedio de las pruebas de
En este caso, la mejor solución global aceptable para dosificar la mezcla de
campo superen FC′ en una cantidad lo suficientemente alta como para reducir
hormigón se convierte en el objetivo.
En muchos casos, el logro de propiedades específicas puede
el número de resultados de prueba bajos.
3.2.1 Proporció
Proporción
n basada en la experiencia de campo—Cuando el
productor de concreto elige seleccionar proporciones de mezcla de
concreto de alta resistencia según la experiencia de campo, la resistencia
a la compresión promedio requerida FC′r , utilizado como base para la
selección de proporciones concretas, debe ser el mayor de los valores
calculados a partir de las dos ecuaciones siguientes
correlacionarse con la resistencia y, posteriormente, un requisito de resistencia
puede convertirse en el criterio de aceptación para las otras propiedades. Por
ejemplo, si la especificación de un proyecto requiere un valor específico para el
módulo de elasticidad, y se encuentra que un número significativo de
resultados de resistencia a la compresión se correlacionan fuertemente con los
resultados del módulo elástico para una mezcla de concreto específica,
entonces los resultados de la resistencia a la compresión podrían usarse como
FC′r = FC′ + 1,34s
1,34s
(3-1)
aceptación. criterio.
FC′r = 0,90F
0,90FC′ + 2,33s
2,33s
(3-2)
4.1 — Introducción
CAPÍTULO 4 — MATERIALES DE HORMIGÓN
Seleccionar, controlar y dosificar cuidadosamente todos los
dónde s es una desviación estándar muestral de 30 pruebas.
La ecuación (3-1) es la ecuación. (5-1) del ACI 318. La ecuación (3-2) es
la ecuación. (5-3) de ACI 318. La ecuación (3-1) se basa en la probabilidad
de 1 en 100 de que el promedio de tres pruebas consecutivas pueda
estar por debajo deF
deFC′. La ecuación (3-2) se basa en la misma
probabilidad de que una prueba individual sea inferior a 0,90
0,90FFC′. Estas
ecuaciones utilizan la desviación estándar de la población, apropiada
para un número infinito o muy grande de pruebas. Se prefieren al menos
30 pruebas para estimar la desviación estándar de la población. Consulte
ACI 214R cuando haya menos pruebas disponibles.
3.2.2 Proporción basada en lotes de prueba —Cuando el productor de
hormigón selecciona proporciones de hormigón de alta resistencia
resist encia sobre la
base de lotes de prueba de laboratorio,
l aboratorio, FC′r puede determinarse a partir de
FC′r = 1,10F
1,10FC′ + 700 psi
(3-3)
Cuando la documentación de resistencia promedio se basa en mezclas
de prueba de laboratori
laboratorio,
o, puede ser apropiado aumentar
aumentarFFC′r de la
ecuación. (3-3) de acuerdo con ACI 214R para permitir una reducción en
la resistencia desde las pruebas de laboratorio hasta la producción real
de concreto.
Asumir que la resistencia promedio del concreto producido en campo
será igual a la resistencia de un concreto mezclado en laboratorio es
contrario a la experiencia porque muchos factores controlados en el
laboratorio pueden influir en las mediciones de resistencia y variabilidad
en el campo. El uso inicial de una mezcla de concreto de alta resistencia
en el campo puede requerir algunos ajustes en las proporciones para el
contenido de aire y el rendimiento y para
los ingredientes lograrán una producción eficaz de hormigón de alta
resistencia. Para lograr un concreto de mayor resistencia, se deben
seleccionar las proporciones óptimas, considerando las características
del cemento y otros materiales cementosos, la calidad del agregado, la
gradación del agregado, el volumen de la pasta, la interacción agregadopasta, el tipo de aditivo y la tasa de dosificación, y el mezclado. La
evaluación del cemento y otros materiales cementantes, aditivos
químicos y agregados de diversas fuentes potenciales en proporciones
variables indicará la combinación óptima de materiales. Las variaciones
en la composición química y las propiedades físicas de cualquiera de
estos materiales afectarán la resistencia a la compresión del hormigón. El
proveedor de hormigón de alta resistencia debe implementar un
programa para garantizar pruebas de uniformidad y aceptación para
todos los materiales utilizados en la producción de hormigón de alta
resistencia.
4.2 — Cemento Portland
La selección adecuada del tipo y fuente de cemento es una de las
los pasos más importantes en la producción de hormigón de alta
resistencia. Para obtener más información, consulte ACI 363R y ACI
Compilation 17,Hormigón
17,Hormigón de alta resistencia, sobre hormigón de alta
resistencia. Para cualquier conjunto de materiales, existe un contenido
de cemento óptimo más allá del cual se logra poco o ningún aumento
adicional en la resistencia al aumentar el contenido de cemento.
4.3 — Cenizas volantes
Para uso en concreto, ASTM C618 especifica los requisitos
para cenizas volantes Clase F y Clase C y Clase N para puzolanas naturales
crudas o calcinadas. Las cenizas volantes, un subproducto de la combustión
del carbón, se utilizan ampliamente como cementoso y puzolánico.
211.4R-4
INFORME DEL COMITÉ DE ACI
ingrediente en hormigón. Según la "Terminología del hormigón
ACI", las cenizas volantes son "el residuo finamente dividido que
resulta de la combustión del carbón molido o en polvo y que es
transportado por los gases de combustión desde la zona de
combustión a los sistemas de eliminación de
partículas" (American Concrete Institute 2008). La guía de
terminología define las puzolanas como “un material silíceo o
silíceo y aluminoso que en sí mismo posee poco o ningún valor
cementoso pero que, en forma finamente dividida y en
húmedo; por lo tanto, el concreto que contiene cenizas volantes con una
presencia de humedad, reaccionará químicamente con el
hidróxido de calcio a temperaturas ordinarias para formar
compuestos con propiedades cementosas. propiedades ". Todas
las cenizas volantes contienen materiales puzolánicos; sin
embargo, algunas cenizas exhiben diversos grados de
propiedades cementosas en ausencia de hidróxido de calcio o
cemento Portland porque contienen algo de cal.
cuarzo de alta pureza con carbón o coque y astillas de madera en un
horno de arco eléctrico durante la producción de aleaciones de
silicio metálico o ferrosilicio. El humo de sílice,
síli ce, que se condensa a
partir de los gases que escapan de los hornos, tiene un contenido
muy alto de dióxido de silicio amorfo y está formado por partículas
esféricas muy finas.
Las cenizas volantes en el concreto hacen un uso eficiente de los
productos de hidratación del cemento Portland al consumir hidróxido de
calcio para producir compuestos cementantes adicionales. Cuando el
concreto que contiene cenizas volantes se cura adecuadamente, los
productos de reacción de las cenizas volantes llenan parcialmente los
espacios originalmente ocupados por el agua de mezcla que no fueron
llenados por los productos de hidratación del cemento, lo que reduce la
permeabilidad del concreto al agua y a los químicos agresivos
(Manmohan y Mehta 1981; ACI 232.2R).
Inicialmente, las cenizas volantes se usaban como reemplazo parcial de
resistencia equivalente o menor a edades tempranas puede tener una
resistencia equivalente o mayor en edades posteriores que el concreto sin
cenizas volantes. Esta ganancia de resistencia continuará con el tiempo y dará
como resultado resistencias de mayor edad más altas que las que se pueden
lograr usando cemento adicional (Berry y Malhotra 1980; ACI 232.2R).
4.4 — Humo de sílice
El humo de sílice es un subproducto resultante de la reducción de
Las aleaciones de ferrosilicio se producen con un contenido nominal
de silicio del 61 al 98%. Cuando el contenido de silicio alcanza el 98%, el
producto se denomina silicio elemental en lugar de ferrosilicio. A medida
que aumenta el contenido de silicio en la aleación, el SiO 2
el contenido aumentará en el humo de sílice. La mayoría de los datos
publicados y el uso de campo de humo de sílice se han obtenido con humo de
sílice producido a partir de aleaciones de 75% de silicio elemental o más. ASTM
C1240 define este humo de sílice como que tiene un mínimo de 85% de dióxido
de silicio amorfo. Se han realizado aplicaciones limitadas utilizando humos
producidos a partir de aleaciones con menor contenido de silicio. La Agencia
de Protección Ambiental de EE. UU. Considera que el humo de sílice es un
masa o volumen del cemento Portland por razones económicas. A medida que
valioso material reciclable para su uso en la construcción de concreto
aumentaba el uso de cenizas volantes, los investigadores reconocieron el
financiada con fondos federales. Para obtener más información sobre el humo
potencial de mejorar las propiedades del hormigón que contiene cenizas
de sílice en el concreto, consulte ACI 234R.
volantes. Debido a que las cenizas volantes reaccionan con los hidróxidos
El humo de sílice también se recolecta como subproducto en la
producción de otras aleaciones elementales. Se dispone de pocos datos
publicados sobre las propiedades de estos humos. Debe evitarse el uso
de estos humos a menos que se disponga de datos sobre su
comportamiento
comportami
ento favorable en el hormigón.
El humo de sílice se consideró inicialmente como un material de
reemplazo del cemento y, en algunas partes del mundo, todavía se usa
como tal. En general, para aplicaciones de concreto de baja
permeabilidad, parte del cemento puede reemplazarse por una cantidad
alcalinos en la pasta de cemento Portland, reduce las reacciones álcaliagregado. Además, las cenizas volantes pueden aumentar la resistencia
resist encia al
deterioro cuando se exponen a sulfatos, mejorar la trabajabilidad, reducir la
permeabilidad y reducir las temperaturas máximas en el concreto en masa.
Debido a su forma generalmente esférica, las partículas de cenizas volantes
normalmente permiten una reducción del contenido de agua para una
trabajabilidad dada y mejoran la capacidad de bombeo y acabado. El sangrado
puede reducirse debido a un mayor volumen de pasta, un menor contenido de
agua para una trabajabilidad determinada y una mayor superficie de partículas
sólidas. Otros mecanismos por los cuales las cenizas volantes reducen el agua
pueden ser referenciados en ACI 232.2R.
Sobre una base de reemplazo de masa igual de cemento Portland con
cenizas volantes, las resistencias iniciales a la compresión (menos de 7 días)
pueden ser menores, particularmente cuando se usa una ceniza volante Clase
F. Si se requieren concentraciones iniciales equivalentes, es posible que sea
necesario modificar las proporciones de la mezcla. Los métodos mediante los
cuales se puede lograr la equivalencia de resistencia temprana incluyen la
reducción dew
dew/cm, ajustar el contenido de materiales cementosos, ajustar la
dosis de la mezcla química, modificar el contenido de cenizas volantes, la
adición de humo de sílice o una combinación de todo lo anterior. Las
resistencias de 56 y 90 días del concreto de cenizas volantes generalmente
superan las mezclas de solo cemento Portland. La capacidad de las cenizas
mucho menor de humo de sílice. Por ejemplo, una parte de humo de
sílice reemplaza de tres a cuatro partes de cemento (masa a masa) sin
pérdida de resistencia, siempre que el contenido de agua permanezca
constante. El reemplazo del cemento por humo de sílice puede no afectar
todas las propiedades del concreto endurecido en el mismo grado.
Debido a su gran área de superficie y debido a que el humo de
sílice es altamente puzolánico, su adición al concreto generalmente
aumenta la demanda de agua y da como resultado una mezcla de
concreto más cohesiva. Si se desea mantener el
e l mismo
mismow
w/cm(en
masa), deben usarse aditivos reductores de agua (WRA), aditivos
reductores de agua de alto rango (HRWRA), o ambos, para obtener
la trabajabilidad requerida. Para mantener el mismo grado aparente
de trabajabilidad, normalmente se requerirá un aumento en el
asentamiento de 1 a 2 pulgadas para el concreto de humo de sílice.
volantes para ayudar a lograr altas resistencias finales las ha convertido en un
Debido a la disponibilidad limitada y al mayor costo (en relación con el
ingrediente muy útil en la producción de hormigón de alta resistencia
(Kosmatka et al. 2002). Después de que la tasa de contribución de resistencia
cemento Portland y otras puzolanas), el humo de sílice se utiliza
principalmente como material para mejorar las
l as propiedades del concreto. En
del cemento Portland disminuye, la reactividad
reactiv idad puzolánica continua de las
esta función, el humo de sílice
síl ice se ha utilizado para proporcionar al hormigón
cenizas volantes contribuye a una mayor ganancia de resistencia en edades
una mayor resistencia a la compresión. El hormigón de humo de sílice se ha
posteriores si se mantiene el concreto.
utilizado en numerosas aplicaciones de hormigón de alta resistencia.
SELECCIÓN DE PROPORCIONES PARA HORMIGÓN DE ALTA RESISTENCIA
El humo de sílice está disponible comercial
comercialmente
mente en varias formas:
seco o seco densificado, cada uno con o sin aditivos químicos. El humo de
sílice o los productos que contienen humo de sílice están disponibles a
granel, en bidones y en bolsas, según el proveedor. Para obtener más
información sobre el humo de sílice, consulte ACI 234R.
4.5 — Cemento de escoria
Cemento de escoria, a veces denominado granulado
escoria de horno, se produce durante el proceso de producción de
hierro. En la producción de hierro, el alto horno se carga
continuamente desde la parte superior con óxido de hierro (mineral,
pellets, sinterizado), piedra fundente (piedra caliza y dolomita) y
combustible (coque). Del horno se obtienen dos productos: el hierro
h ierro
fundido que se acumula en el fondo del horno (solera) y la escoria
de alto horno de hierro líquido que flota sobre el charco de hierro.
Ambos se extraen periódicamente del horno a una temperatura de
aproximadamente 2730 ° F.
La composición de la escoria de alto horno está determinada
por la de los minerales, la piedra fundente y las impurezas del
coque cargado en el alto horno. Normalmente, el silicio, calcio,
aluminio, magnesio y oxígeno constituyen el 95% o más de la
escoria de alto horno.
El enfriamiento con agua es el
e l proceso más común para granular
la escoria que se utilizará como materiales cementosos. La escoria
de alto horno se apaga casi instantáneamente a una temperatura
por debajo del punto de ebullición del agua, produciendo partículas
de material muy vítreo. El producto resultante se denomina escoria
granulada de alto horno o cemento de escoria. Otros métodos
utilizados para formular cemento de escoria se describen en detalle
en ACI 233R.
Cuando el cemento de escoria se mezcla con agua, la hidratación
inicial es mucho más lenta que el cemento Portland mezclado con agua;
por lo tanto, se utiliza cemento Portland, sales alcalinas o cal para
aumentar la velocidad de reacción. La hidratación del cemento de escoria
en presencia de cemento Portland depende en gran medida de la
ruptura y disolución de la estructura de la escoria vítrea por los iones
hidroxilo liberados durante la hidratación del cemento Portland. En la
hidratación del cemento de escoria, la escoria reacciona con álcali e
hidróxido de calcio (Ca (OH)2) para producir CSH adicional. Regourd
(1987) mostró que también tiene lugar una reacción inmediata muy
pequeña cuando la escoria se mezcla con agua, liberando
preferentemente iones de calcio y aluminio a la solución. Sin embargo, la
reacción es limitada hasta que se disponga de álcali, hidróxido de calcio o
sulfatos adicionales para la reacción.
El concreto de cemento de escoria ha demostrado compatibi
compatibilidad
lidad con
materiales puzolánicos como cenizas volantes, humo de sílice y otros
materiales que pueden usarse en concreto de alto desempeño.
Más información sobre cemento de escoria y su uso en
hormigón está disponible en ACI 233R.
4.6 — Combinaciones de otros materiales
cementosos
Combinaciones de materiales cementosos, como ceniza de cáscara de
arroz, tierra de diamatas, metacaolín y cemento de aluminato de calcio
se han utilizado con cemento Portland en la producción de hormigón de
alta resistencia. Algunos de estos materiales pueden ayudar a controlar
el aumento de temperatura en el concreto a edades tempranas y pueden
reducir la demanda de agua del concreto de alta resistencia. Para
211.4R-5
Para obtener más información sobre el uso de otros materiales
cementosos en el hormigón, consulte ACI 232.1R.
Con la creciente demanda de concreto de alto desempeño, mayor
durabilidad y sustentabilidad ambiental, el uso de combinaciones de
cementos y materiales de cementación suplementarios se está volviendo
más común. Las mezclas de materiales cementosos de tres y cuatro
partes, a menudo denominadas mezclas ternarias y cuádruples,
respectivamente, se pueden utilizar para impartir características
específicas de plástico y endurecimiento al hormigón. Los cementos de
mezcla cuádruple se venden como cemento de ingeniería en Australia y
como cemento marino en China.
En tales mezclas de concreto, el propósito del diseño es específico
para ciertos criterios de desempeño. Esto puede ser para un calor de
hidratación más bajo, características de fraguado controlado y tasa de
ganancia de resistencia, permeabilidad reducida u otras mejoras de
resistencia y durabilidad. A menudo, el intento es desarrollar un diseño
de ingeniería de la mezcla de concreto para compensar las deficiencias
en las propiedades de un cemento Portland o una mezcla binaria. Esto no
excluye el logro de mayores resistencias. En realidad, la duración
prolongada de la acción puzolánica y cementosa de la combinación a
menudo puede resultar en resistencias muy altas en edades posteriores.
Ejemplos comunes de tales mezclas serían:
1. Cemento Portland + cenizas volantes + humo de sílice;
2. cemento Portland + cemento de escoria + humo de sílice;
3. cemento Portland + cemento de escoria + cenizas volantes; y
4. Cemento Portland + cemento de escoria + cenizas volantes + humo de sílice.
Los materiales cementantes suplementarios y el posible contenido de
cemento portland en estas mezclas a menudo se encuentran en
porcentajes más bajos que cuando se usan en combinaciones binarias
simples (Elkem 2003b). Esto a menudo conduce a proporcio
proporciones
nes de
mezcla optimizadas y menores costos, ya sea en términos de materiales
o constructibilidad.
constructibilidad.
