Propuesta de mejora de concreto usado para revestimiento de túneles (página 3)

1. Tabla 6.

   Valores usuales de asentamiento.

   ELEMENTO	ASENTAMIENTO CENT.
   	DE	A
   Prefabricados	–	6
   Fundaciones Ciclópeas	3	8
   Pedestales y muros de fundación armados	4	8
   Pavimentos	5	8
   Losas, vigas, columnas, muros de corte	6	11
   Paredes estructurales delgadas	10	18
   Transportado por bombeo	6	18
   Superplastificado	Mayor de 18

   Fuente: Porrero, J. (1996), Manual del
   concreto.

   Relación Triangular.

   Esta relación asocia la trabajabilidad ( T ),
   determinada mediante el cono de Abrams, con dos
   parámetros importantes en el diseño de mezcla como es la
   relación agua/cemento (
    ) y la dosis de cemento ( C ), a través de la
   siguiente expresión:

   C = K x m x
   Tn

   En donde, K, m y n son constantes que dependen de
   las características de los componentes de la mezcla,
   para los materiales
   utilizados: piedra picada, arena natural, tamaño
   máximo 1" y cemento Pórtland Tipo 1, se
   obtienen buenos ajustes con la ecuación:

   C = 136 x -1.3 x
   T0.16

   Bases legales.

   El Comité Venezolano de Normas
   Industriales, establece las normas, procedimientos, instrumentos y equipos
   necesarios para realizar los ensayos a
   los agregados y/o componentes del concreto, así como
   los límites establecidos para garantizar la
   calidad de
   los mismos. A continuación se establecen las normas
   que se utilizarán para dar garantía a los
   procedimientos utilizados en esta investigación.

   Agregados.

   COVENIN 255-77E. Agregados. "Método de ensayo
   para determinar la composición granulométrica
   de los agregados finos y gruesos".

   COVENIN 256-77E. Agregados. "Método de ensayo
   para la determinación cualitativa de impurezas
   orgánicas en arenas para concreto (Ensayo
   Colorimétrico).

   COVENIN 261-77E. Agregados. "Método de ensayo
   para determinar cualitativamente el contenido de cloruros y
   sulfatos solubles en arenas".

   COVENIN 263-78E. Agregados. "Método de ensayo
   para determinar el peso unitario del agregado".

   COVENIN 266-77E. Agregados. "Método de ensayo
   para determinar la resistencia al desgaste en agregados gruesos
   menores de 38.10 mm (1 ½") por medio de la
   Máquina de Los Ángeles".

   COVENIN 268-78E. Agregados. "Método de ensayo
   para determinar el peso específico y la
   absorción del agregado fino".

   COVENIN 269-78E. Agregados. "Método de ensayo
   para determinar el peso específico y la
   absorción del agregado grueso".

   COVENIN 259-77. Agregados. "Método de ensayo
   para la determinación por suspensión de
   partículas menores a 20 micras en agregados
   finos".

   COVENIN 272-78. Agregados. "Método de ensayo
   para determinar la humedad superficial en el agregado
   fino".

   Cemento Pórtland.

   COVENIN 28-76. Cemento Pórtland.
   "Especificaciones para Cemento Pórtland".

   COVENIN 487-87. Cemento Pórtland.
   "Determinación de la finura del cemento por medio del
   aparato Blaine de permeabilidad".

   COVENIN 493-87. Cemento Pórtland.
   "Determinación del tiempo de
   fraguado por la Aguja de Vicat".

   COVENIN 494-87. Cemento Pórtland.
   "Determinación de la consistencia normal".

   COVENIN 484-89. Cemento Pórtland.
   "Determinación de la resistencia a compresión
   de morteros de probetas cúbicas de 50.8 mm de
   lado".

   Concreto Fresco y Endurecido.

   COVENIN 338-79E. Concreto. "Método para la
   elaboración, curado y ensayo de probetas
   cilíndricas de concreto".

   COVENIN 339-E. Concreto. "Método para la
   medición del asentamiento con el Cono
   de Abrams".

   COVENIN 663-86. Concreto. "Premezclado
   especificaciones".

   COVENIN 344-92. Concreto. "Toma de Muestras.
   Concreto Fresco".

   COVENIN 454-79. Concreto. "Método para el
   mezclado de concreto en el laboratorio".

   COVENIN 342-79. "Método de ensayo para
   determinar la resistencia a la tracción por
   flexión del concreto en vigas simplemente apoyadas con
   cargas a los tercios del tramo".

