Tecnología del Hormigón Dosificación Método ACI Dr. Ing. Sergio Carmona Malatesta Clasificación Hormigones por resistencia a compresión • El hormigón se clasifica en grados de acuerdo a su resistencia especificada a la compresión, fc, medida en probeta cúbica de 200 mm de arista, ensayada a los 28 días Clasificación Hormigones por resistencia a compresión NCh 170 Clasificación Hormigones por flexotracción • El hormigón se clasifica en grados de acuerdo a su resistencia especificada a la flexotracción, ft, medida en probeta prismática de d = 150 mm, ensayada a los 28 días Clasificación Hormigones por resistencia a flexotracción NCh 170 Dosificación del hormigón • Propiedades: – Estado fresco • Trabajabilidad • Contenido de aire – Endurecido • Resistencia • Durabilidad Métodos de dosificación • Empírico: Basados en la experiencia – ACI – NCh 170 • Teórico: Ajustes granulométricos – Fuller – Bolomey – Faury • Prácticos: Hormigones de prueba – La Vallete Método ACI 211 1° Determinar asentamiento de cono Asentamientos de cono recomendados para diversos tipos de construcciones Asentamiento en cm Tipo de construcción Máximo Mínimo 7.5 2.5 7.5 2.5 Vigas y muros armados 10 2.5 Columnas 10 2.5 Pavimentos y losas 7.5 2.5 Construcción basada en masa 7.5 2.5 Muros armados de fundación y zapatas Elementos de fundación sin armar 2° Determinar tamaño máximo del agregado Mínima dimensión del elemento, cm Muros y columnas armados Muros no armados Losas Losas fuertement débilmente e armadas armadas 6 – 12 12,5 – 20 20 20 – 25 20 – 40 14 – 28 20 – 40 40 40 40 – 75 30 – 74 40 – 75 75 40 – 75 75 76 ó más 40 – 75 150 40 – 75 75 – 100 Recomendación NCh 170 • El tamaño máximo del agregado deber ser menor que: – 1/5 de la menor dimensión del elemento. – ¾ de la menor distancia entre enfierraduras. – 1/3 del espesor de las losas. 3° Determinar dosis de agua y aire atrapado. Tabla 3 Cantidad de agua aconsejada para diferentes asentamientos y tamaños máximos de los áridos Asentamiento En cm 2.5-5 7.5-10 15-17.5 Cant. Aire atrapado aproximado 12,5 Tamaño máximo del árido en mm 20 25 40 50 75 150 208 228 243 199 218 228 190 205 216 Sin aire incorporado 179 166 154 130 193 181 169 145 202 190 178 160 113 124 - 30 25 20 15 2 Con aire incorporado 160 150 142 122 175 165 157 133 184 174 166 154 107 119 - 50 30 10 2.5-5 7.5-10 15-17.5 183 203 216 175 193 205 168 184 197 Cant. Recomendada total de aire 80 70 60 10 45 5 40 3 35 4° Determinación de a/c • Resistencia • Durabilidad Elección del grado del hormigón Por resistencia Nivel de Confianza 95% 90% 85% 80% t 1,645 1,282 1,036 0,842 Razón Resistencia media requerida a 28 días * Agua- cemento (kgf/cm2) con cemento Con cemento grado corriente grado alta resistencia 0.45 340 430 0.50 290 360 0.55 250 310 0.60 210 260 0.65 180 230 0.70 160 200 0.75 140 170 0.80 120 150 0.85 100 130 Flexotracción Diseño kgf/cm2 30 32 34 36 38 40 42 44 46 Compresión especificada kgf/cm2 A B C 240 260 270 290 300 320 340 350 370 270 290 300 320 340 360 380 400 420 300 320 340 360 380 400 420 440 460 A: más 50% chancado B: 50% chancado, 50% rodado C: más 50% rodado Razones agua cemento max. Para diferentes tipos de estructura y grados de exposición Condiciones de exposición Hielo deshielo frecuente Tipo de Estructuras Al aire Bajo agua de nivel fluctuando Agua Agua con Dulce sulfatos Clima suave Al Aire Bajo agua de nivel fluctuante Agua Agua con dulce sulfatos Secciones delgadas con poco Recubrimiento 0.50 0.45 0.40 (1) 0.55 0.50 0.40 (1) Secciones moderadas 0.55 0.50 0.45 (1) (2) 0.55 0.45 (1) Parte exterior de hormigón simple 0.60 0.50 0.45 (1) (2) 0.55 0.45(1) Hormigonado bajo agua - 0.45 0.45 (2) 0.45 0.45 Losas sobre suelo 0.55 - - (2) - - Hormigón protegido a la intemperie Hormigón protegido de la intemperie pero sometido a deshielo previo a protección (2) - - (2) - - 0.55 - - (2) - - 5° Determinar dosis de cemento Dosificación por ajuste de volúmenes Vcemento + Vagua + Vaire atrapado + V agregado = 1000 c/pc + A + h + V agregado = 1000 pc: 2,85 kg/lt cemento puzolánico 3,15 kg/lt cemento Portland pa: 2,65 kg/lt pg : 2,75 kg/lt 6° Determinar dosis de grava Tamaño Máximo (para la grava) De arena del total de agregados pétreos Pulg. mm. MF 2.40 2.60 2.80 3.00 Chancado 6 150 87 85 83 81 69 3 75 82 80 78 76 64 2 50 78 76 74 72 61 1½ 38 75 73 71 69 58 1 25 71 69 67 65 54 ¾ 19 66 64 62 60 49 ½ 12,5 59 57 55 53 44 3/8 9.5 50 48 46 44 37 Humedad del agregado Saturado superficie seca Seco en horno Seco Al aire Húmedo Humedad del agregado ESTADO SECO EN HORNO SECO AL AIRE SATURADO SUPERFICIALMENTE SECO (SSS) HÚMEDO % HUMEDAD 0 0<%H< % ABS %ABS %H > %ABS OBSERVACIONES EL ÁRIDO NO CONTIENE AGUA POROS ACCESIBLE PARCIALMENTE SATURADOS POROS ACCESIBLES SATURADOS, PERO SUPERFICIE SECA POROS ACCESIBLES SATURADOS, SUPERFICIE HÚMEDA Y AGUA ENTRE GRANOS