Las mezclas ternarias se utilizan en todo el mundo. Además
del uso diario en los Estados Unidos y Canadá, los proyectos
internacionales, incluidos Storebælt Link en Dinamarca, los
puentes Tsing Ma y Ting Kau en Hong Kong, los tanques de GNL
en Dahej y el proyecto Bandra Worli Sealink en India, utilizaron
todos ternarios. mezclas (Elkem 2001a, b; 2003a).
Con el creciente enfoque en la reutilización de subproductos
de diversos procesos industriales, es de esperar la llegada de
otros materiales puzolánicos o de relleno al mercado. Esto
aumentará la posibilidad de más mezclas.
Debido a las muchas combinaciones posibles de estos materiales
y los porcentajes utilizados, este documento no cubre los métodos
de dosificación para tales mezclas. Por lo general, el punto de
partida para estas mezclas es una mezcla binaria o única de
cemento Portland existente que luego se modifica para lograr los
requisitos específicos de un proyecto. Si tales mezclas cementosas
múltiples se especifican o se están considerando para un proyecto,
se debe hacer referencia al productor de concreto premezclado o
proveedores de los materiales cementosos para asistencia técnica
en el proceso de diseño de la mezcla. Antes de especificar las
mezclas ternarias o cuádruples, se deben considerar las limitaciones
como las capacidades de almacenamiento y procesamiento de
material, la disponibilidad de material y los costos de instalación
potenciales en relación con el tamaño de un proyecto propuesto.
211.4R-6
INFORME DEL COMITÉ DE ACI
4.7 — Agua de mezcla
El agua potable suele ser aceptable. Cuando otras fuentes de
se utilizará agua, deben cumplir con los estándares de calidad del
agua establecidos en ASTM C1602 / C1602M.
C1602M. Las fuentes de agua
deben probarse para determinar su idoneidad para su uso en
mezclas de concreto de acuerdo con ASTM C1603.
4.8 — Agregado grueso
En la dosificación de hormigón de alta resistencia, los áridos
requieren una consideración especial porque ocupan el mayor
volumen de cualquier ingrediente en el hormigón e influyen en gran
medida en la resistencia y otras propiedades del hormigón. El
agregado grueso influirá significativamente en la resistencia y las
propiedades estructurales del hormigón. Por este motivo, se debe
elegir un agregado grueso, suficientemente sano, libre de fisuras o
planos débiles, limpio y libre de revestimientos superficiales. Las
propiedades de los agregados gruesos también afectan las
características de unión del agregado-mortero y los requisitos
requi sitos de
agua de mezcla (Kosmatka et al. 2002).
El hormigón de alta resistencia se puede fabricar con una amplia
gama de tamaños de agregados gruesos y composiciones minerales. El
Comité ACI 211 recomienda que el usuario investigue el impacto del tipo,
forma, tamaño, gradación y mineralogía agregada sobre la resistencia a
la compresión del concreto en el mercado local prospectivo mediante la
realización de lotes de prueba.
4.9 — Agregado fino
La clasificación y la forma de las partículas del agregado fino son
factores importantes en la producción de hormigón de alta
resistencia. La forma de las partículas y la textura de la superficie del
agregado fino pueden tener un efecto tan grande sobre los
requerimientos de agua de mezcla y la resistencia a la compresión
del concreto como los del agregado grueso (Kosmatka et al. 2002).
La cantidad de pasta requerida por unidad de volumen de una mezcla
de concreto disminuye a medida que aumenta el volumen relativo de
agregado grueso versus agregado fino. Debido a que la cantidad de
material cementoso contenido en el concreto de alta resistencia es
grande, el volumen de finos (materiales que pasan el tamiz No. 100)
tiende a ser alto. En consecuencia, el volumen de agregado fino se puede
mantener al mínimo necesario para lograr la trabajabilidad y
consolidación necesarias. De esta manera, será posible producir
hormigón de mayor resistencia para un contenido de material
cementoso dado. Los contenidos de agregados finos de las mezclas de
concreto de alta resistencia suelen ser más bajos que los del concreto de
resistencia normal. Los tamaños de áridos finos más gruesos y el
volumen total reducido de áridos finos contribuyen a reducir la demanda
de agua y aumentar la resistencia del hormigón.
El agregado fino debe cumplir con los requisitos de ASTM C33..
C33..
Generalmente, para concreto de alta resistencia, se prefiere el
agregado fino con un módulo de finura (FM) más alto. Los FM en el
rango de 2.5 a 3.2 o más son típicos. Las mezclas de concreto
hechas con un agregado fino que tiene un FM de menos de 2.5
pueden hacer que el concreto sea pegajoso y resultar en una mala
trabajabilidad y una mayor demanda de agua. A veces es posible
mezclar agregados finos de diferentes fuentes para mejorar su
clasificación y su capacidad para producir resistencias más altas. Si
se utilizan agregados finos manufacturados, se debe considerar un
posible aumento de agua
demanda de viabilidad. La forma de las partículas y el área de superficie
aumentada de los agregados finos fabricados sobre los agregados finos
naturales pueden afectar significativamente la demanda de agua.
4.10 — Aditivos químicos
El uso de aditivos químicos para aumentar la efectividad.
de los materiales cementosos ya sea reduciendo los
l os requisitos de
agua y / o dispersando los materiales cementosos dará como
resultado una mayor resistencia. Los aditivos químicos deben
cumplir con los requisitos de ASTM C494 / C494M.
En esta guía, las tasas de dosificación de los aditivos químicos se basan en
onzas líquidas por 100 lb (oz / cwt) de material cementoso total. Si se utilizan
aditivos en polvo, las tasas de dosificación se basan en la masa seca. El uso de
aditivos químicos puede controlar la pérdida de asentamiento y la velocidad de
endurecimiento, lo que da como resultado una mejor trabajabilidad, un tiempo
prolongado desde el procesamiento por lotes hasta la
l a colocación
(particularmente en el concreto para climas
cli mas cálidos), una ganancia de
resistencia acelerada y una mejor durabilidad.
Los aditivos reductores de agua de alto rango (HRWRA) son
más efectivos en mezclas de concreto que son ricas en cemento
y otros materiales cementosos. Los HRWRA ayudan a dispersar
las partículas de cemento y pueden reducir los requisitos de
agua de mezcla en más de un 30%, lo que aumenta la
resistencia a la compresión del concreto.
Generalmente, el concreto de alta resistencia puede contener uno
o más de los siguientes aditivos: aditivo
aditiv o reductor / retardador de
agua, aditivos reductores de agua de alto rango y estabilizadores de
hidratación. Lo más probable es que las
l as tasas de dosificación de los
aditivos sean diferentes de las tasas de dosificación recomendadas
publicadas por el fabricante para las
l as mezclas de concreto de
resistencia normal. Se recomienda que se consulte al fabricante del
aditivo con respecto a la aplicabilidad del uso de aditivos específicos
y combinaciones de aditivos para mezclas de concreto de alta
resistencia.
Aunque sólo se dispone de información limitada, el hormigón de
alta resistencia también se ha producido utilizando una combinación
de aditivos químicos, como una alta tasa de dosificación de un
reductor de agua de fraguado normal y un acelerador de fraguado.
El rendimiento de los aditivos está influenciado por los tipos de
materiales cementosos utilizados. La dosis óptima de un aditivo o
combinación de aditivos debe determinarse mediante mezclas de
prueba utilizando cantidades variables de aditivos.
Los aditivos incorporadores
incorporadores de aire rara vez se usan en aplicaciones de
construcción de concreto de alta resistencia cuando no hay problemas de
congelación y descongelación que no sean durante el período de
construcción. Si se requiere aire atrapado debido a una exposición
severa, reducirá la resistencia a la compresión del concreto. La
información
informació
n sobre la reducción de la resistencia del hormigón como
resultado del arrastre de aire se puede encontrar en ACI 211.1. Para
obtener orientación sobre la cantidad de aire necesaria en concreto de
alta resistencia, consulte ACI 318.
CAPÍTULO 5 — HORMIGÓN DE ALTA RESISTENCIA
PROPIEDADES DE LA MEZCLA
5.1 — Introducción
El procedimiento descrito en ACI 211.1 para dosificar
El hormigón de resistencia normal es similar al requerido para el hormigón de
alta resistencia. El procedimiento consta de una serie de pasos
SELECCIÓN DE PROPORCIONES PARA HORMIGÓN DE ALTA RESISTENCIA
que, una vez completadas, proporcionen una combinación de
funcionalidad, w/cm, requisitos
requisitos de resist
resistencia
encia y dur
durabilidad
abilidad basado
basadoss en
las propiedades combinadas de los componentes seleccionados y
proporcionadoss individualmente. En el desarrollo de una mezcla de
proporcionado
hormigón de alta resistencia, la obtención de las proporciones óptimas
se basa en una serie de lotes de prueba con diferentes proporciones
proporciones y
contenidos de material cementoso.
211.4R-7
Tabla 6.1 — Declive recomendado para concreto
con y sin HRWRA
Hormigón fabricado con HRWRA *
Deje caer antes de agregar HRWRA de 1 a 2 pulg.
Hormigón hecho sin HRWRA
Caída de 2 a 4 pulg.
*Ajuste el asentamiento al deseado en el campo mediante la adición de HRWRA.
5.2 — Relación agua-material cementoso
Debido a que la mayoría de las mezclas de hormigón de alta resistencia contienen
otros materiales cementosos, un w/cm debe considerarse en
lugar de la tradicional w/C. losw
losw/cm, como el w/C, debe
calcularse sobre la base de la masa. La masa de agua en un
HRWRA debe incluirse en elw
elw/cm.
La relación entre w/cm y la resistencia a la compresión, que se ha
identificado en el hormigón de resistencia normal, también es válida
para el hormigón de alta resistencia. Se ha demostrado que el uso
de aditivos químicos y otros materiales cementosos es, en general,
esencial para producir hormigón colocable con un bajo
bajow
w/cm; ver
6.5..
Cuadro 6.5
5.3 — Viabilidad
A los efectos de esta guía, la viabilidad es esa propiedad
de hormigón recién mezclado que determina la facilidad con la
que se puede mezclar, colocar, consolidar y acabar
correctamente sin segregación.
5.3.1 Depresión—En general, el hormigón de alta resistencia debe
colocarse en el asentamiento más bajo que pueda manipularse y
consolidarse adecuadamente en el campo. El concreto de alta resistencia
se coloca comúnmente en asentamientos de más de 7 pulgadas con
HRWRA sin segregación. Las condiciones de colocación, los requisitos de
bombeo, el espaciado de las armaduras y los detalles de la forma deben
considerarse antes del desarrollo de mezclas de concreto.
Debido al alto contenido de agregado grueso y material
cementoso y bajo w/cm, el hormigón de alta resistencia puede ser
difícil de colocar. El concreto fluido con asentamientos de más de 8
pulg. Que incorporan HRWRA son muy efectivos para llenar
llen ar los
huecos entre armaduras poco espaciadas.
CAPÍTULO 6 — DOSIFICACIÓN DE LA MEZCLA DE
HORMIGÓN DE ALTA RESISTENCIA CON CENIZA MOSCA
6.1 — Relación fundamental
Cuando el concreto que contiene cenizas volantes se cura adecuadamente, las cenizas volantes
Los productos de reacción llenan parcialmente los espacios, originalmente
ocupados por el agua de mezcla, que no son llenados por los productos de
hidratación del cemento, reduciendo así la permeabilidad del hormigón al
agua y a los productos químicos agresivos (Manmohan y Mehta 1981).
6.1.1 Selección de materiales —Normalmente, las cenizas volantes se utilizan entre
el 15 y el 35% en masa del material cementoso total. Las cenizas volantes de c lase C a
menudo muestran una mayor tasa de reacción a edades tempranas que las cenizas
volantes de clase F.
(Berry y Malhotra 1980). La capacidad de las cenizas volantes para ayudar
a lograr altas resistencias finales la ha convertido en un ingrediente muy
importante en la producción de hormigón de alta resistencia.
6.2 — Dosificación de la mezcla de hormigón
6.2.1 Objetivo—Se requiere una proporción adecuada para todos
materiales usados. Debido a que el desempeño del concreto de alta
resistencia depende en gran medida de las propiedades de sus
componentes individuales, el procedimiento de dosificación está
destinado a producir proporciones de mezcla basadas en el desempeño
de lotes ajustados de laboratorio y de prueba de campo. Este
procedimiento asegura además que las propiedades y características de
los materiales utilizados en las mezclas de prueba sean adecuadas para
lograr la resistencia a la compresión deseada del hormigón. Las pautas
para la selección de materiales para producir concreto de alta resistencia
se proporcionan en ACI 363.2R.
Las especificaciones del proyecto deben revisarse antes de
comenzar a dosificar mezclas de hormigón de alta resistencia. La
revisión establecerá los criterios de diseño para las resistencias
especificadas, la edad en la que se deben alcanzar las resistencias y
otros criterios de aceptación de las pruebas.
6.2.2 Introducción—Debido a que las propiedades de las cenizas
volantes varían según la fuente, el tipo y la clase, el método más eficaz
para establecer la resistencia y el rendimiento adecuados de la mezcla
para una aplicación específica utilizando cenizas volantes en la mezcla de
concreto es un programa de prueba por lotes (ACI 211.1).
6.2.3 Procedimiento de dosificación de la mezcla—La finalización de los
siguientes pasos dará como resultado un conjunto de proporciones de prueba
de laboratorio de concreto de alta resistencia. Estas proporciones
proporcionarán la base para las pruebas de campo de lotes de concreto entre
los que se podrán elegir las proporciones óptimas de mezcla.
6.2.3.1 Paso 1: seleccione el asentamiento y el concreto requerido
fuerza-Los valores recomendados para el asentamiento del hormigón se
dan en la Tabla 6.1. Aunque el concreto de alta resistencia con HRWRA se
ha producido con éxito sin un asentamiento inicial medible, se
recomienda un asentamiento inicial de 1 a 2 pulgadas antes de agregar
HRWRA. Esto asegurará que haya una cantidad adecuada de agua
disponible para mezclar e hidratar y permitirá que el HRWRA sea efectivo.
Se recomiendan valores de asentamiento después de la adición de
HRWRA de al menos 2 pulgadas porque el concreto con un asentamiento
de menos de 2 pulgadas es difícil de consolidar.
resistencia en edades posteriores después de que la tasa de aumento de resistencia
Para concreto de alta resistencia fabricado sin HRWRA, se puede
elegir un rango de asentamiento recomendado de 2 a 4 pulgadas de
acuerdo con el tipo de trabajo a realizar. Se recomienda un valor
del cemento Portland se ha reducido. El hormigón que contiene cenizas volantes
mínimo de 2 pulgadas de asentamiento para concreto sin HRWRA.
puede alcanzar mayores resistencias en edades posteriores que el hormigón sin
La dosis de HRWRA debe ser adecuada tanto para la contribución
anticipada a la resistencia como para la trabajabilidad deseada. La caída
después de agregar HRWRA debería ser suficiente para una colocación y
consolidación adecuadas, pero no tanto como para causar segregación.
6.1.2 Consideración especial—Cuando el concreto se mantiene húmedo, la
actividad puzolánica continua de las cenizas volantes proporciona un aumento de
cenizas volantes. Esta ganancia de resistencia c ontinuará con el tiempo siempre que
haya humedad disponible y dará como resultado una resistencia de latencia más alta
que la que se puede lograr con el uso de cemento adicional.
211.4R-8
INFORME DEL COMITÉ DE ACI
Tabla 6.2 — Agregado grueso de tamaño máximo
sugerido
Grueso de tamaño máximo sugerido
agregado, pulg.
Resistencia del hormigón requerida, psi
Tabla 6.4 — Primera estimación del requerimiento de
agua de mezclado y contenido de aire del concreto
recién mezclado basado en el uso de agregado fino con
35% de vacíos.
<9000
3/4 a 1
Mezcla de agua, lb / yd 3 *
> 9000
3/8 a 1/2*
Agregado grueso de tamaño máximo, pulg.
*Cuando se usa HRWRA y agregado grueso seleccionado, se pueden lograr resistencias a la
compresión del concreto en el rango de 9000 a 12,000 psi usando agregados gruesos de tamaño
máximo nominal mayor al recomendado de hasta 1 pulg.
Caída, adentro.
1a2
2a3
3 hasta 4
Tabla 6.3 — Volumen recomendado de agregado
grueso por unidad de volumen de concreto
Tamaño nominal máximo, pulg.
3/8
1 /2
3/4
1
Volumen fraccional* de agregado
grueso secado al horno (VCA)
0,65
0 ,6 8
0,72
0,75
*Los volúmenes se basan en agregados en condición de varillas secas al horno como se describe en ASTM C29 /
C29M para la unidad de masa o densidad aparente de los agregados.
Debido a que este asentamiento es inducido químicam
químicamente
ente y no es el resultado de la
adición de agua, no se aplican los límites de asentamiento tradicionales.
La resistencia del concreto requerida para usar en el
procedimiento de mezcla de prueba debe determinarse usando las
pautas provistas en Capitulo 22..
6.2.3.2 Paso 2: seleccione el tamaño máximo de agregado -Basado
Según los requisitos de resistencia, los tamaños máximos nominales
recomendados para agregados gruesos se dan en la Tabla 6.2. Además,
ACI 318 establece que el tamaño máximo de un agregado no debe
exceder 1/5 de la dimensión más estrecha entre los lados de los
encofrados, 1/3 de la profundidad de las losas o elemento de concreto, ni
3/4 del espacio libre mínimo entre armaduras individuales. barras, haces
de barras o tendones o conductos de pretensado.