   COVENIN 349-79. Concreto. "Método de ensayo
   gravimétrico para determinar el peso por metro
   cúbico, rendimiento y contenido de aire en el
   concreto".

    

   Definición de
   Términos

   Agregado:

   Es un material granular, duro, de composición
   mineralógica como la arena, grava o la roca triturada, usado
   para ser mezclado en diferentes tamaños.

   Agregado fino:

   Es aquella porción de un agregado que pasa el
   tamiz No
   4 (4,76 mm), y esta retenido en el tamiz
   No 200
   (0,074 mm), se conoce generalmente como la arena.

   Agregado Grueso:

   Es aquella porción de un agregado cuyo
   tamaño de partícula es superior a 4,76
   mm.

   Agrietamiento:

   El proceso de
   contracción ó reflejo de la presión en el concreto estructural,
   causado por esfuerzos de contracción, cambios de
   humedad o temperatura.

   Agrietamiento Plástico:

   Agrietamiento que ocurre en la superficie del
   concreto fresco poco después de ser colocado y
   mientras esta aún plástico, generado por la
   perdida de agua superficial (evaporación) ó por
   perdida de agua de la mezcla, al producirse absorción
   del terreno por no haber sido saturado previo al
   vaciado.

   Agrietamiento por
   Contracción:

   Agrietamiento de un elemento debido a falla
   de tensión causada por restricciones extremas ó
   internas como el desarrollo
   de la reducción del contenido de humedad, la
   corbonatación o ambas.

   Aplastamiento:

   Hacer más compacta la
   mezcla.

   Arcilla:

   Silicato hidráulico de alúmina que forma una pasta
   plástica muy maleable. Sometida cocción, pierde
   tal propiedad
   para tornarse dura y quebradiza. Se utiliza en
   alfarería y cerámica.

   Arena:

   Agregado fino resultante de la
   desintegración
   y abrasión de las rocas.

   ASTM:

   Sociedad Americana de Pruebas y
   Materiales.

   Cemento:

   Mezcla de caliza y arcilla trituradas,
   materiales hidráulicos que fragua con el agua.
   Constituye un material que es base en la construcción, insustituible para formar
   morteros y hormigones.

   Concreto:

   Es la combinación compuesta por un
   aglomerante (cemento) y dos materiales inertes (arena
   más piedra picada) y un catalizador (agua). Es un
   sistema
   heterogéneo de agregados minerales
   inorgánicos, sólidos, discretos, gradados
   granulométricamente, de origen generalmente,
   plutónico (feldespato silicios o
   ferromagnéticos) o calcáreo sedimentario,
   embebidos en un compuesto matriz de
   silicatos polibásicos sintetizados, alcalinos y
   alcaloides; que se mantienen en solución acuosa y en
   dispersión coprecipitada con otros óxidos
   anfóteros. Esta matriz es capaz, inicialmente, de
   disolverse progresivamente, hidratarse, reprecipitarse,
   gelatinarse y solidificarse a través de una serie
   continua y coexistente de estados cristalinos, amorfos,
   coloidales y criptocristalinos; y es sometida finalmente a
   una alteración termoalotriomórfica. Cuando es
   mezclado su comportamiento es temporalmente
   plástico y durante este estado es
   moldeado en una forma predeterminada; en la cual finalmente
   consolida, brindando una estructura
   relativamente impermeable y con una útil capacidad de
   transmitir esfuerzos de tracción, compresión y
   corte.

   Concreto Fresco:

   Es el concreto en el estado
   previo al fraguado.

   Cono de Abrams:

   Dispositivo cónico de 30 cm. de alto
   con diámetro superior de 10.2 cm. e inferior de 20.3
   cm. para medir la consistencia del concreto fresco. Se llena
   de concreto en tres capas, cada una compactada con
   veinticinco golpes de una barra. Cuando se levanta el cono
   (lentamente), el concreto se acomoda bajo su propio peso. Se
   llama "Asentamiento", en centímetros o pulgadas lo que
   ha bajado el concreto.

   Contracción:

   Acortamiento en una medida de un material, por
   efecto del calor o
   del frío.

   Control de Calidad:

   Parámetros para el control
   rutinario en planta o en obra: Agregados Gruesos: aspecto,
   estado del clima,
   presencia de piedras blandas. Agregados Finos: Aspecto,
   granulometría, polvillo. Concreto Fresco:
   asentamiento, cohesión, densidad,
   contenido de aire. Estos registros
   constituyen el control de
   calidad más confiable, puesto que la
   proporción de los componentes del concreto determina
   la calidad.