6.2.3.3 Paso 3: Seleccione el contenido óptimo de agregado grueso.
El contenido óptimo del agregado grueso depende de su
resistencia, características potenciales y tamaño máximo.
Al dosificar mezclas de concreto de resistencia normal, el
contenido óptimo de agregado grueso se da en función del
tamaño máximo y el módulo de finura del agregado fino. Las
mezclas
de hormigón
de alta resistencia,
embargo,
tienen
un alto contenido
de material
cementososin
y, por
lo tanto,
no
dependen tanto del agregado fino para suministrar finos para la
lubricación y consolidación del hormigón fresco.
Los contenidos recomendados de agregado grueso, expresados
como una fracción de la densidad aparente, se dan en la Tabla 6.3
como una función del tamaño máximo nominal. Los valores dados
en la Tabla 6.3 se recomiendan para uso con agregados finos que
tienen valores de módulo de finura de 2.5 a 3.2.
Una vez que se ha elegido el contenido de agregado grueso de la
Tabla 6.3, la masa requerida del agregado grueso por yarda cúbica
de concreto se puede calcular usando la Ec. (6-1)
Masa de agregado grueso = VCA × densidad
de nsidad aparente × 27 (6-1)
donde VCA es el volumen fraccional de la Tabla 6.3.
6.2.3.4 Paso 4: Estime el contenido de agua y aire de la mezcla.
La cantidad de agua por unidad de volumen de concreto requerida para
producir un asentamiento dado depende de muchos factores, incluido el
tamaño máximo, la forma de las partículas y la clasificación de
1/2
295
310
3 /4
285
295
1
280
290
330
320
305
300
3 (2,5)† 2,5 (2,0)† 2 (1,5)† 1,5 (1,0)†
Contenido de aire atrapado
Contenido óptimo de agregado grueso para tamaños máximos nominales de agregados
que se utilizarán con agregados finos con un módulo de finura de 2.5 a 3.2
3 /8
310
320
*Los valores dados deben ajustarse para agregados finos con vacíos distintos al 35% usando la Ec.
(6-3).
†Mezclas elaboradas con HRWRA.
el agregado; la cantidad de cemento; la cantidad de cenizas volantes; y el
tipo de aditivo químico utilizado. Por lo tanto, la forma más efectiva de
determinar las mejores proporciones
proporciones para un conjunto dado de
ingredientes es a través del proceso de prueba por lotes. Si se utiliza un
HRWRA, el contenido de agua en este aditivo se calcula como parte delw
del w/
cm. La Tabla 6.4 proporciona estimaci
estimaciones
ones del agua de mezcla requerida
para concreto de alta resistencia fabricado con agregados de tamaño
máximo de 3/8 a 1 pulgada antes de agregar cualquier aditivo químico.
También se dan los valores estimados correspondientes para el
contenido de aire atrapado. Estas cantidades de agua de mezclado son
máximas para agregados gruesos angulares limpios, de forma
razonablemente buena, bien clasificados dentro de los límites de ASTM
C33. Debido a que la forma de las partículas y la textura de la superficie
de un agregado fino pueden influir significativamente
significativamente en su contenido de
huecos, los requisitos de agua para mezclar pueden ser diferentes de los
valores dados.
El contenido de huecos de un agregado fino se puede calcular
usando la Ec. (6-2)
Densidad a Granel
Contenido vacío V,% = -1 - ------------------------------------------------ ------ × 100 (6-2)
-
densidad relativa × 62,4-
Cuando se usa un agregado fino con un contenido de huecos
diferente al 35%, se hace un ajuste al contenido de agua de mezcla
recomendado. Este ajuste (la cantidad que se agregará o reducirá)
se puede calcular usando la Ec. (6-3)
Ajuste de agua de mezcla, lb / yd3 = ((V
V - 35) × 8
(6-3)
El uso de Eq. (6-3) da como resultado un ajuste de agua de 8 lb / yd3
de hormigón por cada 1% de desviación del 35% del contenido de huecos.
6.2.3.5 Paso 5: seleccione w/cm: el w/cm es calculado por
dividir la masa del agua de mezcla por la masa combinada del
cemento y las cenizas volantes (y otros materiales cementosos).
En Cuadro 6.5,
6.5, máximo recomendado w/cm se da como una
función del agregado de tamaño máximo para lograr diferentes
resistencias a la compresión a los 28 o 56 días. El uso de un
HRWRA generalmente aumenta la resistencia a la compresión
del concreto. losw
losw/cm valores dados en Cuadro 6.5 son para
hormigón hecho con y sin HRWRA.
El comité tiene conocimiento de hormigón de alta resistencia
proporcionado sin el uso de HRWRA, sin embargo, el uso
211.4R-9
SELECCIÓN DE PROPORCIONES PARA HORMIGÓN DE ALTA RESISTENCIA
Tabla 6.5 — Máximo recomendado w / cm para hormigón de alta resistencia
w/cm
Agregado grueso de tamaño máximo, pulg.
Promedio requerido
3 /8
compresivo
fuerza F cr
′ ∗ , psi con HRWRA sin HRWRA
7000
8000
9000
10,000
11.000
12 000
28 días
56 días
28 días
56 días
28 días
56 días
28 días
56 días
28 días
56 días
28 días
56 días
1 /2
3 /4
con HRWRA sin HRWRA
1
con HRWRA sin HRWRA
con HRWRA sin HRWRA
0,50
0,55
0,44
0,48
0,42
0,46
0,35
0,38
0,48
0,52
0,42
0,45
0,41
0,45
0,34
0,37
0,45
0,48
0,40
0,42
0,40
0,44
0,33
0,36
0,43
0,46
0,38
0,40
0,39
0,43
0,33
0,35
0,38
0,42
0,33
0,37
0,30
0,33
0,27
0,30
0,30
0,33
0,26
0,29
-
0,36
0,39
0,32
0,35
0,29
0,31
0,26
0,28
0,29
0,32
0,26
0,28
-
0,35
0,37
0,31
0,33
0 ,2 7
0,29
0,25
0,27
0,29
0,31
0,25
0,27
-
0,34
0,36
0,30
0,32
0 ,2 7
0 ,2 9
0 ,2 5
0,26
0,28
0,30
0,25
0,26
-
*FC′r = 1,10F
1,10FC′ + 700 psi.
de HRWRA. Una comparación de los valores contenidos
en la Tabla 6.5 permite las siguientes conclusiones:
1. Por un dado w/cm, la fuerza de campo del hormigón es
mayor con el uso de HRWRA que sin él, y esta mayor resistencia
se alcanza en un período de tiempo más corto; y
2. Con el uso de HRWRA, se puede lograr una determinada fuerza de
campo de concreto en un período de tiempo determinado utilizando
menos material cementoso del que se requeriría cuando no se usa
HRWRA.
6.2.3.6 Paso 6: Calcular el contenido de cemento
material—La masa de material cementoso requerida por yarda
cúbica de concreto se puede determinar dividiendo la cantidad
de agua de mezcla por yarda cúbica de concreto ( Paso 4)
4) por el
w/cm (Paso 5).
5). Sin embargo, si las especificaciones incluyen un
límite máximo o mínimo en la cantidad de material cementoso
por yarda cúbica de concreto, esto debe cumplirse. Por lo tanto,
la mezcla debe proporcionarse para contener la mayor cantidad
de material cementoso requerido.
6.2.3.7
Paso 7: —Se
Proporcione
la mezcla
básica
sin otracon
material cementoso
debe hacer
una mezcla
de prueba
cemento Portland como único material cementoso. Se deben
seguir los siguientes pasos para completar esta proporción de
mezcla básica:
1. Contenido de cemento—Para esta mezcla, dado que no se
utilizará ningún otro material cementoso, la masa de cemento es
igual a la masa de material cementoso calculada en el Paso 6; y
2. Contenido agregado fino—Después de determinar las masas
por yarda cúbica de agregado grueso, cemento, agua y el
porcentaje de contenido de aire, se puede calcular el contenido de
agregado fino para producir 27.0 pies 3 utilizando el método de
volumen absoluto.
6.2.3.8 Paso 8: proporcione las mezclas complementarias utilizando fly
ceniza—Para determinar las proporciones óptimas de la mezcla, el
usuario debe preparar varias mezclas de prueba con diferentes
combinaciones y porcentajes de materiales cementosos.
El uso de cenizas volantes en la producción de concreto de alta resistencia puede
resultar en una menor demanda de agua, una temperatura del concreto reducida y
un costo reducido. Debido a variaciones en las propiedades químicas
Tabla 6.6 — Valores recomendados para el reemplazo de
cenizas volantes de cemento Portland
Reemplazo recomendado
Cenizavoladora
Clase F
Clase C
(porcentaje en masa)
15 a 25
20 hasta 35
de cenizas volantes, sin embargo, las características de ganancia de resistencia
del hormigón podrían verse afectadas. Por lo tanto, se recomienda que se
utilicen al menos dos contenidos diferentes de cenizas volantes para las
mezclas de prueba complementarias. Se deben completar los siguientes pasos
para que se proporcione cada mezcla de prueba complementaria:
1. Tipo de cenizas volantes—Debido a las diferentes composiciones
químicas, las características de reducción de agua y de aumento de
fuerza de las cenizas volantes variarán según el tipo utilizado y su fuente.
Por lo tanto, estas características, así como la disponibilidad, deben
tenerse en cuenta al elegir las cenizas volantes que se utilizarán;
2. Contenido de cenizas volantes —La cantidad de cemento a
reemplazar por cenizas volantes depende del tipo de material a utilizar.
Los límites recomendados para el reemplazo se dan en la Tabla 6.6 para
las dos clases de cenizas volantes. Para cada mezcla de prueba
complementaria que se diseñará, se debe elegir un porcentaje de
reemplazo de la Tabla 6.6;
3. Masa de cenizas volantes—Una vez elegidos los porcentajes de
reemplazo, la masa de cenizas volantes que se utilizará para cada
mezcla de prueba complementaria se puede calcular multiplicando
la masa total de materiales cementosos (Paso 6) por los porcentajes
de reemplazo elegidos previamente. La masa restante de material
cementoso corresponde a la masa de cemento. Por lo tanto, para
cada mezcla, la masa de cenizas volantes más la masa de cemento
debe ser igual a la masa de materiales cementosos calculada en el
Paso 6;
4. Volumen de cenizas volantes—Debido a las diferencias en la
densidad relativa del cemento Portland y las cenizas volantes, el volumen
de materiales cementosos por yarda cúbica variará con el contenido de
cenizas volantes, aunque la masa del material cementoso permanece
constante. Por lo tanto, para cada mezcla, el volumen de
211.4R-10
INFORME DEL COMITÉ DE ACI
el material cementoso debe calcularse sumando el volumen de
cemento y el volumen de cenizas volantes; y
5. Contenido agregado fino—Habiendo determinado el volumen
de material cementoso por yarda cúbica de concreto para cada
mezcla de prueba complementaria, y dado los volúmenes
previamente determinados por yarda cúbica de agregado grueso,
agua y aire atrapado (Paso
(Paso 7),
7), el contenido de agregado fino de cada
mezcla de prueba complementaria se calcula utilizando el método
de volumen absoluto.
6.2.3.9 Paso 9: Mezclas de prueba—Para cada uno de los ensayos
mezclas proporcionadas en Pasos 1 mediante 8, debe producirse un
lote de prueba de laboratorio para determinar las características de
trabajabilidad y resistencia de las mezclas. Las masas de agregado
fino, agregado grueso y agua deben ajustarse para corregir la
condición de humedad de los agregados utilizados. Cada lote de
prueba debe ser tal que, después de una mezcla completa, una
mezcla de concreto uniforme de al menos 3.0 pies3, o más grande si
es necesario, para realizar la prueba de concreto recién mezclado y
fabricar el número requerido de probetas.
6.2.3.10 Paso 10: Ajuste las proporciones de la mezcla de prueba.Si
prueba.Si el
No se obtienen las propiedades deseadas del hormigón, las proporciones
proporciones
originales de la mezcla de prueba deben ajustarse de acuerdo con las
siguientes pautas para producir la trabajabilidad deseada.
1. Caída inicial—Si el asentamiento inicial de la mezcla de prueba no
está dentro del rango deseado, se debe ajustar el agua de mezclado o la
dosis del aditivo. La masa de material cementoso en la mezcla debe
ajustarse para mantener el nivel deseado.w
deseado. w/cm.A
cm.A continuación, se debe
ajustar el contenido de agregado fino para asegurar un rendimiento
adecuado del concreto;
2. Tasa de dosificación de HRWRA—Si
HRWRA—Si se usa HRWRA, se deben probar
diferentes dosis para determinar el efecto sobre la resistencia y
trabajabilidad de la mezcla de concreto. Debido a la naturaleza de las
mezclas de concreto de alta resistencia, las dosis más altas que las
recomendadas por el fabricante del aditivo pueden funcionar sin
segregación. Además, debido a que el tiempo de adición del HRWRA y la
temperatura del concreto pueden afectar la efectividad del aditivo, es
posible que su uso en mezclas de prueba de laboratori
laboratorio
o deba ajustarse a
las condiciones de campo. En la práctica, volver a dosificar con HRWRA
5. w / cm—Si no se logra la resistencia a la compresión del hormigón
requerida utilizando el w/cm recomendado en Cuadro 6.5,
6.5, mezclas de
prueba adicionales con menor w/cm debe ser probado. Si esto no da
como resultado un aumento de la resistencia a la compresión, se debe
revisar la idoneidad de los materiales utilizados.
6.2.3.11 Paso 11: seleccione las proporciones óptimas de la mezclaUna vez que se han ajustado las proporciones de la mezcla de prueba para
producir las propiedades deseadas, las muestras de resistencia deben
moldearse a partir de lotes de prueba hechos en las condiciones de campo
esperadas de acuerdo con los requisitos de ACI 318. Los aspectos prácticos de
la producción y los procedimientos de control de calidad se evalúan mejor
cuando el tamaño de la producción Los lotes de prueba se preparan utilizando
el equipo y los procedimientos que se utilizarán en el trabajo real.
6.3 — Cálculos de muestra
6.3.1 Introducción—Aquí se presenta un ejemplo para
Ilustre el procedimiento de dosificación de la mezcla para hormigón de alta
resistencia que se discutió en la sección anterior. Los resultados de los lotes de
pruebas de laboratorio dependerán de los materiales reales utilizados. En este
ejemplo, se utiliza cemento Tipo I que tiene una densidad relativa de 3,15.
6.3.2 Ejemplo—Se requiere hormigón de alta resistencia para las
columnas en los primeros tres pisos de un edificio de oficinas de gran
altura. La resistencia a la compresión especificada es de 9000 psi a los 28
días. Debido al espaciado estrecho del refuerzo de acero en las
columnas, el agregado de tamaño máximo nominal más grande que se
puede usar es 1/2 pulg. Se usará un agregado fino que cumpla con los
límites de ASTM C33, que tiene las siguientes propiedades:
1. FM = 2,9 módulo de finura;
2. RDSobredosis = 2,59 densidad relativa, basada en secado al horno;
3. Abs = 1,1% de absorción, basado en secado al horno;
4. BD = 105 libras / pie3 Densidad a Granel; y
5. Se utilizarán HRWRA y aditivos retardadores de fraguado.
6.3.2.1 Paso 1: seleccione el asentamiento y el concreto requerido
fuerza—Debido a que se usa un HRWRA, el concreto se diseñará en
base a un asentamiento de 1 a 2 pulgadas antes de la adición del
HRWRA de acuerdo con Cuadro 6.1.
6.1.
En este ejemplo, el productor de concreto premezclado no tiene
antecedentes previos con concreto de alta resistencia y, por lo tanto, debe
para restaurar la trabajabilidad da como resultado un aumento de la
resistencia en casi todas las edades de prueba; sin embargo, una dosis
excesiva de HRWRA puede retrasar el tiempo de fraguado inicial del
concreto, lo que puede aumentar el potencial de agrietamiento por
contracción plástica en las aplicaciones de losas;
3. Contenido de agregado gruesoUna vez que la mezcla de prueba de
concreto se ha ajustado al asentamiento deseado, se debe determinar si
la mezcla es demasiado dura para la colocación del trabajo o los
requisitos de acabado. Si es necesario, se puede reducir el contenido de
agregado grueso y ajustar el contenido de agregado fino en
consecuencia para asegurar un rendimiento adecuado. Sin embargo,
esto puede aumentar la demanda de agua de la mezcla, aumentando así
el contenido requerido de material cementoso para mantener un
determinadow
determinado
w/cm. Además, una reducción en el contenido de agregado
grueso puede resultar en un módulo de elasticidad más bajo para el
concreto endurecido;
4. Contenido de aireSi se requiere incorporación de aire y el
contenido de aire medido difiere significativamente de los cálculos
de proporción diseñados, entonces la dosis debe ajustarse para
mantener el rendimiento; y
seleccionar proporciones basadas en mezclas de prueba de laboratorio.
Usando la ecuación. (3-3), la resistencia promedio requerida utilizada para la
selección de proporciones de concreto es
FC′r = 1,10 × (9000) + 700 = 10,600 psi
(3-3)
6.3.2.2 Paso 2: seleccione el tamaño máximo de agregado.
Basado en las pautas en Cuadro 6.2
6.2,, se utilizará una piedra caliza
triturada que tenga un tamaño máximo nominal de 1/2 pulgada. Las
propiedades de la piedra caliza triturada son las siguientes:
1. RDSobredosis = 2,76 densidad relativa, basada en secado al horno;
2. Abs = 0,7% de absorción, basado en secado al horno; y
3. BD = 101 libras / pie3 Densidad a Granel.
La clasificación del agregado debe cumplir con ASTM C33, No.
7, agregado grueso de 1/2 pulgada.
6.3.2.3 Paso 3: seleccione el contenido óptimo de agregado grueso-
El contenido óptimo de agregado grueso, seleccionado deCuadro
deCuadro 6.3,
6.3, es
de 0,68 por unidad de volumen de contenido. La masa seca de agregado
grueso por yarda cúbica de concreto,W
concreto,Wseco , es entonces
211.4R-11
SELECCIÓN DE PROPORCIONES PARA HORMIGÓN DE ALTA RESISTENCIA
(0,68) × (101) × (27) = 1854 libras
6.3.2.4 Paso 4: Estime el contenido de agua y aire de la mezclaBasado en un asentamiento de 1 a 2 pulg. Y 1/2 pulg. De agregado
grueso de tamaño máximo, la primera estimación del agua de mezcla
requerida elegida de Cuadro 6.4 es 295 lb / yd3 de hormigón, y el
contenido de aire atrapado, para las mezclas elaboradas con HRWRA, es
del 2,0%.
(6-2)se
se utiliza por
Para corregir el contenido vacío que no sea del 35%, Eq. (6-2)
primera vez para calcular el contenido de huecos del agregado fino que se
utilizará
105
1 ------------------------------------ × 100 = 35,03%
(2,59) × (62,4)
El ajuste del agua de mezcla, calculado utilizando Eq. (6-3),
(6-3), es
Cemento
984 libras
Agregado fino, seco
963 libras
Agregado grueso, seco
1854 libras
Agua, incluidas 3 oz / cwt* mezcla
295 libras
*Cien masa de cemento.
6.3.2.8 Paso 9: proporcione las mezclas complementarias utilizando
cemento y cenizas volantes
1. Se selecciona una ceniza volante ASTM Clase C con una densidad relativa
de 2,64;
2. Los límites recomendados para el reemplazo que figuran enCuadro
en Cuadro
6.6 para las cenizas volantes de clase C son del 20 al 35%. Se deben
dosificar cuatro mezclas complementarias, con los siguientes porcentajes
de sustitución de cenizas volantes:
20%
25%
30%
35%
Mezcla acompañante No. 1
Mezcla acompañante No. 2
(35.03 - 35) × 8 = +0.24 lb / yd3 de hormigón
El ajuste del agua de mezclado por yarda cúbica de
concreto es insignificante; por lo tanto, se utilizarán 295
libras de agua. Esta agua de mezcla requerida no se ajusta
al agua en el HRWRA u otros aditivos químicos.
6.3.2.5 Paso 5: seleccione w / cmcm-Para hacer hormigón
utilizando HRWRA,
HRWRA, agregado de tamaño máximo nominal de 1/2 pulg., y
logrando una resistencia a la compresión promedio de 10,600 psi a los 28
días en el campo basado en mezclas de prueba de laboratorio, el
requerido w/cm elegido de Cuadro 6.5 se interpola para ser 0,30. Las
resistencias a la compresión enumeradas enCuadro
enCuadro 6.5 son las
intensidades de campo medias requeridas.
6.3.2.6 Paso 6: Calcular el contenido de cemento
material—La masa de material cementoso por yarda cúbica de
hormigón es
Mezcla acompañante No. 3
Mezcla acompañante No. 4
3. Para la mezcla complementaria No. 1, la masa de cenizas
volantes Clase C por yarda cúbica de concreto es (0.20) × (984) = 197
lb. Por lo tanto, la masa de cemento es (984) - (197) = 787 lb. Las
masas de cemento y cenizas volantes por yarda cúbica de hormigón
para las mezclas complementarias restantes se calculan de manera
similar. Los valores son los siguientes:
Mezcla acompañante
No. 1
No. 2
Numero 3
No. 4
Por ciento
Cemento, lb
20
25
30
35
787
738
689
640
Cenizas volantes clase C, lb
Total, libras
197
246
295
344
984
984
984
984
4. Para la primera mezcla complementaria, el volumen de cemento
por yarda cúbica de concreto es (787) / (3.15 × 62.4) = 4.00 pies 3, y la
ceniza volante por yarda cúbica es (197) / (2.64 × 62.4) = 1.2 pies 3. Los
volúmenes de cemento, cenizas volantes y material cementoso total para
⎛ 295
- - - - - - - - - - = 983,3 libras
⎝0,30⎠
Las especificaciones no establecen un mínimo para el contenido de
materiales cementosos; por lo tanto, 984 lb / yd3 de cemento se utilizará.
6.3.2.7 Paso 7: proporcione la mezcla básica solo con cemento
1. Contenido de cemento por yarda cúbica = 984 lb; y
2. Los volúmenes por yarda cúbica de todos los materiales, excepto el
agregado fino, son los siguientes:
cada mezcla complementaria son:
Mezcla acompañante
Cemento, pies3
4,00
3,75
3,50
3,25
No. 1
No. 2
Numero 3
No. 4
Cemento
Agregado gr
grueso
Agua
Aire
(984) / (3,15 × 62,4) =
5,01 pies3
(1854) / (2,76 × 6622,4) =
10,77 pies3
(295) / (62,4) =
4.73 pies3
(0,02) × (27) =
Volumen total
0.54 pies3
21.04 pies3
Por lo tanto, el volumen requerido de agregado fino por yarda
1,20
1,49
1,79
2,09
Total, pies3
5 ,2 0
5 .2 4
5 .2 9
5 .3 4
5. Para todas las mezclas complementarias, los volúmenes de
agregado grueso, agua y aire por yarda cúbica de concreto son los
mismos que los de la mezcla básica que no contiene ningún otro material
cementoso; sin embargo, el volumen de material cementoso varía con
cada mezcla. La masa requerida de agregado fino por yarda cúbica de
concreto para la mezcla complementaria No. 1 se calcula de la siguiente
manera:
cúbica de concreto es (27.0 - 21.04) = 5.96 pies 3. Al convertir esto en
masa de agregado fino en condición seca, por yarda cúbica de
concreto, la masa requerida de agregado fino es
(5,96) × (62,4) × (2,59) = 963 libras
Ceniza
Cenizass volantes
a ntes clase
a se C,
C, pies
pies3
Componente
Volumen (por cúbico
yarda de concreto, ft 3)
Material cementoso
5,20
Agregado grueso
1 0 ,7 7
211.4R-12
INFORME DEL COMITÉ DE ACI
Aire
4,73
0 ,5 4
Volumen total
21.24
Agua (incluida la mezcla retardadora de 2.5 oz / cwt)
Mezcla acompañante No. 3
Masas secas, lb
Cemento
Cenizavoladora
El volumen requerido de agregado fino es (27.0 - 21.24) =
5.76 pies3. Al convertir esto en la masa de agregado fino (seco)
por yarda cúbica de concreto, la masa requerida es (5.76) ×
(62.4) × (2.59) = 931 lb.
Las proporciones de la mezcla por yarda cúbica de concreto para cada
mezcla complementaria son las siguientes:
Agregado fino, seco
Agregado grueso, seco
Agua (incluido el aditivo retardante de 2.5
oz / cwt)
Mezcla acompañante No. 4
689
295
975
1863
295
250
Masas secas, lb
Masas de lote, lb
640
640
Agregado grueso
390494
1854
936474
1863
Agua (incluido el aditivo retardante de 2.5
oz / cwt)
295
251
Cemento
Cenizas volantes, Clase C
Agregado fino
Mezclas complementarias, lb
Masas de lote, lb
689
295
917
1854
No. 1 No. 2
Numero 3
No. 4
Áridos gruesos, secos
984
963
1854
787
197
931
1854
738
246
924
1854
689
295
916
1854
640
344
908
1854
La masa de lote reducida para la mezcla básica para producir 3.0 pies3 se
Agua (incluido el aditivo
retardante de 2.5 oz / cwt)
295
295
295
295
295
calcula de la siguiente manera:
Materiales
Básico, lb
Cemento
Cenizas volantes, Clase C
Agregado fino, seco
El tamaño de la mezcla de prueba se selecciona para que sea de 3.0 pies3.
= 984 × (3/27)
= 1024 × (3/27)
= 1863 × (3/27)
= 248 × (3/27)
Cemento
Durante los lotes de prueba, el dosificador debe ser consciente de
la posible necesidad de realizar el ajuste necesario de las dosis
adecuadas para todos los aditivos químicos. En este ejemplo, la tasa
de dosificación de la mezcla retardadora química se ajustó de 3,0 a
2,5 oz / cwt para tener en cuenta la acción retardadora de las
cenizas volantes.
6.3.2.9 Paso 9: mezclas de prueba —Las mezclas de prueba deben
realizado para la mezcla básica y cada una de las cuatro mezclas
complementarias. Si se encuentra que el agregado fino tiene 6.4% de
humedad total y el agregado grueso tiene 0.5% de humedad total,
basado en condiciones secas, las masas de agregado se ajustan
aumentando el peso del lote por yarda cúbica de la siguiente manera:
Agregado fino, húmedo
Agregado grueso, húmedo
= (963) × (1 + 0.064) = 1024 libras =
(1854) × (1 + 0.005) = 1863 libras
Agua = (295) - (963) (0.064 - 0.011)
- (1854) (0,005 - 0,007)
Masas secas, lb
Masas de lote, lb
Agregado grueso
984
1024
1863
Agua (incluido el aditivo retardante de 3
oz / cwt)
295
248
Agregado fino
Mezcla acompañante No. 1
Cemento
Cenizavoladora
Agregado fino
Agregado grueso
Agua (incluida la mezcla retardadora de 2.5
oz / cwt)
Mezcla acompañante No. 2
Cemento
Cenizavoladora
Agregado fino
Agregado grueso
Agua (incluido el aditivo retardante de 2.5
oz / cwt)
Masas secas, lb
Masas de lote, lb
787
197
931
1854
787
197
992
1863
295
250
Masas secas, lb
Agua
= 207,00 libras
= 27,52 libras
La masa de lote reducida para las mezclas básica y
complementaria para producir 3.0 pies 3 se presentan aquí:
Mezcla acompañante
Básico
No. 1
No. 2
1 0 9 .3 0
87,60
8 2 ,0 0
7 6 ,5 0
7 1 ,1 0
-
2 1 ,8 7
27,33
3 2 ,7 8
3 8 .2 7
Agregado fino, lb
113,90
1 1 0 ,2 0
109,28
1 0 8 ,3 6
1 0 7 ,4 3
Agregado grueso, lb
207,00
2 0 7 ,0 0
207,00
2 0 7 ,0 0
2 0 7 ,0 0
Agua, lb
27,52 27,70
27,75
27,80 27,84
Materiales
Cemento, lb
Cenizas volantes, Clase C, lb
Numero 3
No. 4
Aditivos químicos (incluidos como parte del agua de mezcla)
984
963
1854
Cemento
Agregado grueso
= 113,90 libras
= 248 libras
Por lo tanto, la masa del lote de agua se corrige para tener en
cuenta la humedad aportada por los agregados, que es la
humedad total menos la absorción del agregado.
Mezcla básica
Agregado fino
= 109,33 libras
6.3.2.10 Paso 10: ajuste las proporciones de la mezcla de prueba-
Las proporciones de la mezcla de prueba requerirán un ajuste y la
masa del lote para cada mezcla de prueba se ajustará durante el
procesamiento por lotes para obtener el asentamiento deseado,
antes y después de la adición de HRWRA, y la trabajabilidad
deseada. Los ajustes a la masa del lote para la mezcla básica y la
mezcla acompañante No. 4 se mostrarán en detalle. Se resumirán
las de las otras tres mezclas complementarias.
6.3.2.10.1 Mezcla básica
1. Aunque se calculó que la cantidad de agua requerida para producir
un asentamiento de 1 a 2 pulgadas era de 27,52 lb, en realidad se
necesitaron 28,50 lb (incluyendo el aditivo retardador de 2,5 oz / cwt)
para producir el asentamiento deseado. La masa real del lote para la
mezcla básica fue entonces:
Masas de lote, lb
738
246
924
1854
738
246
984
1863
295
250
Volumen (por yarda cúbica de
Componente
hormigón, pies3)
Cemento
109,00 libras
Agregado fino
114,00 libras
Agregado grueso
207,00 libras
Agua
28,50 libras
211.4R-13
SELECCIÓN DE PROPORCIONES PARA HORMIGÓN DE ALTA RESISTENCIA
Corregir estos a masa seca da:
Mezcla básica
añadido a la mezcla con el agua de amasado. El HRWRA se añadió
aproximadamente 15 minutos después de la mezcla inicial;
Masa, lb
3. La mezcla de concreto con un asentamiento de 10 pulgadas tenía una
Cemento
N/A
109,00
trabajabilidad adecuada para una colocación adecuada, por lo que no fue
Agregado fino, seco
(114,00) / (1,064) =
107,14
necesario ajustar el contenido de agregado grueso;
Agregado grueso, seco
(207,00) / (1,005) =
205,97
(28,50 + 5,68* - 0,41†) =
33,77
4. El contenido de aire de la mezcla de HRWRA se midió al 1,8%, por lo
que no fue necesaria ninguna corrección;
Agua por lotes
*Corrección de humedad de agregados finos.
5. La adición de cantidades significativas de HRWRA requiere
un ajuste en el agua de mezcla para tener en cuenta el agua
†Corrección de la humedad del agregado grueso.
El rendimiento real de la mezcla de prueba fue:
Mezcla básica
Volumen, pies3
Cemento
(109,00) / (3,15 × 62,4) =
Agregado fino
(107,14) / (2,59 × 62,4) =
Agregado grueso
(205,97) / (2,76 × 62,4) =
Agua
Aire
(33,77) / (62,4) =
(0,02 × 3,0) =
Volumen total
0,55
0,66
1,20
0,54
0,06
3,01
Ajustando las proporciones de la mezcla para producir 2 7.0 pies3 da:
cemento
Agregado fino
= 109,00 × (27/3) × (3 / 3,01)
= 107,14 × (27/3) × (3 / 3,01)
Agregado grueso = 205,97 × (27/3) × (3 /
3,01) Agua = 33,77 × (27/3) × (3 / 3,01)
Mezcla básica
Cemento
Agregado fino, seco
Agregado grueso, seco
Agua (incluido el aditivo retardante de 2.5 oz / cwt)
= 976 libras
= 302 libras
Masa, lb
976
960
1845
302
de cemento. El aumento de volumen debido al ajuste de la
masa de cemento es (1007 - 976) / (3,15 × 62,4) = 0,158 pies 3,
que debe ajustarse eliminando un volumen igual de
agregado fino. La masa de agregado fino a remover es
0.158 × 2.59 × 62.4 = 26 lb. Las proporciones de mezcla
ajustadas resultantes son:
Agregado fino, seco
Agregado grueso, seco
Agua (incluido el aditivo retardante de 2.5 oz / cwt)
11 × (1007/100) (0,80) / 16 = 5,54 libras de agua
El impacto de la parte sólida de la mezcla química sobre el peso y
el rendimiento es a menudo insignificante y puede ignorarse en la
dosificación de la mezcla siempre que el agua de la mezcla se
considere en peso y rendimiento de la mezcla. La cantidad de agua
de mezcla debe reducirse en
e n 5,54 libras aportadas por los aditivos; y
= 1854 libras
(976) = 0,31. Para mantener la relación deseada de 0.30, la masa
de cemento debe aumentarse a (302) / (0.30) = 1007 lb / yd 3
Cemento
Agua aportada por HRWRA:
= 1021 libras
Las nuevas proporciones de la mezcla dan como resultado una w/cm de (302) /
Mezcla básica
aportada por HRWRA y adaptarse a la variación de rendimiento
resultante del agua de mezcla. Para una tasa de dosificación de
HRWRA de 11 oz / cwt con 20% de sólidos, la corrección de agua
es:
Masa, lb
1007
934
1845
302
2. Para la colocación en las columnas fuertemente reforzadas, se
desea un concreto fluido que tenga un asentamiento de al menos 9
pulgadas. La dosis recomendada por el fabricante del HRWRA osciló
entre 8 y 16 oz / cwt de material cementoso. En un laboratorio con
una temperatura ambiente de 75 ° F, la adición de HRWRA a la
mezcla ajustada a una tasa de dosificación de 8 oz / cwt produjo una
caída de 6 pulgadas, 11 oz / cwt produjo una caída de 10 pulgadas y
16 oz. / cwt provocó la segregación del hormigón fresco. Al usar las
tres tasas de HRWRA, también se aplicó una tasa de dosificación
constante de aditivo retardante de 2.5 oz / cwt.
6. La resistencia a la compresión a 28 días de la mezcla básica
fue de 11,750 psi, que satisfizo la resistencia requerida de
10,600 psi.