   Corrosión:

   Destrucción de una superficie metálica
   por la oxidación.

   Curado:

   Es un proceso mediante el cual se logra la
   conservación de la temperatura y humedad del concreto
   fresco colocado, durante algún periodo, para asegurar
   una hidratación adecuada y endurecimiento apropiado
   del concreto.

   Deformación
   Elástica:

   Deformación que desaparece cuando la
   fuerza
   causante de la deformación es removida.

   Deformación
   Plástica:

   Deformación que no desaparece cuando
   la fuerza causante de la deformación es
   removida.

   Densidad Aparente:

   Es la que se utiliza para conocer la
   dosificación en volumen de
   los agregados, la cual varia entre 1300 y 1600 kg/m3,
   según el contenido de agua y su naturaleza
   mineralógica.

   Diseño de Mezcla:

   Es el procedimiento
   mediante el cual se calculan o estiman las proporciones que
   deben existir entre los materiales que componen la mezcla,
   para lograr las propiedades deseadas para el
   concreto.

   Dilatación:

   Aumento en la longitud, superficie o volumen de un
   cuerpo por la acción del calor.

   Dosificación:

   Es la proporción en peso o en volumen
   de los distintos elementos que integran la mezcla.

   Evaluación Estadística:

   De resultados de ensayos, permite establecer
   la calidad de la operación de elaboración y
   control de concreto. Aplicable solamente a resultados
   obtenidos con un cierto tipo de mezcla. Mientras más
   grande es el número de resultados, más exacta
   es la evaluación estadística. Treinta
   resultados, es generalmente aceptado como un
   mínimo.

   Fibra:

   Son elementos metálicos, minerales o
   vegetales diseñados para el concreto como refuerzo
   secundario que ayuda a la disminución de
   agrietamientos por efectos de la
   retracción.

   Fraguado:

   Es el proceso de hidratación de los
   distintos componentes de un aglomerante hidráulico por
   el cual esta adquiere una mayor consistencia puesta en
   evidencia por ensayos específicos.

   Granulometría:

   Estudio que tiene por objeto determinar la
   composición más adecuada de los agregados
   destinados a la preparación de un
   hormigón.

   Grieta:

   Raja, fisura, hendidura que se produce en la obra
   por un fallo en una construcción. Tratándose de
   hormigones, la causa suele estar en la incapacidad de este
   material para aceptar alargamientos.

   Hormigón:

   Es una mezcla de aglomerante, arena y grava con
   agua, utilizada en la construcción, que al fraguar y
   endurecer adquiere una resistencia muy elevada. El
   aglomerante puede ser cemento o cal, o ambos a la vez. En
   este caso recibe el nombre de bastardo.

   Loseta:

   Losa o capa de concreto de pequeñas
   dimensiones o escaso grosor.

   Materiales:

   Son los elementos que intervienen en una obra o en
   un conjunto, que tiene volumen y peso. Y por ende ocupan un
   lugar en el espacio.

   Materiales Aglomerantes:

   Son aquellos materiales que se obtienen de
   materiales pétreos naturales y tienen la propiedad de
   adherir a otros. Se emplean como vinculantes de materiales
   pétreos naturales y pétreos
   artificiales.

   Mezcla:

   Es la cantidad de concreto o mortero que se prepara
   de una sola vez.

   Mortero:

   Mezcla de cemento, agregado fino y agua.

   Muestra:

   Es una porción representativa de un
   material.

   Peso Unitario:

   Se utiliza para realizar una
   dosificación en peso de los agregados, este varia poco
   para la mayor parte de los agregados naturales corrientes, en
   media tiene valor de
   2450 a 2650 Kg/m3. Para los agregados naturales muy pesados,
   se pueden alcanzar valores de
   4000 a 5000 Kg/m3, como el caso de la baritina y la
   magnetita.

   Probeta Cilíndrica:

   Son monolitos que se realizan para conocer la
   resistencia del concreto en determinado lapso de tiempo.
   Estas se toman del concreto al momento de ser vaciada una
   estructura. El tiempo de ensayo varía desde las 24
   horas hasta los 28 días.

   Relación Agua/Cemento:

   Es la relación de un material o de una obra,
   para soportar las cargas y la acción de distintos
   agentes exteriores.

   Resistencia:

   Capacidad de un material o de una obra, para
   soportar las cargas y la acción de distintos agentes
   exteriores.