6.3.2.10.2 Mezcla acompañante No. 4
1. La cantidad real de agua de mezcla requerida para producir un
asentamiento de 1 a 2 pulgadas fue menor que la calculada para esta mezcla
de prueba (3.0 pies3). Las masas reales de los lotes fueron:
Mezcla No. 4
Masa, lb
Cemento
71.07
Cenizas volantes, Clase C
38.27
Agregado fino
1 0 7 ,4 3
Agregado grueso
2 0 7 ,0 0
Agua por lotes
26,50
Corregir estos por masas secas da:
Mezcla No. 4
Masa, lb
Cemento
71.07
Cenizas volantes, Clase C
38.27
Agregado fino, seco
1 0 0 ,9 7
Agregado grueso, seco
205,97
Agua por lotes
31,78
El rendimiento real de la mezcla de prueba fue:
Material
Cálculo de volumen
Cemento
(70,56) / (3,15 × 62,4) =
Cenizas volantes, Clase C
(38,00) / (2,64 × 62,4) =
Agregado fino
Agregado grueso
Agua
Aire
(99,10) / (2,59 × 62,4) =
(205,97) / (2,76 × 62,4) =
(32,67) / (62,4) =
(0,02) / (3,0) =
Volumen total
Volumen, pies3
0,36
0,23
0,62
1,20
0,51
0,06
2,98
211.4R-14
INFORME DEL COMITÉ DE ACI
Ajustando las proporciones de la mezcla para producir 27.0 pies3 da:
Tabla 6.7 — Mezclas complementarias ajustadas
Mezcla acompañante
Mezcla No. 4
Cemento
Cenizas volantes, Clase C
Agregado fino, seco
Agregado grueso, seco
Agua (incluido el aditivo retardante de 2.5 oz / cwt)
Masa, lb
635
342
898
1866
296
Básico
mezclaMateriales
Numero 3
No. 4
20% 25% 30% 35%
sin ceniza
ceniza
ceniza
ceniza
ceniza
1007
934
1845
788
197
875
1845
738
243
867
1845
684
287
859
1845
617
332
896
1858
Agua de HRWRA, lb
302
1,00
3,0
11,0
5.60
Slump, in., Después de HRWRA
1 0 .0 0
296 294 294 285
1,25 1,00 1,50 1,00
2.5 2.5 2.0 2.0
11,0 10.0 9.5 9.0
5.60 4,80 4.60 4.30
10,50 9.00 10.25 9,50
11 ,,7750
1 11,,50 0 11 ,,9900 11,6 0000 11,370
Cemento, lb
Cenizas volantes, Clase C, lb
Agregado fino, seco, lb
Agregado grueso, seco, lb
Las nuevas proporciones de la mezcla dan como resultado una w/cm
de 0,29. La relación deseada fue 0,30; por lo que se puede reducir la
masa de material cementoso. El porcentaje de cenizas volantes para esta
mezcla es del 35% y debe mantenerse. La nueva masa de material
cementoso es (296) / (0.30) = 959 lb. De esto, el 35% debe ser ceniza
volante, dando 335 lb de ceniza volante y 623 lb de cemento. El cambio
de volumen debido a la reducción de material cementoso es
No. 1 No. 2
Agua, lb*
Slump, in., Antes de HRWRA
Retardador, oz / cwt
HRWRA, oz / cwt
Fuerza de laboratorio, 28 días, psi
*No incluye agua en HRWRA.
(643 - 623) / (3,15 × 62,4) + (342 - 335) / (2,64 × 62,4) = 0,167 pies3
Por lo tanto, 0.167 pies3 de agregado fino debe agregarse, lo que
aumenta la masa de agregado fino en (0.167) (2.59) (62.4) = 19 lb /
yd3 de hormigón. Las proporciones de mezcla ajustadas son:
Cemento
623 libras
Cenizavoladora
335 libras
Agregado fino, seco
859 libras
Agregado grueso, seco
1854 libras
Agua (incluido el aditivo retardante de 2.5 oz / cwt)
288 libras
2. Al agregar HRWRA a la mezcla ajustada
aj ustada para producir un
concreto fluido, se encontró que 9 oz / cwt de material cementoso
producían un asentamiento de 9-1 / 2 pulgadas en condiciones de
laboratorio. Se añadió una mezcla retardadora (2,5 oz / cwt) al
hormigón con agua de mezcla y se añadió el HRWRA
aproximadamente 15 minutos después de la mezcla inicial;
3. La mezcla de HRWRA tenía una trabajabilidad adecuada; por lo
tanto, no fue necesario ajustar el contenido de agregado grueso;
4. Se midió el contenido de aire de la mezcla de HRWRA al 2,1%;
por lo tanto, no fue necesaria
ne cesaria ninguna corrección; y
5. La resistencia a la compresión promedio de 28 días de las muestras
coladas de la mezcla de prueba de laboratorio fue de 11,370 psi.
6.3.2.10.3 Resumen del rendimiento de la mezcla de pruebaLa Tabla 6.7 es un resumen de los resultados de las mezclas de prueba de laboratorio
ajustadas.
6.3.2.11 Paso 11: seleccione las proporciones óptimas de la mezclaTodas las mezclas produjeron una resistencia a la compresión de laboratorio
de 28 días superior a la resistencia a la compresión de laboratorio requerida de
10,600 psi. Por lo tanto, se puede seleccionar cualquiera de las mezclas
complementarias No. 1 a 4 para su uso en este proyecto.
Debido a que la experiencia muestra que la resistencia promedio del
concreto de producción de campo será diferente a la resistencia de un
lote de prueba de laboratorio, el contratista eligió apropiadamente hacer
lotes de prueba de campo para las mezclas básica y complementaria
para verificar la resistencia a la compresión anticipada en el campo. Las
mezclas se ajustaron a los asentamientos deseados, tanto antes como
después de la adición del HRWRA, y se prepararon muestras de
resistencia a la compresión. También se registraron las temperaturas del
hormigón. Los resultados de la prueba se muestran a continuación.
Mezcla
Compresiva de 28 días
fuerza, psi
Básico
11,160
Mezcla acompañante No. 1
1 0 ,9 2 0
Mezcla acompañante No. 2
Mezcla acompañante No. 3
1 0 ,8 2 0
1 0 ,7 9 0
Mezcla acompañante No. 4
1 0 ,2 9 0
Hormigón
temperatura, ° F
94
93
89
84
82
Con la excepción de la Mezcla complementaria No. 4, todas las
mezclas produjeron resistencias a la compresión en el campo que
excedieron la resistencia a la compresión del laboratorio de 10,600 psi
(73 MPa) a los 28 días. La temperatura reducida del concreto y el
contenido de material cementoso de la Mezcla complementaria No. 3 la
hicieron más deseable para el productor de concreto premezclado.
premezclado. Como
las condiciones ambientales o las propiedades del material varían,
pueden ser necesarios ajustes de campo adicionales.
CAPÍTULO 7 — DOSIFICACIÓN DE LA MEZCLA DE
HORMIGÓN DE ALTA RESISTENCIA UTILIZANDO HUMO DE
SÍLICE 7.1 — Relaciones fundamentales
El humo de sílice tiene un efecto pronunciado sobre las propiedades del hormigón.
Esto es especialmente cierto para el hormigón de alta resistencia debido
a sus propiedades físicas y químicas. El humo de sílice aumenta la
resistencia del hormigón en gran parte porque aumenta la resistencia de
la unión entre la pasta de cemento y las partículas agregadas (Mindess
1988). El humo de sílice se combina con el hidróxido de calcio Ca (OH), un
subproducto débil del proceso de hidratación del cemento, que da como
resultado productos cementantes adicionales, lo que aumenta la
resistencia del concreto y reduce significativamente su permeabilidad.
Consulte ACI 234R para obtener información actualizada y más completa
sobre el mecanismo por el cual el humo de sílice modifica la pasta de
cemento, el mortero y el concreto.
7.1.1 Humo de cemento y sílice—Se han utilizado varios tipos de cemento
Portland junto con humo de sílice para cumplir con los requisitos específicos
del proyecto, incluida la alta resistencia. Las proporciones de mezcla con
cemento Portland que cumple con ASTM C150, para Tipo I o II y humo de sílice
que cumple con los requisitos de ASTM C1240 son las más comúnmente
utilizadas. Las mezclas de hormigón para hormigón de alta resistencia
contienen típicamente de 600 a
SELECCIÓN DE PROPORCIONES PARA HORMIGÓN DE ALTA RESISTENCIA
850 libras / yarda3 de materiales cementosos más 5 a 15% de humo de
sílice por masa de cemento con un w/cm tan bajo como 0.20.
7.1.1.1 Aditivos químicos—Aumenta el humo de sílice
demanda de agua y, sin HRWRA, las mezclas de concreto de humo
de sílice pueden ser difíciles de mezclar, colocar, bombear y
terminar. ACI 211.1 y 363R recomiendan el uso de aditivos químicos
cuando se usa concreto de humo de sílice. Los aditivos reductores
de agua y de control de fraguado deben cumplir con los requisitos
de ASTM C494 / C494M.
Cuando se usa humo de sílice en mezclas de concreto, se espera que
se requiera más mezcla para un asentamiento deseado de lo que se
requeriría de otra manera en una mezcla de concreto convencional. La
adición de WRA o HRWRA debe realizarse en la planta de concreto
premezclado para dosificar el concreto con un asentamiento de
aproximadamente 1 a 2 pulgadas más alto que el requerido en el sitio de
trabajo. Esto permitirá que el concreto de humo de sílice se mezcle
completamente en el camino al lugar de trabajo. El ajuste de
asentamiento en el sitio debe hacerse usando solo HRWRA, siempre que
toda el agua de mezcla permitida en la mezcla de concreto se haya
agregado durante la dosificación del concreto.
La dosis de aditivo incorporador de aire
ai re necesaria para producir
un volumen requerido de aire en el concreto generalmente
aumenta con cantidades crecientes de humo de sílice debido a la
muy alta área de superficie del humo de sílice (Carette y Malhotra
1983b). La cantidad de agente incorporador de aire debe verificarse
mediante lotes de prueba.
El humo de sílice utilizado en mezclas de concreto de alta
resistencia puede contener aditivos inhibidores de la corrosión para
la protección del acero de refuerzo. Un ejemplo de tal aplicación son
las columnas de hormigón en los estacionamientos.
e stacionamientos. Algunos
aditivos inhibidores de la corrosión se agregan al concreto de humo
de sílice en dosis de hasta 6 gal./yd.3. Es importante que la cantidad
de agua aportada por estos aditivos al hormigón de humo de sílice
se tenga en cuenta durante el proceso de dosificación y se reste del
agua del lote.
7.1.1.2 Demanda de agua—La demanda de agua del hormigón
que contiene humo de sílice aumenta con cantidades crecientes
de humo de sílice (Scali y Burke 1987; Carette y Malhotra 1983a,
b). Este aumento se debe principalmente a la alta superficie del
humo de sílice. Por lo tanto, las cantidades de agua de mezcla
recomendadas en la Tabla 6.6.3 en ACI 211.1 no son aplicables
para mezclas de concreto de humo de sílice. El aumento en la
demanda de agua puede ser igual a la masa del humo de sílice
agregado (Transportation Research Board 1990). Los HRWRA se
utilizan comúnmente para ayudar a lograr elw
el w/cm y
trabajabilidad del hormigón de humo de sílice. La dosis de
HRWRA dependerá de la cantidad de humo de sílice y del tipo de
aditivo reductor de agua utilizado (Jahren 1983).
7.1.1.3 Agregar—Las recomendaciones para gruesos
El volumen a granel agregado por unidad de volumen
v olumen utilizado en el hormigón
de alta resistencia que contiene humo de sílice debe estar de acuerdo con
Cuadro 6.3.
6.3.
7.1.1.4 Viabilidad y depresión—Hormigón recién mezclado
que contiene humo de sílice es más cohesivo y menos propenso a la
segregación que el hormigón sin humo de sílice. A medida que aumenta
el contenido de humo de sílice, el concreto puede parecer pegajoso. Para
mantener la misma viabilidad aparente, la experiencia de la industria ha
demostrado que es necesario aumentar la depresión inicial de
211.4R-15
el concreto con humo de sílice de 1 a 2 pulgadas (Jahren 1983) por encima del
requerido para el concreto de cemento Portland convencional. El uso de humo
de sílice en el hormigón puede mejorar tanto la trabajabilidad como la
capacidad de acabado. La cohesión adicional del hormigón de humo de sílice
puede mejorar las propiedades de colocación por bombeo del hormigón,
mientras que la ausencia de agua de sangrado superficial permite un acabado
y curado más rápidos.
La presencia de humo de sílice por sí sola no cambiará
significativamente la tasa de pérdida de asentamiento de una mezcla de
significativamente
concreto dada. Debido a que el humo de sílice se usa junto con WRA,
HRWRA o ambos, puede haber un cambio en las características de
pérdida de asentamiento que en realidad es causado por la mezcla
química seleccionada. Diferentes aditivos químicos producen diferentes
tasas de pérdida por asentamiento. Se recomiendan lotes de prueba que
utilicen los materiales propuestos para el proyecto para establecer las
características de pérdida de asentamiento para una situación particular.
7.1.2 Consideraciones Especiales—En promedio, una partícula de
humo de sílice es aproximadamente 100 veces más pequeña que el
cemento Portland (Silica Fume Association 2005). Al igual que con los
agregados, la disminución del tamaño de las partículas aumenta la
superficie y la demanda de agua. Sin un HRWRA, el humo de sílice
requeriría agua de transporte adicional para obtener un asentamiento
razonable. El agua extra aumentaría la cantidad total de agua y la
law
w/cm,
reduciendo la resistencia del hormigón.
7.2 — Dosificación de la mezcla de hormigón
7.2.1 Objetivo—El propósito de este método es determinar
Extraiga los materiales apropiados y más económicos que se pueden
usar en un lote de prueba que se aproximará a las propiedades deseadas
del concreto. Este método de dosificación proporciona un punto de
partida para una mezcla de concreto que se modificará y ajustará según
sea necesario para cumplir con las propiedades deseadas del concreto.
7.2.2 Introducción—El procedimiento descrito en ACI
211.1 para dosificar hormigón de resistencia normal puede no ser
totalmente aplicable para hormigones de alta resistencia que contienen
humo de sílice, baja w/cm con la incorporación de reductores de agua de
rango normal y alto, o ambos. Estos hormigones de alta resistencia a
menudo contienen uno o más materiales cementantes complementarios
que posiblemente reemplacen una cantidad significativa de cemento. El
humo de sílice altera las propiedades y el comportamiento del hormigón
fresco y endurecido. Por ejemplo, una gran mayoría de las proporciones
de mezclas de hormigón con humo de sílice tienen valores de
asentamiento generados principalmente
principalmente por la adición de WRA. El uso de
humo de sílice generalmente aumentará la demanda de agua del
hormigón proporcionalmente
proporcionalmente a la cantidad de humo de sílice añadida.
Por lo tanto, las recomendaciones para aproximar el agua de mezcla
enumeradas en ACI 211.1 no son aplicables en el concreto de humo de
sílice. La masa completa del humo de sílice debe agregarse a la masa de
todos los demás materiales cementosos presentes para determinar law
law/
cm.
Otro enfoque común es comenzar con proporciones de mezcla
que se hayan utilizado
util izado con éxito en otros proyectos con requisitos
similares. Dado este punto de partida, se pueden realizar mezclas de
prueba en el laboratorio y en condiciones de campo para verificar el
desempeño con los materiales reales del proyecto. Algunos
ejemplos de proporciones de mezclas de hormigón de humo de
sílice, extraídos delManual
delManual del usuario de humo de sílice (Silica Fume
7.1..
Association 2005), se muestran en Cuadro 7.1
211.4R-16
INFORME DEL COMITÉ DE ACI
Tabla 7.1 — Proporciones de mezcla inicial recomendadas para concreto de alta resistencia con humo de sílice
(Silica Fume Association 2005)
Torre clave, Scotia Plaza, Cubierta del puente,
Cleveland
Toronto
Ohio DOT
1
Manual de humo de sílice referencias
Fuerza compresiva*
Otros requerimientos
2
4
12.000 psi a 10,000 psi a 7000 psi a
28 días
28 días
28 días
Bombeable para
57 historias
N/A
Aire atrapado†
Hormigón proyectado húmedo
Vigas de puente,
Colorado DOT
reparar
5
Mezcla de prueba
7
6000 psi
6500 psi en el lanzamiento
10,000 psi ultimate
a los 28 días
9
Mezcla de prueba
10
12,840 psi a los 28 días 15,520 psi a los 28 días
16.760 psi a los 3 años 18,230 psi a los 3 años
100 libras / yarda3 fibra de
N/A
N/A
acero para aumentar
N/A
N/A
N/A
Desconocido
N/A
N/A
10 pulg.
9.5 pulg.
0,5
800
0,5
800
tenacidad
N/A
5 ± 1,5
8 a 10% como
entregado;
4 a 6% en su lugar
Caída, adentro.
> 10 pulg.
Tamaño máximo de agregado, pulg.
Cemento, lb / yd3
Cenizas volantes, lb / yd 3
Cemento de escoria, lb / yd 3
Humo de sílice, lb / yd 3
Máximo w/cm
Agua, lb / yd 3 ‡
4 pulg.
4 a 8 pulg.
2 a 4 pulg.
Desconocido
0,5
684
0
1 ,5
532
0
3 /4
700
0
3 /8
682
0
Desconocido
730
0
100, clase C
175, clase C
285
79
0,24
251
197
62
0,31
244
0
70
0 ,3 6
277
0
70
0,45
338
0
35
0,28
214
0
40
0,29
270
0
125
0,23
255
*La fuerza mostrada es FC′ excepto las Mezclas 9 y 10, que son las resistencias medidas reales. Agregue un sobrediseño apropiado para el desarrollo de la mezcla.
†Se ha producido una reducción permitida en el contenido de aire para una resistencia superior a 6000 psi.
‡Incluya agua en HRWRA para mezclas con
muy bajo w/cm.
7.2.3 Procedimiento de dosificación de la mezcla
7.2.3.1 Proporcionando—Aunque no hay datos empíricos
método disponible para la dosificación, el siguiente procedimiento paso
a paso ha evolucionado durante muchos años y ha demostrado su
eficacia. Este procedimiento se toma deManual
deManual del usuario de humo de
sílice (Asociación de Humos de Sílice 2005). Los siguientes pasos son
procedimientos recomendados
recomendados para la dosificación de la mezcla.
7.2.3.1.1 Paso 1: determinar los requisitos del proyectoLea atentamente las especificaciones del proyecto. Busque requisitos no
solo para el desempeño del concreto sino también para el dosificado del
concreto. Los elementos a tener en cuenta incluyen:
• Fuerza compresiva;
• Exposición al cloruro;
• Exposición al congelamiento y descongelamiento;
• Exposición a sustancias químicas;
• Resistencia a la abrasión;
• Restricciones de temperatura;
• Relación agua-material cementoso (w
( w/cm);
• Contenido máximo de agua;
• Contenido de materiales cementosos; y
• Porcentajes de cenizas volantes, cemento de escoria y humo de sílice.
7.2.3.1.2 Paso 2: Coordine con el contratista que
estará colocando el hormigón—Reciba la opinión del contratista al principio
del proceso de dosificación de la mezcla. Los elementos a considerar incluyen:
• Requisitos especiales de construcción;
• Métodos de colocación y acabado;
• Tamaño de agregado máximo permitido;
• Restricciones de asentamiento: aumente el asentamiento para el hormigón
de humo de sílice (Sección
(Sección 7.1.1.4);
7.1.1.4); y
• Responsabilidad de agregar aditivos químicos en el sitio, si
es necesario.
7.2.3.1.3 Paso 3: seleccione la mezcla de inicio—Tabla 7.1
contiene una serie de mezclas de hormigón de humo de sílice que tienen
ha sido desarrollado para una variedad de aplicaciones. Esta tabla se
puede utilizar para encontrar una mezcla de hormigón que cumpla
con requisitos similares a los de su proyecto. Los valores de mezcla
en la tabla incluyen toda el agua en los aditivos químicos. Si no se
tiene en cuenta toda el agua aportada por estos productos
químicos, el hormigón tendrá diferentesw
diferentesw/cm y puede afectar la
resistencia a la compresión junto con otras propiedades.
7.2.3.1.4 Paso 4: Determine el volumen de aire atrapado
requerido—Es esencial que el concreto con humo de sílice que estará
expuesto a congelación y descongelación mientras está saturado tenga
aire incorporado. Utilice tablas estándar de la industria como las que se
encuentran en ACI 301, 201.2R y 318 para determinar el volumen de aire
requerido.
7.2.3.1.5 Paso 5: incorporar agregados locales en el
mezcla de prueba original—Hay dos elementos a considerar en este documento:
• Calcule un volumen agregado total que producirá la cantidad correcta
de concreto para su proyecto. A veces, el hormigón se dosifica para
que no produzca el mismo volumen; algunos productores
proporcionan una proporción ligeramente superior a 27,0 pies 3
por yarda cúbica para proporcionar un factor de seguridad contra la pérdida de aire y
su impacto en el rendimiento; y
• Use una proporción de agregado fino a grueso que funcione bien para
materiales locales. Debido a que esta relación influye en la
trabajabilidad, puede ajustarse una vez que se preparen las mezclas
de prueba en el laboratorio.
7.2.3.1.6 Paso 6: preparar mezclas de prueba de laboratorio
• La cantidad de humo de sílice es relativamente pequeña en
comparación con el resto de los ingredientes del concreto. Para
que funcione el humo de sílice, debe dispersarse por todo el
hormigón. A veces es difícil conseguir una dispersión adecuada
cuando se utilizan hormigoneras de laboratorio pequeñas, a
menudo menos eficientes. Esto es particularmente cierto para
la forma densificada de humo de sílice (Lagerblad y Utkin
1993). Las partículas de humo de sílice densificadas deben
211.4R-17
SELECCIÓN DE PROPORCIONES PARA HORMIGÓN DE ALTA RESISTENCIA
desglosados y distribuidos uni
uniformemente
formemente por to
todo
do el hormigón.
Los tiempos de mezcla para el hormigón de humo de sílice a
menudo son el doble de los dados en ASTM C192 / C192M;
7.3.2 Ejemplos de—Procedimi
—Procedimiento
ento paso a paso para dosificar una
mezcla de hormigón de alta resistencia para columnas:
7.3.2.1 Paso 1: determinar los requisitos del proyecto -A
• Mezcle el hormigón con el contenido de agua máximo permitido
proporcionado por la proporción de mezcla y el contenido
máximo permitido w/cm requisitos. En algunos casos, es
posible que el agua máxima permitida no produzca ningún
hundimiento mensurable. Use aditivos químicos para lograr
l ograr el
asentamiento necesario; y
La revisión de la especificación del proyecto determina los
siguientes requisitos:
• Diseño de resistencia a la
l a compresión de 14.000 psi a los 28 días; y
• Revise las propiedades del concreto fresco y ajuste las proporciones de
la mezcla según sea necesario para producir la trabajabilidad, el
contenido de aire y otras propiedades deseados. Reducir el
contenido de agregado fino y aumentar el contenido de agregado
grueso puede ayudar a reducir la pegajosidad de la mezcla de
concreto. Una vez que se logran las propiedades frescas, haga
muestras para pruebas de concreto endurecido para verificar los
requisitos del proyecto. Puede ser necesario un ajuste adicional de
las proporciones.
con el contratista puede generar requisitos adicionales, tales como:
• El tamaño máximo del agregado grueso es 1/2 pulgada;
7.2.3.1.7 Paso 7: realizar pruebas a gran escala -Existen
siempre diferencias entre las proporciones desarroll
desarrolladas
adas en el
laboratorio y las que resultan de la producción del hormigón,
particularmente en las dosis de aditivos químicos. Hacer lotes de
concreto del tamaño de un camión es la mejor manera de confirmar las
propiedades frescas y endurecidas requeridas. Las pruebas a gran escala
también son una excelente manera de confirmar otras propiedades que
pueden ser de particular interés para el proyecto, como la capacidad de
acabado, la contracción, el aumento de temperatura y la calidad de la
superficie terminada. También es una oportunidad para que todo el
equipo de producción trabaje en conjunto para identificar cualquier
problema de última hora antes de pasar a la producción completa. Debe
tenerse en cuenta lo siguiente:
• No intente economizar haciendo lotes muy pequeños. Haga suficiente
concreto para que sea representativo de lo que se hará durante el
proyecto. Se necesita una gran cantidad de pasta para recubrir el
interior de un tambor mezclador de concreto o mezclador central.
Si se hace un lote de concreto demasiado pequeño, se puede
perder una cantidad significativa de pasta en el tambor. Al realizar
pruebas a gran escala, lote al menos 3,0 yardas3 de hormigón;
• Pruebe para determinar si el concreto cumple con los requisitos de
concreto recién mezclado y endurecido para el proyecto. Se
espera un ajuste de la dosificación de la mezcla de concreto
cuando se realiza el procesamiento por lotes a gran escala de
la mezcla de laboratorio. Sin embargo, debido a que una
mezcla se ha ajustado en el laboratorio, no se deben esperar
ajustes importantes; y
• Sin exposición al congelamiento y descongelamiento.
7.3.2.2 Paso 2: coordinar con el contratista—Discusiones
• El asentamiento deseado es de 8 a 10 pulg .; y
• El hormigón se colocará principalmente mediante bomba.
7.3.2.3 Paso 3: seleccione una mezcla inicial -De Cuadro 7.1,
7.1,
la mezcla de alta resistencia en la Columna 5 se selecciona como una buena
mezcla de partida.
Esta mezcla tiene las siguientes características:
Cemento
800 libras / yarda3
Ceniza voladora
175 libras / yarda3
Humo de sílice
125 libras / yarda3
Máximo w/cm
0,23
7.3.2.4 Paso 4: Determine el volumen de aire requerido Ninguno. Suponga que 1,5% quedará atrapado en esta mezcla.
7.3.2.5 Paso 5: incorporar agregados locales-Primero,
Determine el volumen que ocupará la pasta como se muestra en la
siguiente tabla:
Material
Masa, lb
Densidad relativa
Cemento
800
175
125
255
-
3,15
2.5
2 .2
1
-
Cenizavoladora
Humo de sílice
Agua
Aire, 1,5%
Volumen, pies3
Volumen total
4.07
1.12
0,91
4.08
0,41
10,58
En segundo lugar, calcule los volúmenes y masas agregados:
Gravedad específica a granel del agregado grueso
Gravedad específica a granel del agregado fino
Agregado fino
38% del volumen agregado total
Volumen agregado
Volumen de agregado fino
Masa de agregado fino
= 27,00 - 10,58 = 16,42 pies 3
= 0.38 × 16.42 = 6.24 pies 3
= 6.24 × 62.4 × 2.60 = 1012 libras / yarda3
= 16,42 - 6,24 = 10,18 pies 3
Masa de agregado grueso = 10.18 × 62.4 × 2.58 = 1639 lb / yd3
Volumen de agregado grueso
7.3.2.6 Paso 6: preparar mezclas de prueba de laboratorio-
• Haga más de un lote
l ote en el campo. Siempre es prudente
saber que se puede repetir la actuación de una
determinada mezcla de hormigón.
Al preparar mezclas de prueba de laboratorio, se deben
recordar varios elementos:
7.3 — Cálculos de muestra
• Tenga en cuenta toda la humedad en los agregados y en los
aditivos utilizados;
7.3.1 Introducción—Mezcla de hormigón de alta resistencia
dosificar es un proceso más complejo que dosificar mezclas de
hormigón de resistencia normal. Además del humo de sílice,
también se pueden incorporar a la mezcla otros materiales
cementosos suplementarios, así como los WRA o HRWRA
necesarios para lograr el bajow
bajow/cm necesario para producir
hormigón de alta resistencia.
2,58
2,60
• Es necesaria una dispersión completa y uniforme del humo de sílice;
• Como mínimo, duplique los tiempos de mezcla definidos en
ASTM C192 / C192M;
• Realizar las pruebas necesarias en concreto recién mezclado y
endurecido; y
• Ajuste la mezcla según sea necesario para obtener las propiedades
requeridas del concreto recién mezclado.
211.4R-18
INFORME DEL COMITÉ DE ACI
7.3.2.7 Paso 7: realizar pruebas a gran escala -Una vez el
las propiedades de la mezcla de hormigón producida en las pruebas de
laboratorio son satisfactorias, realice pruebas de producción a gran escala.
Considere estos puntos:
• Utilice lotes lo suficientemente grandes para que sean representativos de una carga
completa;
• Pruebe los lotes de producción más de una vez para garantizar
la repetibilidad y uniformidad; y
• Comprenda que estos lotes de prueba pueden coincidir con la necesidad del
contratista de realizar pruebas de colocación, acabado y curado según
sea necesario.
CAPÍTULO 8 — DOSIFICACIÓN DE LA MEZCLA DE HORMIGÓN DE
ALTA RESISTENCIA UTILIZANDO CEMENTO DE ESCORIA
8.1 — Relaciones fundamentales
La selección de las proporciones de la mezcla puede verse influenciada por
Fig. 8.1 — Influencia de la edad de prueba: losa de cemento Blaine
finura (2010 pies2/ lb) (Brooks et al. 1992). (Nota: 1 MPa = 145 psi).
la edad de la prueba. El concreto de alta resistencia puede ganar una
resistencia considerable después de 28 días, particularmente cuando se usa
La dosificación puede ser la misma o ligeramente superior (a menudo en aproximadamente
cemento de escoria (Fig. 8.1). Para aprovechar esta característica, muchas
un 20%) que la del hormigón sin cemento de escoria.
especificaciones de resistencia a la compresión se revisan desde los criterios a
los 28 días hasta los 56 días, 91 días o edades posteriores.
8.1.1 Selección de materiales—La selección, el control y la
dosificación cuidadosos de todos los ingredientes mejora la
producción confiable de una mezcla de concreto de alta
resistencia. A continuación, se proporciona orientación sobre
cómo abordar eficazmente estos factores.
Es aconsejable centrarse primero en encontrar una combinación de
materiales (locales o de otro tipo) que proporcionen el nivel de
rendimiento requerido. Luego, la optimización de la dosificación de la
mezcla puede incluir una evaluación más amplia de las opciones
potencialmente más rentables. En la mayoría de los casos, si la
experiencia local indica que una práctica distinta a la que se cita a
continuación es apropiada, generalmente se prefiere ceder inicialmente
a la experiencia local.
8.1.1.1 cemento Portland—En general, cemento Portland,
independientemente del tipo, es compatible con cemento de escoria. El
cemento Portland tipo I o II generalmente se evalúa primero, en gran parte
porque la mayoría de los productores de concreto generalmente tienen un silo
dedicado para uno u otro. El cemento portland tipo III también se ha utilizado
con cemento de escoria, en particular para aumentar el rendimiento de
resistencia a edades tempranas.
Ciertas propiedades químicas y físicas del cemento Portland pueden
resultar beneficiosas cuando se utiliza cemento de escoria. Por ejemplo,
en relación con las mezclas de hormigón sin cemento de escoria, un
mayor contenido de álcali total del cemento Portland puede ser
aceptable cuando se utiliza cemento de escoria.
8.1.1.2 Aditivos químicos—Como el cemento Portland es
reemplazado con niveles tradicionales de 40 a 50% de cemento de escoria, la
demanda de agua generalmente permanece aproximadamente igual o se
reduce moderadamente. El uso de WRA, HRWRA o ambos produce
aproximadamente el mismo o mayor asentamiento cuando la mezcla contiene
cemento de escoria como reemplazo parcial del cemento. Los aceleradores
generalmente funcionan tan bien con hormigón de escoria como con
hormigón sin escoria.
Se necesita una dosis de aditivo incorporador de aire ligeramente mayor
para lograr un contenido de aire específico. En el primer lote de prueba de
hormigón de cemento de escoria, el aditivo incorporador de aire requerido
8.1.1.3 Agregados gruesos—En general, es posible
Produzca concreto de alta resistencia que contenga cemento de escoria
con agregado grueso de tamaño máximo nominal de hasta 1 pulgada, y
puede ser posible el uso de tamaños de agregado aún mayores.
La selección del tamaño del agregado grueso puede verse
influenciada por requisitos distintos
distintos a la alta resistencia, como el tamaño
del elemento de concreto, el espaciamiento del refuerzo, el método de
colocación, el módulo elástico, la fluencia, la contracción por secado o la
limitación del calor de hidratación.
8.1.1.4 Cemento de escoria—Cemento de escoria utilizado para producir
El concreto resistente debe cumplir con los requisitos de ASTM C989 o AASHTO
M-302. También se puede utilizar cemento de escoria que cumpla con otras
especificaciones relacionadas con el cemento de escoria (de países distintos de
los Estados Unidos) y que sea esencialmente equivalente al cemento de escoria
que cumpla con la norma ASTM C989.
La cantidad de cemento de escoria se expresa tradicionalmente como
un porcentaje en masa del contenido total de materiales cementantes de
una mezcla de hormigón. Por ejemplo, para una mezcla de concreto con
674 lb / yd3 de material cementoso y un contenido de cemento de escoria
del 40%, la cantidad de cemento de escoria será de 270 lb / yd 3.
Generalmente, si todos los demás factores son iguales, cuanto más
finamente molido sea el cemento de escoria incorporado en la mezcla,
mayor será la edad temprana y la resistencia última del hormigón. Esta
tendencia se muestra enCuadro
enCuadro 8.1.
8.1.
8.1.1.4.1 Índice de actividad de escoria del cemento de escoria-Creciente
La finura del cemento de escoria se asocia comúnmente con un aumento
de la resistencia. La especificación ASTM C989 enumera los tres grados
Cuadro 8.1
8.1para
para ver
de cemento de escoria como 80, 100 y 120. (Consulte
(ConsulteCuadro
ejemplos de finura frente a rendimiento). En ASTM C989, el índice de
actividad de la escoria (SAI), también conocido como índice del
componente de la escoria (SCI), se determina dividiendo la resistencia a
la compresión de la mezcla de 50% de escoria por la resistencia a la
compresión de la mezcla de referencia de cemento Portland solamente.
Cuanto mayor sea el número de grado, mayor será el SAI (Cuadro
( Cuadro 8.1).
8.1).
ASTM C989 clasifica la escoria por desempeño de acuerdo con su
prueba de actividad de escoria en tres grados: 80, 100 y 120. De acuerdo
8.1,, se requiere un cemento de escoria de
con ASTM C989 y Cuadro 8.1
grado 120 para lograr un promedio de compresión de 28 días
SELECCIÓN DE PROPORCIONES PARA HORMIGÓN DE ALTA RESISTENCIA
211.4R-19
Tabla 8.1 — Requisitos del índice de actividad de la escoria para
varios grados de cemento de escoria según ASTM C989
Índice de actividad de la escoria (SAI), porcentaje mínimo
Promedio de las últimas cinco
muestras consecutivas
Cualquier muestra individual
Índice de 7 días,%
Calificación
80
100
120
75
95
80
100
120
75
95
115
70
90
Índice de 28 días,%
70
90
110
resistencia (promedio de cinco muestras) de un mínimo del 115% de la
Fig. 8.2 — Curva idealizada de resistencia a la compresión de 28 días
para mezclas de concreto hechas con cemento Portland y el
porcentaje indicado de cemento de escoria ASTM C989, Grado 120.
resistencia a la compresión de la mezcla de cemento Portland de referencia. En
los Estados Unidos, el cemento de escoria de grado 120 generalmente tiene un
promedio muy por encima del nivel mínimo especificado. Los valores de SAI
para el cemento de escoria de grado 120 del 130% son comunes, y para el
cemento de escoria de grado 100, alcanzar niveles de SAI por encima del 110%
también es común.
8.1.1.4.2 Densidad y manipulación del cemento de escoria.-Los
escoria. -Los
La densidad de un cemento de escoria de grado 100 o 120 suele estar entre
0,102 y 0,107 lb / pulg.3. El cemento de escoria se manipula, almacena y
dosifica de la misma manera que el cemento Portland. Cuando se usa cemento
de escoria en cantidades de hasta el 30%, se sabe que se mejora la zona de
transición de la interfaz pasta-agregado reduciendo el espesor de la zona y
disminuyendo o eliminando la orientación preferida de los cristales de
hidróxido de calcio. Esta mejora en la interfaz pasta-agregado ayuda a lograr
una mayor resistencia, particularmente resistencia a la tracción, en
comparación con el concreto que no contiene cemento de escoria. Una
implicación importante de la zona de transición mejorada es que el hormigón
Fig. 8.3 — Curva idealizada de resistencia a la compresión de 28 días
para mezclas de concreto hechas con cemento Portland y el
porcentaje indicado de cemento de escoria ASTM C989, Grado 100.
de cemento de escoria puede emplear un agregado grueso de tamaño algo
mayor en comparación con el hormigón que no contiene cemento de escoria
para una resistencia determinada. Debido a la menor densidad, el reemplazo
en base a la masa da como resultado un volumen de pasta ligeramente mayor.