   Resistencia a la
   Compresión:

   La oposición que presenta un
   espécimen o elemento de mortero o concreto bajo carga
   axial, expresada como la fuerza por unidad de área
   recta, generalmente presentada en (kg/cm2).

   Resistencia a la Flexión:

   La oposición que presenta un
   espécimen o elemento de mortero o concreto bajo una
   carga a tracción.

   Segregación:

   Es la separación de los distintos
   componentes de una mezcla de concreto o mortero fresco,
   durante su transporte
   y colocación.

   Tamiz:

   Es el conjunto inalterable y rígido
   formado por un tejido fijado a un marco, y se usa como
   sinónimo cedazo.

   Tamaño Máximo:

   Es la abertura del tamiz de malla menor a
   través del cual puede pasar como mínimo el 95%
   del agregado.

   Trabajabilidad:

   Es aquella propiedad que determina el esfuerzo
   requerido para manejar una cantidad de concreto recién
   mezclado con el mínimo de perdida de homogeneidad al
   ser transportado y colocado.

   CAPÍTULO III

   MARCO METODOLÓGICO

   Diseño y tipo de
   Investigación

   La investigación planteada tiene como objeto,
   Mejora diseño de mezcla de concreto 250 kg/cm2
   asentamiento 7" usado en el recubrimiento final de
   túnel (Bóveda) en el proyecto
   ferrocarril tramo C-2 Puerto Cabello, por lo cual se enmarca
   en un diseño experimental, ya que se realizaran
   ensayos de laboratorio, y como plantea Balestrini (1998), los
   diseños experimentales son: La manifestación de
   las variables
   independientes en una situación controlada por el
   experimentador (p.119).

   La investigación se enmarca en la modalidad
   de Proyecto Factible, apoyada en una investigación de campo, de tipo
   experimental, con análisis de resultados, descriptiva y
   apoyada con una investigación documental y
   bibliográfica.

   Sabino, C (1992), define: Un experimento consiste en
   someter el objeto de estudio a la influencia de ciertas
   variables, en condiciones controladas y conocidas por el
   investigador, para observar los resultados que cada variable
   produce en el objeto (p.95).

   Así mismo, de acuerdo al nivel se enmarca en
   una investigación de carácter descriptivo, de esta manera
   Hernández, S. (1997), explica que los estudios
   descriptivos están orientados a medir o evaluar
   diversos aspectos, dimensiones o componentes del
   fenómeno o fenómenos a investigar
   (p.60).

   Por otra parte Arias (1997), señala que una
   investigación descriptiva consiste en la
   caracterización de un hecho, fenómeno o
   grupo con
   el fin de establecer su estructura o comportamiento
   (p.46).

   Los dos autores adaptan perfectamente las
   definiciones a lo que fue la realización de la
   presente investigación, la cual permitió
   determinar comparar una series de datos
   obtenidos mediante ensayos de laboratorio y de esta manera
   analizar cual fue la mejor propuesta desde el punto de vista
   técnico y económico.

   Una vez que se tuvo definida cual es la
   unidad de análisis, se procedió a delimitar la
   población y sobre la cual se enfocan
   los resultados.

   Rivas F. (1996) define que "Población son
   todas las unidades de investigación que seleccionamos
   de acuerdo con la naturaleza de un problema, para generalizar
   hasta ella los datos recolectados."(p.272).

   Dentro de este marco la población
   estará constituida por 6 muestras de cada
   diseño estudiado y cada muestra
   formada por seis cilindros de concreto de treinta
   centímetros de altura, quince centímetros de
   diámetro, que serán ensayados dos a tres
   días, dos a los siete días y tres a los
   veintiocho días. Hay que destacar que se estudiaran
   tres diseños de mezcla, como lo fueron: Diseño
   1, el cual consistió de una mezcla patrón
   suministrada por Cemex de Venezuela
   S.A.C.A. con una resistencia a compresión de 250
   kg/cm2 a los 28 días; un diseño 2, el cual es
   una mezcla propuesta con una dosis mayor de aditivo
   plastificante que se utiliza actualmente (W.R.D.A. 79); un
   diseño 3, la cual se utilizó un aditivo
   reductor de agua de alto rango utilizando entre uno y dos por
   ciento de la dosis de cemento. Lo cual da un total de
   población estudiada de ciento veintiséis (126)
   cilindros.

   De esta forma la muestra es censal, debido a que
   requirió de la población total, en
   relación a esto, Nieves (1999), explica que la muestra
   tipo censal ocurre cuando la muestra es la misma
   población, para que sea representativa por el
   tamaño de esta (p.94).