8.1.2 Consideraciones Especiales—El uso de cemento de escoria en el
hormigón suele mejorar la trabajabilidad y el acabado. La presencia de
hormigón de cemento de escoria no afecta negativamente la capacidad de
bombeo del hormigón. El asentamiento del hormigón de cemento de escoria
es tan estable como el asentamiento del hormigón de cemento Portland sin
cemento de escoria. La pérdida de asentamiento del hormigón de cemento de
escoria puede estar más influenciada por factores distintos al cemento de
escoria. Entre estos otros factores se encuentran las tendencias inherentes a la
pérdida de asentamiento del cemento Portland, el impacto del uso de
combinaciones de aditivos químicos y la estabilidad del contenido de aire en el
concreto no endurecido.
8.2 — Dosificación de la mezcla de hormigón
8.2.1 Objetivo—El propósito de esta sección es proporcionar
se han utilizado con éxito en hormigón de alta resistencia. Solo se
dispone de información limitada sobre el uso de cemento de escoria de
grado 80 en hormigón de alta resistencia. Los materiales de cemento de
escoria de grado 120 y grado 100, que son los grados de cemento de
escoria ampliamente utilizados en los Estados Unidos, se recomiendan
para desarrollar mezclas de concreto de alta resistencia.
Para combinaciones de cemento de escoria con cemento Portland,
un 40 a 50% en masa de reemplazo de cemento Portl
Portland
and con cemento de
escoria generalmente se asocia con la resistencia más alta a los 28 días.
El concepto detrás de la primera selección del contenido de cemento de
escoria dentro del rango del 40 al 50% se muestra en las Figuras 8.2 y
8.3. El rango de 40 a 50% debe investigarse primero, a menos que la
información local indique que es más probable que algún otro contenido
de cemento de escoria maximice la resistencia a la compresión. Para
especificaciones con resistencias a la compresión especificadas de 56
días, 91 días o posteriores, una cantidad de cemento de escoria algo
superior al 40 a 50% puede ser óptima.
Algunos hormigones de alta resistencia tendrán requisitos de
al usuario una guía de métodos y ejemplos para dosificar mezclas de
hormigón utilizando cemento de escoria.
8.2.2 Introducción—Se anima al usuario a utilizar materiales locales y
el historial de rendimiento de las mezclas de hormigón en el desarrollo
de mezclas de hormigón utilizando cemento de escoria.
8.2.2.1 Seleccionar el grado de cemento de escoria inicial y
rendimiento distintos de la resistencia a la compresión que influirán en la
dimensiones—Cemento de escoria ASTM C989 Grados 100 y 120
reducirse al aumentar el contenido de cemento de escoria.
cantidad óptima de cemento de escoria. Por ejemplo, el hormigón de alta
resistencia utilizado en hormigón en masa puede necesitar una cantidad de
cemento de escoria superior al rango de 40 a 50% (comúnmente en el rango
de 60 a 80%) para reducir el aumento de la temperatura del hormigón
resultante del calor de hidratación. La resistencia a una edad temprana puede
211.4R-20
INFORME DEL COMITÉ DE ACI
Tabla 8.2 — Contenido de cemento de escoria para aplicaciones
específicas (cemento de escoria Grados 100 y 120)
Solicitud
Cemento de escoria*
Máxima alta resistencia
Más común
40 a 50%
Menos común
35 al 55%
*El contenido de cemento de escoria se expresa como porcentaje de reemplazo de cemento Portland por masa.
Nota: Cuando la información demuestre que un material de cemento de escoria específico proporciona una
resistencia al sulfato equivalente o mejor con un contenido de cemento de escoria más bajo, se puede usar el
contenido más bajo.
8.2.2.2 Desarrollo de la resistencia relativa a la compresión:
curva de contenido de cemento de escoria—Una herramienta útil para
dosificar hormigón de alta resistencia que contiene cemento de escoria es una
curva de resistencia a la compresión frente al contenido de cemento de
escoria. Un diagrama puede presentar el efecto del contenido de cemento de
escoria sobre la resistencia a la compresión relativa de 28 días del hormigón
de cemento de escoria-cemento Portland en comparación con el hormigón de
cemento Portland solo. Donde todos los demás factores, comow
comow/cm, el
contenido de aire, las fuentes de material y los tamaños se mantienen iguales,
la curva de resistencia a la compresión versus cantidad de cemento de escoria
es una herramienta útil para dosificar mezclas de concreto. Similar a un tres
puntosw
puntos
w/Ccurva, que tiene una larga historia de uso en la dosificación de
hormigón donde no existe un registro de experiencia previa, el eje x incluye
varios porcentajes de cemento de escoria, pero la resistencia a la compresión
se calcula en relación con un cemento de escoria al 0%, que es 100% cemento
Portland.
Figura 8.2 representa una curva idealizada para un cemento de
escoria de grado 120 con un índice de resistencia a la compresión
relativa promedio de 28 días de 130%. Figura 8.3 es una curva idealizada
para un cemento de escoria de grado 100 con un índice de resistencia a
la compresión relativa promedio de 28 días de 110%. El contenido total
de materiales cementosos, en masa, debe permanecer constante para
reducir la variación en la forma de la curva.
Figuras 8.2 y 8.3 se desarrollan utilizando materiales de hormigón
locales con diferentes grados de cemento de escoria. El índice del
componente de escoria es el porcentaje de aumento de la resistencia a la
compresión resultante de la dosis de cemento de escoria en relación con
la resistencia a la compresión de 28 días de la misma mezcla sin cemento
de escoria. Las curvas enFigura
enFigura 8.2 y 8.3 demostrar la variación en la
resistencia a la compresión frente a la dosis de cemento de escoria.
Se pueden considerar edades posteriores a los 28 días, como 56 o 91 días,
8.2.3 Métodos de dosificación de la mezcla —Se recomiendan dos
métodos de dosificación de la mezcla (Métodos A y B) para el
hormigón elaborado con cemento de escoria-cemento Portland.
Ambos métodos A y B se basan en los procedimientos de ACI 211.1
para la mayoría de los pasos de dosificación, particul
particularmente
armente en lo que
se refiere al desarrollo de la mezcla básica utilizando cemento Portland
como único material cementoso.
Todos los ejemplos utilizan agregados locales en su estado
saturado de superficie seca (SSD). La densidad relativa SSD del
agregado grueso es 2,72; para el agregado fino, es 2.63.
A—Este método comienza con histórico
8.2.3.1 Método A—Este
Información del hormigón
hormigón de escoria de cemento para determinar el
aumento esperado en la resistencia (en porcentaje) atribuido al cemento
de escoria en comparación con una mezcla de cemento Portland de
referencia sin cemento de escoria. El aumento de resistencia esperado
atribuido al cemento de escoria se resta de la resistencia a la compresión
promedio requeridaF
requeridaFC′r . Luego se sigue ACI 211.1 para dosificar una
mezcla de cemento Portland (la mezcla básica) para este nivel de
resistencia más bajo. Posteriormente, la cantidad apropiada de cemento
Portland se reemplaza con cemento de escoria en base a la masa, y el
contenido de agregado se ajusta para mantener el rendimiento.
Los pasos asociados con el método A son los siguientes:
8.2.3.1.1 Paso 1—La
1—La resistencia a la compresión especificada
FC′ de la especificación del proyecto para la clase de
hormigón que se está dosificando, así como los requisitos
de rendimiento de la mezcla, como asentamiento, w/cm,
contenido de aire (si aplica), u otros requisitos como en
Sección 3.3.
3.3. Además, se debe determinar si la especificación
del proyecto requiere que se use un grado específico de
cemento de escoria o si se prescribe un rango específico en
porcentaje de cemento de escoria.
8.2.3.1.2 Paso 2—La compresión promedio requerida
fuerza FC′r debe calcularse de acuerdo con Sección 3.2.
3.2.
8.2.3.1.3 Paso 3—Una escoria de resistencia a la compresión relativa
Se debe ubicar o desarrollar un diagrama de contenido de cemento que
relacione la resistencia a la compresión con el porcentaje de cemento de
escoria en la madurez especificada o la edad de prueba. Referirse aFigura
a Figura 8.2 o
8.3
8.3.. A menos que se especifique el contenido de cemento de escoria (del Paso
1), se debe seleccionar el contenido de cemento de escoria en el punto del
índice de resistencia máxima en la curva que se encuentra dentro del rango
aceptable de contenido de cemento de escoria especificado. En el caso de que
la especificación del proyecto no prescriba un rango de contenido de cemento
para las curvas de resistencia a la compresión relativa frente al contenido de
de escoria, la Tabla 8.2 enumera los contenidos comunes de cemento de
cemento de escoria. La resistencia de los hormigones de cemento de escoria
escoria para los cementos de escoria Grados 100 y 120 para aplicaciones
en relación con el hormigón de cemento Portland de referencia seguirá
específicas seleccionadas.
aumentando después de los 28 días de edad.
edad...
Las curvas de contenido de cemento de escoria de resistencia
relativa a la compresión más útiles son las derivadas de la
información que utiliza los mismos materiales (especialmente el
cemento Portland) y métodos que se emplearán en el proyecto. El
propósito de construir una curva es crear una
u na referencia confiable
de la información existente y usar la curva como punto de partida
para seleccionar las proporciones de la mezcla para un lote de
prueba. Las características deseadas, tales como un sobrediseño de
resistencia a la compresión, pueden seleccionarse como una función
del total de material cementoso, agua y combinaciones de aditivos
en los siguientes lotes de prueba.
8.2.3.1.4 Paso 4—Desde el eje x en el relativo
En el diagrama de contenido de cemento de escoria de resistencia a la
compresión (RCS), se debe ubicar la intersección con el eje y que determina el
aumento porcentual máximo en la resistencia a la compresión atribuido al
contenido óptimo de cementos de escoria.
8.2.3.1.5 Paso 5-ordenador personal se define como la parte del
resistencia a la compresión promedio requerida que se
atribuye al cemento Portland y debe calcularse utilizando la
siguiente ecuación
ordenador personal,psi = ( FC′r ) (100% / RCS%)
(8-1)
SELECCIÓN DE PROPORCIONES PARA HORMIGÓN DE ALTA RESISTENCIA
8.2.3.1.6 Paso 6—Una mezcla básica que contiene solo
cemento Portland para el material cementoso de acuerdo con ACI
211.1 o Sección 6.2.3 sin incorporar cemento de escoria se debe
dosificar. La porción de cemento Portland de la resistencia a la
compresión requerida, calculada enPaso
en Paso 55,, debe usarse como la
resistencia a la compresión promedio requeridaF
requerida FC′r para esta mezcla
básica. Además, deben tenerse en cuenta los requisitos de mezcla
aplicables identificados en el Paso 1, como el asentamiento, la
temperatura y el contenido de aire.
8.2.3.1.7 Paso 7—Con la mezcla básica desarrollada en
Paso 6, el cemento Portland en masa debe reemplazarse con la cantidad
de cemento de escoria seleccionado en Paso 33.. Por ejemplo: si se
seleccionó un contenido de cemento de escoria del 45% enPaso
enPaso 33,,
entonces la masa de cemento portland debe multiplicarse por 0.45 para
cuantificar la masa del cemento de escoria. La masa de cemento de
escoria se debe restar de la masa original de cemento Portland para
obtener la porción de cemento Portland de las proporcio
proporciones
nes de la
mezcla. El rendimiento aumentará ligeramente porque el cemento de
escoria tiene una densidad más baja que el cemento Portland. (Referirse
aSección 8.1.1.4.2.)
8.1.1.4.2.)
8.2.3.1.8 Paso 8—El rendimiento debe ajustarse a la
cantidad deseada reduciendo el contenido de agregados finos o
ajustando las combinaciones de agregados gruesos y finos. La mezcla del
8.3 — Cálculos de muestra
8.3.1 Introducción—Los cálculos de muestra presentados
aquí se toman de un proyecto real. Los ejemplos siguen un
procedimiento de dosificación
dosificación paso a paso de una mezcla de hormigón
típica utilizando cemento de escoria.
8.3.2 Ejemplos de
8.3.2.1 Ejemplo 1, método A—Un
A—Un proyecto tiene una duración de 28 días
resistencia a la compresión especificada de 7250 psi para una clase de
hormigón interior. Se especifica cemento portland tipo I. El asentamiento
máximo permitido es de 6 pulg. Y el tamaño nominal máximo de
agregado especificado es de 1 pulg. Los lotes de prueba se realizaron con
cemento de escoria de grado 100 y varios cementos portland de Tipo I.
La experiencia reciente, disponible en otros proyectos para la misma
clase específica de concreto, reveló que con un contenido de cemento de
escoria del 50% con cemento Portland, las resistencias a la compresión a
28 días de las mezclas de cemento de escoria promedian un 13% más
alto que las mezclas de cemento Portland simple. . El trabajo por lotes de
prueba se realiza en un laboratorio.
8.3.2.1.1 Paso 1 — fC′ = 7250 psi; asentamiento máximo = 6 pulg .;
Se utilizará cemento de escoria de grado 100.
8.3.2.1.2 Paso 2—Porque no hay antecedentes de
esta mezcla, se realizarán lotes de prueba en el laboratorio y Eq.
Se aplica (3-3). Por lo tanto
lote de prueba de cemento de escoria ahora completa se puede utilizar
como una de varias mezclas necesarias para describir elw
el w/cm
caracteristicas.
FC′r = 1.1
1.1FFC′ + 700 psi
FC′r = 8680 psi
cada uno con incrementalmente menor w/cm, debe ser desarrollado.w
desarrollado. w/cm son
necesario para lograr el mismo asentamiento y rendimiento. Otros factores,
como el contenido de aire y la temperatura del hormigón, también deben
mantenerse constantes.
8.2.3.1.10 Paso 10—Hacer el lote de prueba para hormigón
mezcla (s) con cemento de escoria y para la mezcla básica sin
cemento de escoria para confirmar el desempeño esperado y
los supuestos.
8.2.3.1.11 Paso 11—Si
11—Si es necesario, el lote de prueba
las mezclas deben ajustarse utilizando el método de volumen
absoluto de ACI 211.1.
8.2.3.2 Método B—A partir de un portland existente
Mezcla de cemento y hormigón de propiedades conocidas, se puede desarrollar una
mezcla modificada con cemento de escoria de la siguiente manera.
8.2.3.2.1 Pasos 1 a 5—Siga los mismos pasos que
en el Método A.
8.2.3.2.2 Paso 6—Un cemento Portland existente
La mezcla de hormigón, a la que se hace referencia como la mezcla básica
existente, debe seleccionarse que alcance la porción de la resistencia a la
(3-3)
FC′r = 1,1 (7250) + 700
8.2.3.1.9 Paso 9—Dos o más mezclas de cemento de escoria,
habituales incrementos de 0,02 o 0,03. Los aditivos deben usarse según sea
211.4R-21
8.3.2.1.3 Paso 3-Porque el cemento de escoria de grado 100
ser usado, Figura 8.3 se utiliza como ejemplo de una curva de contenido de
cemento de escoria SCI. El punto que representa 50% de cemento de escoria y
113% de resistencia a la compresión relativa a 28 días (según la experiencia
reciente del productor de hormigón) se coloca en una copia deFigura
deFigura 8.3
8.3,, y se
dibuja una curva a través de este punto (consulteFigura
(consulteFigura 8.4).
8.4). El punto de
resistencia máxima se encuentra en el 45% del contenido de cemento de
escoria y se selecciona como el contenido de cemento de escoria para el lote
de prueba.
8.3.2.1.4 Paso 4-Del contenido de cemento de escoria SCI
8.4),), la resistencia a la
curva que se dibujó en el paso 3 (Figura
( Figura 8.4
compresión relativa máxima debe ser del 114% de la resistencia de
la mezcla de cemento Portland simple.
8.3.2.1.5 Paso 5—Calcule la porción de lo requerido
resistencia a la compresión media FC′r , que está relegado al cemento Portland
ordenador personal,psi como sigue
ordenador personal,psi = ( FC′r ) (100 / [SCI%])
= (8680) (100/114)
compresión promedio requerida. FC′r , que se espera del cemento Portland
ordenador personal,psi.
= 8680 (0,8772)
8.2.3.2.3 Paso 7—Utilizando la mezcla básica existente, el
La masa de cemento Portland debe reducirse por la masa de cemento de
= 7610 psi
escoria seleccionada en el Paso 3. El rendimiento aumentará ligeramente
porque el cemento de escoria tiene una densidad más baja que el
cemento Portland. (Referirse aSección
aSección 8.1.1.4.2
8.1.1.4.2.).)
8.2.3.2.4 Pasos 8 a 11—Siga
11—Siga los mismos pasos
como en el Método A.
8.3.2.1.6 Paso 6—Utilizando Sección 6.2.3,
6.2.3, lo básico
Debe desarrollarse una mezcla de hormigón.
De Cuadro 6.5,
6.5, para la edad de 28 días, un tamaño agregado
máximo nominal de 1 pulgada e interpolando para FC′r = 7610
psi, aw
aw/cm de 0,41.
211.4R-22
INFORME DEL COMITÉ DE ACI
est imada para lograr un asentamiento
De Cuadro 6.4,
6.4, el agua de mezcla estimada
Cantidad de cemento Portland = 683 lb / yd3 -
inicial de 1 a 2 pulgadas, usando un tamaño de agregado grueso máximo
307 libras / yarda3 = 376 libras / yarda3
nominal de 1 pulgada, es de 280 lb / yd3.
Material cementoso total = 683 lb / yd3
La densidad aparente del agregado grueso se da como 100 lb /
pie3. DeCuadro
DeCuadro 6.3
6.3,, y para un tamaño de agregado grueso máximo
nominal de 1 pulgada, el volumen fraccional de agregado grueso
con varilla seca por unidad de volumen de concreto es 0.75. La
cantidad de agregado grueso se calcula en 2025 lb / yd3 como
8.3.2.1.8 Paso 8—Finalmente, el rendimiento de la primera prueba
La mezcla que contiene cemento de escoria se ajusta de la siguiente manera:
Método de mezcla de prueba A
Materiales
Masa, lb / yd3
cemento Portland
Cemento de escoria
0,75 (100 libras / pie)3) (27 pies3/yarda3) = 2025 libras / yarda 3
El contenido de cemento Portland se calcula dividiendo el agua
estimada por el w/cm = 280 libras / yarda 3/0.41 = 683 libras / yarda3.
Para aumentar el asentamiento de 2 pulgadas (antes de HRWRA) a 6
pulgadas (después de HRWRA), será necesario agregar HRWRA a la
mezcla. Se puede emplear una combinación de WRA y HRWRA, y se debe
considerar el volumen combinado de aditivos utilizados
utilizados..
Agregados gruesos
(superficie seca saturada)
Áridos finos
Agua
Anticipado atrapado
Densidad relativa
376
307
2045
3,15
2 ,8 5
2 ,7 2
1033
280
2,63
-
1,5%
contenido de aire
9 .2
Ingredientes
Volumen, pies3
1.913
1.726
12.049
6.297
4.487
-
0,405
1.2
0,123
Subtotal = 27,00
La mezcla de hormigón básica es la siguiente:
Materiales
Relativo
Masa, lb / yd3
cemento Portland
Agregado grueso (saturado superficialme
superficialmente
nte
seco) al 1% de absorción
Agua
Contenido de aire atrapado
anticipado
densidad
Volumen, pies3
683
3 ,1 5
3.475
2045
2,72
12.049
deben revisarse antes de considerar si otras mezclas (es decir,
con diferentes w/cm) será necesario.
280
-
4.487
1 ,5 %
-
0,405
1 .2
0,123
9.2
HRWRA, oz
La masa del agregado fino se ha ajustado de 1060 a 1033 lb
para ajustar los cambios de volumen resultantes de reemplazar
un porcentaje del cemento Portland con cemento de escoria.
Subtotal = 20.539
8.3.2.1.9 Paso 9—Los resultados de esta mezcla de prueba
8.3.2.1.10 Paso 10—Tanto la mezcla básica como la
Se debe preparar y evaluar la mezcla de prueba de cemento de escoria.
8.3.2.1.11 Paso 11—No se realizaron otros ajustes
necesario. Las cantidades de aditivos del lote de prueba se informan junto con
todos los demás resultados. La ampliación a cargas de tamaño completo y las
Por lo tanto, 20,5 pies3 es el volumen total de materiales sin
agregado fino.
variaciones estacionales pueden requerir más ajustes.
Aplicando el método de volumen absoluto, el volumen del agregado
fino es el volumen total de 27.0 pies3 menos el volumen combinado de
todos los demás ingredientes, 20,5 pies3, es igual a 6.46 pies 3.
presentado en el Ejemplo 1, Método A, se encuentran archivadas varias mezclas de
8.3.2.2 Ejemplo 1, método B—Para el mismo escenario que
hormigón de cemento Portland sin cemento de escoria que podrían usarse
potencialmente en el desarrollo de un primer lote de prueba para una mezcla de
Los cálculos para la masa del agregado fino para la mezcla básica
del lote de prueba son los siguientes:
hormigón de cemento de escoria.
Volumen de agregado fino requerido para ceder
forma abreviada, estos pasos son los siguientes:
si guientes:
Los pasos del 1 al 5 son los mismos que para el Ejemplo 1, Método A. En
8.3.2.2.1 Paso 1 — fC′ = 7250 psi; asentamiento máximo = 6 pulg.
27,0 pies3 - 20.539 pies3 = 6.461 pies3
Se utilizará cemento de escoria de grado 100.
8.3.2.2.2 Paso 2-
Masa de agregado fino en superficie saturada seca
FC′r = 1.1
1.1FFC′ + 700 psi
6.461 × (2.63 × 62.4) = 1060 libras
(3-3)
FC′r = 1,1 (7250) + 700
Mezcla básica Método A
Materiales
Masa, lb / yd3
Densidad relativa
683
3,15
cemento Portland
Agregado grueso
(superficie seca saturada)
Áridos finos
Agua
Anticipado atrapado
contenido de aire
FC′r = 8680 psi
Volumen, pies3
3.475
2045
2 ,7 2
12.049
1060
280
2,63
-
6.461
1,5%
Ingredientes
9 .2
8.4,, la fuerza maxima
8.3.2.2.3 Paso 3-De Figura 8.4
El punto se encuentra en el 45% del contenido de cemento de escoria.
8.3.2.2.4 Paso 4-De Figura 8.4,
8.4, la fuerza maxima
4.487
el punto es el 114% de la resistencia de la mezcla sin cemento de
escoria.
-
0,405
8.3.2.2.5 Paso 5—La porción del promedio requerido
1 .2
0,123
Subtotal = 27,00
8.3.2.1.7 Paso 7:
Cantidad de cemento de escoria = 683 lb / yd3(0.45) = 307 libras / yarda3
fuerza compresiva FC′r , que está relegado al cemento Portland
ordenador personal,psi, es
ordenador personal,psi = ( FC′r ) (100 / [SCI%])
= (8680) (100/114)
SELECCIÓN DE PROPORCIONES PARA HORMIGÓN DE ALTA RESISTENCIA
211.4R-23
= 8680 (0,8772)
= 7610 psi
8.3.2.2.6 Paso 6—El productor de hormigón ya tiene un
Mezcla de concreto de cemento Portland que alcanza 8700 psi, de la siguiente
manera:
Materiales
Masa, lb / yd3
cemento Portland
Densidad relativa
Volumen, pies3
3.587
705
1830
3,15
2,72
10.782
1355
2,63
8.258
Aditivo WRA
Aditivo HWRA
240
1,35
7 .8
1 ,0 0
1 .2
1.2
0,018
Anticipado atrapado
1,5%
Agregado grueso
(superficie seca saturada)
Agregado fino
(superficie seca saturada)
Agua
contenido de aire
3.846
0.104
-
0,405
Fig. 8.4 — Curva de resistencia a la compresión relativa esperada a 28
días para mezclas de concreto hechas con cemento Portland y el
porcentaje indicado de cemento de escoria ASTM C989, Grado 100.
Total = 27,00
Final w/cm = 0,34
8.3.2.3.2 Paso 2-Porque esta será una prueba de laboratorio
mezcla por lotes que nunca se ha producido antes con los
materiales dados, Eq. Se aplica (3-3). Por lo tanto
8.3.2.2.7 Paso 7:
Cantidad de cemento de escoria = 705 (0.45) = 317 lb / yd3
FC′r = 1.1F
1.1FC′ + 700
(3-3)
Cantidad de cemento Portland = 705 - 317 = 388 lb / yd 3
8.3.2.2.8 Paso 8—Finalmente, el rendimiento de la primera prueba
FC′r = 1,1 (8700) + 700
La mezcla que contiene cemento de escoria se ajusta de la siguiente manera:
FC′r = 10,271 psi
Método de mezcla de prueba B
Materiales
cemento Portland
Cemento de escoria, grado 100
Agregado grueso
(superficie seca saturada)
Agua
Aditivo WRA
Aditivo HRWRA
Contenido de aire atrapado
anticipado
Masa, lb / yd3 Densidad relativa
Volumen, pies3
8.3.2.3.3 Paso 3-Un índice de componente de escoria / cemento de escoria
El diagrama de contenido no se ha desarrollado y, inicialmente, se consideró
388
317
3,15
2,85
1,974
1830
2 ,7 2
10.782
240
1,35
7.80
1 ,0 0
1 .2
1 .2
3.846
cemento Portland de referencia. Para una proporción de mezcla optimizada,
0,018
una curva SCI similar a la que se muestra enFigura
en Figura 8.2 es necesario. Varios
0.104
lotes de prueba con un rango de 40 a 50% de cemento de escoria se
1,5%
-
0,405
1,783
un cemento de escoria de grado 120 para el proyecto. El cemento de escoria
tiene una densidad relativa de 2,85 y, por lo general, alcanza
aproximadamente un 30% más de resistencia que las mezclas de hormigón de
prepararían y probarían con la expectativa de un pico similar al deFigura
deFigura 8.2
8.2..
Aquí se utiliza una selección arbitraria del 40% del contenido de cemento de
Subtotal = 18,912
Se requiere agregado fino para ajustar el rendimiento = 27.0 - 18.912 = 8.088 pies3
Masa de agregado fino en superficie saturada-seca = 8.088 × 2.63 × 62.4 = 1327 lb
Final w/cm = 0,34
escoria por parte del productor de hormigón.
8.3.2.3.4 Paso 4-Figura 8.5 indica que en el arbitraje
Con un contenido de cemento de escoria seleccionado tradicionalmente al 40%, se
puede esperar que la resistencia a la compresión de la mezcla de cemento de escoria
al 40% sea del 128% de la resistencia a la compresión de la mezcla básica.
8.3.2.2.9 Paso 9—Los resultados de la mezcla de prueba
debe ser revisado. Lotes adicionales con diferentesw
diferentesw/cmpuede ser
necesario. El programa de construcción puede justificar la
preparación de varios lotes de prueba inicialmente.
8.3.2.2.10 Paso 10—Porque la mezcla bsica informa
8.3.2.3.5 Paso 5—Calcule la porción de lo requerido
resistencia a la compresión media FC′r que está relegado al cemento
Portland.
ordenador personal,psi = ( FC′r ) (100 / [SCI%])
ya se conoce la mezcla de base, no es necesario realizar un lote de la mezcla
= (10,270) (100/128)
básica.
= 10270 (0,78125)
8.3.2.3 Ejemplo 2, método B—Un proyecto tiene una duración de 56 días
resistencia a la compresión especificada de 8700 psi para una clase de
hormigón interior. El asentamiento máximo permitido es de 8 pulgadas. Se
utilizará cemento de escoria de grado 120.
8.3.2.3.1 Paso 1 — fC′ = 8700 psi a los 56 días; caída = arriba
a 8 pulg .; no se necesita entrada de aire.
= 8020 psi
8.3.2.3.6 Paso 6—Una mezcla de cemento Portland (básico
mezcla) logrando 8700 psi a los 28 días que utiliza todos los
materiales de concreto inicialmente considerados para uso en el
proyecto. Porque la especificación tiene una resistencia de 56 días.
211.4R-24
INFORME DEL COMITÉ DE ACI
Tabla 8.3 — Mezclas de referencia
Mezcla básica
Relativo
Monto,
densidad
lb / yd3
Cemento de escoria
3,15
2 ,8 5
750
-
pie3
3,82
-
Agregado grueso
(saturado
2 ,6 8
1720
2 ,6 3
Volumen,
Mezcla de cemento de escoria
Monto,
Volumen,
450
300
pie3
2 ,2 9
1,69
10.29
1720
10.29
1352
8.24
1326
8 .0 8
WRA, oz / yd 3
1.0
1.2
232
22
3,72
0,02
232
22
3 ,7 2
0,02
HRWRA, oz / yd3
1.2
114
0,1
114
0,1
Aire atrapado
-
3%
0,81
3%
0,81
Unidades
cemento Portland
lb / yd3
superficie seca)
Agregado fino
(saturado
superficie seca)
Agua
Fig. 8.5 — Curva de resistencia a la compresión relativa de 28 días
estimada para mezclas de concreto hechas con varias cantidades de
cemento Portland y el porcentaje indicado de ASTM C989, cemento de
escoria Grado 120 y los resultados esperados del lote de prueba con 40%
de cemento de escoria.
requisito, el uso de una mezcla que alcance 8700 psi a los 28 días
será conservador. La mezcla se muestra en la Tabla 8.3 como el
registro de trabajo real.
contenido
Total
fuerza
Mezcla básica Método B
Materiales
Masa, lb / yd3
1
3
7
28
56
6
psi
4130
6910
7870
9210
9450
90
11,060
Caída, adentro.
Edad, días
Compresiva
27.00
27.00
8
psi
2450
6670
8630
10.150
11,600
13,480
Densidad relativa Volumen, pies3
cemento Portland
705
3,15
3.587
Agregado grueso
1830
2,72
10.782
1355
2,63
8.257
1,00
1.2
1.2
3.846
estos estándares e informes se revisan con frecuencia, se recomienda al lector
Aditivo WRA
Aditivo HRWRA
240
1,35
7.8
0,018
que se comunique con el grupo patrocinador adecuado para obtener la última
0.104
versión.
Anticipado atrapado
1,5%
(superficie seca saturada)
Agregado fino
(superficie seca saturada)
Agua
contenido de aire
CAPÍTULO 9 — REFERENCIAS
9.1 — Estándares e informes referenciados
Los estándares y el informe que se enumeran a continuación fueron los más recientes
ediciones en el momento en que se preparó este documento. Debido a que
0,405
Total = 27,00
Final w/cm = 0,34
8.3.2.3.7 Paso 7:
Instituto Americano del Concreto
201.2R
211.1
Práctica estándar para seleccionar proporciones para
232.1R
concreto normal, pesado y en masa Evaluación de los
resultados de las pruebas de resistencia del concreto Uso de
puzolanas naturales sin procesar o procesadas en concreto
232.2R
Uso de cenizas volantes en cemento de escoria de concreto en
233R
234R
301
318
363R
concreto y mortero Guía para el uso de humo de sílice en
363.2R
Guía para el control de calidad y las pruebas de hormigón
de alta resistencia
214R
Cantidad de cemento de escoria = 705 (0.40) = 282 lb / yd3
Guía de hormigón duradero
Cantidad de cemento Portland = 705 - 282 = 423 lb / yd 3
8.3.2.3.8 Paso 8—El lote de prueba de cemento de escoria
dimensiones:
Materiales
cemento Portland
Cemento de escoria, grado 120
Agregado grueso en
superficie seca saturada
Agua
Aditivo WRA
Aditivo HRWRA
Contenido de aire anticipado
Masa, lb / yd3
Densidad relativa
423
282
3,15
2,85
2.152
1830
2,72
10.782
240
1,35
7 .8
1,00
1,20
1,20
3.846
1,5%
Volumen, pies3
1.586
del código de construcción para concreto estructural Informe
sobre concreto de alta resistencia
0,018
ASTM Internacional
0.104
C29 / C29M
0,405
Subtotal = 18.893
Agregado fino requerido para ajustar el rendimiento = 27.0 - 18.893 = 8.107 pies 3
Agregado fino en superficie saturada-seca = 8.107 × 2.63 × 62.4 = 1330 lb
Final w/cm = 0,34
concreto Especificaciones para concreto estructural Requisitos
C33
C150
C192 / C192M
Método de prueba para densidad aparente
("peso unitario") y huecos en agregados
Especificación para agregados de concreto
Especificación para cemento Portland Práctica
para la fabricación y curado de probetas de
concreto en el laboratorio
SELECCIÓN DE PROPORCIONES PARA HORMIGÓN DE ALTA RESISTENCIA
C494
C494 / C
C49
494M
4M
Es
Espe
peci
cifi
fica
caci
ción
ón pa
para
ra ad
adit
itiv
ivos
os qu
quím
ímic
icos
os para
para
hormigón
C618
Especificación para cenizas volantes de carbón y
puzolana natural bruta o calcinada para uso en
concreto
C989
Especificación para escoria de alto horno
granulada molida para uso en hormigón y
morteros
C1240
Especificación para el humo de sílice utilizado
C1602 / C1602M
C1603
en mezclas cementosas
Especificación para el agua de mezcla utilizada en
la producción de cemento hidráulico Método de
prueba de hormigón para la medición de sólidos
en agua
211.4R-25
Carrette, G. y Malhotra, VM, 1983a, "Propiedades mecánicas,
durabilidad y contracción por secado del concreto de cemento
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PO Box 9094Hills, MI 48333-9094
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Kosmatka, SH; Kerkhoff, B .; y Parnarese, WC, 2002,Diseño
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AASHTO
M-302 Escoria de alto horno de hierro molido para uso en
concreto y morteros
Las publicaciones anteriores se pueden obtener de las
siguientes organizaciones:
ASTM Internacional
100 Barr Harbor Dr.
West Conshohocken, PA 19428-2959
www.astm.org
AASHTO
444 N.Capitol Street NW Suite 249
Washington, DC 20001
Lagerblad, B. y Utkin, P., 1993, "Silica Granulados in Concrete
— Dispersion and Durability Aspects", Informe CBI3:93, Instituto
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(318R-05) ”, American Concrete Institute, Farmington Hills,
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Berry, EE y Malhotra, VM, 1980, "Cenizas volantes para
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Brooks, JJ; Wainwright, PJ; y Boukendakji, M., 1992, "Influencia
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Scali, C. y Burke, NS, 1987, "Efecto de la microsílice y las
cenizas volantes en la microestructura y la permeabilidad del
hormigón", Actas, Novena Conferencia Internacional sobre
Cemento y Microscopía, Asociación Internacional de
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Silica Fume Association, 2005, "Manual del usuario de humo
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Federal de Carreteras, Washington, DC, abril, 193 págs.
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escoria triturada para hormigón", Circular de investigación de
transporte No. 365, Consejo Nacional de Investigación,
Washington, DC, dic.
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