    

   Técnicas e Instrumentos de
   Recolección de Datos

   Técnicas

   Arias (1997), define las técnicas de recolección de datos
   como, las distintas formas o maneras de obtener la información. Son ejemplos de
   técnicas; la observación directa, la encuesta
   en sus dos modalidades (entrevista
   o cuestionario), el análisis documental y
   análisis de contenido, entre otros.

   Es por ello, que de acuerdo al tipo de
   investigación y a las condiciones por tratarse de una
   investigación experimental, de carácter
   descriptiva, la técnica de recolección de datos
   que se utilizó es la observación directa, bajo
   la perspectiva planteada.

   Busot (1989), define observación como: la
   acción en la que alguien mira con detenimiento o
   atención una situación o un
   detalle en particular. En resumen observar es fijarse en algo
   (p.37)

   En este sentido, la observación directa es
   una técnica que permite recaudar información
   directamente del campo de investigación, para este
   caso, se realizó en los laboratorios de Cemex de
   Venezuela, Pudiendo observar de manera directa los resultados
   obtenidos de los ensayos realizados a las muestras del
   diseño en cuestión para así determinar
   su resistencia a compresión, de los dos diseños
   a ensayar.

   Instrumentos

   Sabino (1992), define instrumento de
   recolección de datos como: cualquier recurso de que se
   vale el investigador para acercarse a los fenómenos y
   extraer de ellos información (p.143).

   Es por ello, que los instrumentos de
   recolección de datos que se emplearon para esta
   investigación fueron: Cámara fotográfica
   o de video, lista
   de cotejo y escala de
   observación.

   La lista de cotejo y escala de observación se
   utilizaron para codificar la información recopilada,
   que derivan del resultado de los diferentes ensayos, por otra
   parte las cámaras de video y fotografía, sirvieron de medios
   para recoger informaciones relevantes.

   Sobre este tema, Hurtado J. (2000), dice:

   – Los instrumentos de registro, que
   pueden ser directamente los sentidos,
   u otro instrumento mecánico o electrónico por
   medio del cual se recogen las observaciones. Ej.: una
   cámara de video, un grabador o una cámara de
   fotografía.

   – Los instrumentos
   de medición, los cuales proporcionan los criterios
   para la selección y observación, y las
   pautas para codificar la información. Ej.: una lista
   de cotejo, una escala de observación. (Pág.
   450).

   Técnicas de Análisis de
   Datos

   Sobre este punto Arias, F. (1999), expresa:
   En este se describen las distintas operaciones a
   las que serán sometidos los datos que se obtengan:
   clasificación, registro, tabulación y codificación si fuere el caso
   (p.53).

   Para poder
   clasificar los resultados de la investigación, que se
   arrojaron de los ensayos realizados al concreto en sus
   diferentes condiciones, fue necesario previamente procesar
   los datos, dichos datos se sometieron a técnicas de
   clasificación, registro y
   tabulación.

   En lo que se refiere al análisis, se
   utilizaron técnicas lógicas como lo son
   deducción y análisis, de esta
   misma manera se emplearon técnicas estadísticas descriptivas, que son
   necesarias para descifrar lo que arrojan los datos que fueron
   recogidos por los resultados de los ensayos.

   Diseño
   Metodológico

   Con el fin de alcanzar el logro de los
   objetivos
   propuestos en esta investigación, se tomaron en cuenta
   las siguientes fases:

   Fase I: Se realizo una visita previa a los
   laboratorios de Cemex de Venezuela, donde se realizaron los
   ensayos de caracterización de la materia
   prima a utilizar en las mezclas de
   pruebas.

   Fase II: Se prepararon y se estudiaron los
   materiales con la ejecución de ensayos
   como:

   * Método de ensayo para determinar la
   composición granulométrica de los agregados
   finos y gruesos (COVENIN 255-77E).

   * Método de ensayo para la
   determinación cualitativa de impurezas
   orgánicas en arenas para concreto (Ensayo
   Colorimétrico, COVENIN 256-77E).

   * Método de ensayo para determinar
   cualitativamente el contenido de cloruros y sulfatos solubles
   en arenas (COVENIN 261-77E).

   * Método de ensayo para determinar el peso
   unitario del agregado (COVENIN 263-78E.).

   * Método de ensayo para determinar la
   resistencia al desgaste en agregados gruesos menores de 38.10
   mm (1 ½") por medio de la Máquina de Los
   Ángeles (COVENIN 266-77E.).

   * Método de ensayo para determinar el peso
   específico y la absorción del agregado fino
   (COVENIN 268-78E.).

   * Método de ensayo para determinar el peso
   específico y la absorción del agregado grueso
   (COVENIN 269-78E.).

   * Método de ensayo para la
   determinación por suspensión de
   partículas menores a 20 micras en agregados finos
   (COVENIN 259-77.).

   * Método de ensayo para determinar la humedad
   superficial en el agregado fino (COVENIN 272-78.).

   * Determinación de la finura del
   cemento por medio del aparato Blaine de permeabilidad
   (COVENIN 487-87.).

   * Determinación del tiempo de fraguado por la
   Aguja de Vicat (COVENIN 493-87.).

   * Determinación de la consistencia normal del
   cemento (COVENIN 494-87.).

   Fase III: Se diseñaron y se
   establecieron las mezclas de concreto para la
   realización de los ensayos presentados a
   continuación, empleando un aditivo plastificante
   reductor de agua de alto rango y otro diseño con una
   dosis mayor del aditivo que se utiliza actualmente, siguiendo
   una mezcla patrón.

   * Método para la elaboración,
   curado y ensayo de probetas cilíndricas de concreto
   (COVENIN 338-79E.).

   * Método para la medición del
   asentamiento con el Cono de Abrams (COVENIN
   339-E.).

   * Método para el mezclado de concreto en el
   laboratorio (COVENIN 454-79.).

   * Método de ensayo gravimétrico para
   determinar el peso por metro cúbico, rendimiento y
   contenido de aire en el concreto (COVENIN
   349-79.).

   Fase IV: Se recolectaron los datos para
   comparar los resultados sobre el uso de un aditivo
   plastificante reductor de agua de alto rango y otro
   diseño con una dosis mayor del aditivo que se utiliza
   actualmente, siguiendo una mezcla patrón.

   Fase V: Se presentan los resultados
   obtenidos, para demostrar, la factibilidad
   económica y el comportamiento de la resistencia a
   compresión de los diseños obtenidos.

   Para un mejor entendimiento y poder definir o dar
   plazo de ejecución de las actividades realizadas para
   cada una de las fases, se establece un cronograma que esta
   formado en sus columnas por los tiempos de ejecución
   por meses y en sus filas por las actividades o fases
   propiamente dichas. (Ver tabla 7).

   CAPÍTULO IV

   RESULTADOS

   Tomando en cuenta que la presente
   investigación es una propuesta sustentada en un
   diseño experimental de laboratorio, en este capitulo
   se procedió a verificar el comportamiento de las
   hipótesis formuladas, los resultados se
   presentan en función de cada una de ellas y en
   correspondencia a los objetivos
   específicos.

   Antes de comenzar con la elaboración de las
   mezclas de prueba fue preciso que los materiales utilizados
   fueran sometidos a un previo análisis con el fin de
   conocer la calidad y propiedades de los mismos, para
   restringir al mínimo las variables que pudieran
   afectar los resultados, por lo que se le realizaron a cada
   uno de ellos sus respectivos ensayos los cuales se describen
   a continuación en la fase Nº 1. (Los resultados
   obtenidos para la arena, la piedra, certificados de calidad
   del cemento y aditivo, se pueden observar en el anexo
   B).

   Análisis de Resultados

   Los resultados que se obtuvieron en los ensayos
   realizados a los componentes del concreto, son producto
   de la aplicación de una serie de parámetros
   establecidos por las Normas Venezolanas, referente al Control
   de Calidad del Concreto y sus Componentes.

   Estos ensayos practicados arrojaron resultados
   satisfactorios que permitieron calificar a los materiales
   como buenos y aptos para realizar las mezclas de prueba de
   concreto.

   Fase I: se realizaron los ensayos de
   caracterización de la materia
   prima a utilizar en las mezclas de pruebas. A
   continuación se describe los procedimientos de los
   ensayos realizados.

   Por ser el concreto un material constituido por
   diferentes componentes, su calidad final, tanto en estado
   fresco como en estado endurecido, depende fundamentalmente de
   la calidad de los materiales empleados en su
   elaboración. A continuación se describen los
   diferentes ensayos realizados a los componentes del concreto
   (Agregado Grueso y Agregado Fino de manera tal de verificar
   su calidad y asegurar un buen comportamiento en la mezcla.
   Dichos ensayos están basados en las Normas COVENIN
   referente a cada caso específico.

2. Agregados

Los agregados, constituyen desde un 70 % hasta un 85 %
del peso de la mezcla, lo cual implica que se debe verificar su
calidad para asegurar un buen resultado final.

Agregado Fino.

Igualmente para el agregado fino también es
importante verificar sus características ya que estas
influyen directamente en la calidad final del
concreto.

Granulometría del Agregado
Fino.

Para comenzar es sumamente importante conocer la
granulometría del agregado fino, es decir, la distribución de sus granos según los
tamices correspondientes. El procedimiento a seguir para la
realización de este ensayo es el establecido en la Norma,
COVENIN No 255 "Método de ensayo para
determinar la composición granulométrica de
agregados finos y gruesos". Los instrumentos utilizados para este
fin son:

Tamices

Brocha

Cepillos de alambre y plástico

Balanza

Tamizador

Bandejas

Horno

El procedimiento se describe a
continuación:

• Se tomó una muestra de agregado por el
  método del cuarteo y se secó al
  horno.

– Una vez seca se procedió a pesar 500
gramos de arena, posteriormente se lavó pasando el agua
del lavado por el tamiz # 200, el residuo fue depositado de nuevo
en la bandeja para ser secado.

– Ya seca se procedió al tamizado (el tamizado se
realizó con la ayuda de una tamizadora) colocándola
secuencia de tamices según el siguiente orden: ¾",
½", 3/8", ¼", #4, #8, #16, #30, #50, #100, #200
para la arena. (Ver Figura 2).

Figura 2. Tamices

Fuente: Laboratorios Cemex de
Venezuela S.A.C.A.

– Separado el agregado por tamaño, se
pesó el contenido de cada tamiz reportando el peso en la
planilla correspondiente.

– Luego se procedió a calcular el porcentaje
pasante acumulado para cada tamiz con el cual se realiza la
gráfica. Dicha gráfica de agregado debe estar
comprendida dentro de las especificaciones para agregado fino
para verificar su calidad. (Norma COVENIN No 277
"Agregados para construcción.
Especificaciones").

De la misma manera que con el estudio
granulométrico del agregado grueso, a partir del de la
arena, se puede obtener los porcentajes pasantes del tamiz # 200
y #100, así como también su modulo de
finura.

Módulo dé Finura.

Es el número del tamiz, donde se considera que
queda retenido el 50% del material. Éste se obtuvo sumando
los porcentajes retenidos acumulados sobre la serie normativa de
tamices y se dividió esta suma entre cien (100), (Ver
Tabla 7).

El módulo de finura para la arena debe estar
comprendido 3,0 y 3,8.

Tabla 8.

2. Numeración de los tamices para calcular
   el Modulo de Finura

Fuente: Porrero, J. (1996),
Manual del concreto.

Ensayo Colorimétrico.

El ensayo colorimétrico es importante porque a
través de él se determina cualitativamente la
presencia de materia orgánica en las arenas, lo cual es
perjudicial para el concreto si dicho valor excede los limites
aceptables, este ensayo está especificado en Norma
COVENIN 256-77 "Método de ensayo para la
determinación cualitativa de impurezas orgánicas
en arenas para concretos (Ensayo Colorimétrico)", para
su realización es necesario contar con:

• Frasco de vidrio
  graduado (Capacidad aproximada 350 cm )
• Balanza
• Tapón

Este se realizó mediante el procedimiento que se
muestra a continuación:

– Se llenó el frasco graduado (de vidrio claro,
aproximadamente de 350 cm) con la muestra de arena a ensayar
hasta un 1/3 de su altura.

• Se añadió solución al 3% de
  hidróxido de sodio hasta que el volumen de la arena y
  liquido indicado después de agitar representaba las 2/3
  partes de la altura del frasco.
• Se tapó el frasco se agitó
  vigorosamente y luego se dejó reposar durante 24
  horas.
• Luego se comparó el color obtenido
  con el patrón, el cual indicó el porcentaje de
  materia orgánica presente en el agregado. Este
  porcentaje debe ser menor o igual a 3% para que la arena sea
  aceptable.

Presencia-de Cloruros y Sulfatos en las
Arenas.

La presencia de compuestos sulfatados en cantidades no
permitidas, no se manifiesta dentro de los primeros meses
después de vaciado el concreto, sino posteriormente y.
es perjudicial por presentar reacciones expansivas. De igual
forma ocurre con los cloruros por su acción corrosiva,
la cual se presenta a largo plazo sobre las armaduras de
refuerzo, lo cual hace indispensable determinar la presencia o
no de los sulfatos y los cloruros en las arenas. Dicho Ensayo
se encuentra en la Normal COVENIN 261-77 "Determinación
cualitativa del contenido de cloruros y sulfatos en las
arenas".

Para su determinación se debe contar con los
siguientes instrumentos:

• Gotero
• Varilla de vidrio
• Tubos de ensayó
• Vasos de precipitado
• Embudo de vidrio
• Papel de filtro

El procedimiento es el siguiente:

• Se tomó una muestra de arena de
  aproximadamente 10 gramos (que puede ser tomada del material
  para granulometría).
• Se colocó la muestra de arena en el vaso de
  precipitado, se añadió agua destilada
  (aproximadamente 50 cm3) y se agitó con la varilla de
  vidrio.
• Se filtró colocando el papel de filtro sobre
  el embudo. (Si el filtrado no aparece claro, se pasa de nuevo
  por el mismo filtro hasta que desaparezca la
  turbidez).

Para determinar la presencia de cloruros, se
colocó 2 cm del líquido filtrado en el tubo de
ensayo, se acidificó con aproximadamente 1 cm3 de
Ácido Nítrico (HN03) al 5 % y se
añadió una gotas de Nitrato de Plata
(AgNO3) (Un precipitado blanco indicaría la
presencia de cloruros).

Para determinar la presencia de sulfatos, se
colocó en otro tubo de ensayo a 2 cm del filtrado, se
acidificó con aproximadamente 1 cm3 de Ácido
Clorhídrico (HC1) al 5 % y se añadió varias
gotas de cloruro de Bario (Bacl2), (Cualquier
precipitado aunque sea muy fino y transparente, indicaría
la presencia de sulfatos).

Determinación de la Humedad de la
Arena.

Método de ensayo para determinar la humedad de la
arena según la Norma COVENIN 272-78 "Método de
ensayo para determinar la humedad superficial en el agregado
fino", para la realización de éste es indispensable
contar con:

• Balanza
• Frasco de Champán
• Embudo

El procedimiento a seguir es el siguiente:

– Se llenó con agua el frasco de Chapman hasta
los 200 ml.

– Se tomó una muestra de agregado fino
representativa del material que se encuentra en el patio y que es
el utilizado en el proceso de dosificación. Se pesaron 500
gramos de dicha muestra y se introdujeron en el frasco de Chapman
con la ayuda de un embudo. Se tapó la boca del frasco con
una mano y se lavó suavemente las paredes internas a las
cuales se les haya quedado adherida alguna partícula del
material, posteriormente se inclinó levemente el frasco y
se agitó con movimientos circulares para que cualquier
cantidad de aire atrapado sea expulsado del agregado.

– Se tomó nota de la lectura que
alcanzó el nivel del agua. Con dicha lectura y
conociendo el peso específico del agregado, se entra en la
tabla # 1, se interceptan estos valores y se obtiene así
el valor de la humedad correspondiente.

Peso Específico de la Arena.

Para determinar el peso específico de las arenas
es necesario contar con los siguientes instrumentos:

• Picnómetro
• Balanza
• Molde metálico
• Compactador
• Secador de cabello
• Horno

Dicho ensayo se encuentra especificado en la Norma
COVENIN 268-78 "Método de ensayo para determinar el peso
específico y la absorción del agregado fino" y el
procedimiento a seguir es el siguiente:

– Se llenó con agua el frasco de Chapman hasta
los 200 ml.

– Se realizó el ensayo del
cono, para determinar la condición de saturada con
superficie seca de la muestra de agregado fino. (Procedimiento
especificado en la NORMA COVENIN 268- ASTM C-128).

– Luego de obtener la muestra de agregado en la
condición de saturado con superficie seca, se
procedió a pesar 500 gramos del material y se introdujeron
en el frasco con la ayuda de un embudo, se tapó la boca
del frasco con una mano y se lavó suavemente las paredes
internas de éste, a las cuales se les haya pedido quedar
adherida alguna partícula del material, posteriormente
inclinó levemente el frasco y se agitó con
movimientos circulares para que cualquier cantidad de aire
atrapado pudiera ser expulsado del agregado.

– Se tomó nota de la lectura que alcanzó
el nivel del agua (L) para posteriormente calcular:

A= L – 200

– Se calcula el peso específico

Y= 500/A

El peso específico de la arena debe estar
comprendido entre 2.58 y 2.63 gr./cm.3

Peso Unitario Suelto y Compactado.

También se debe, determinar el peso unitario
suelto y compacto del agregado.

Para su obtención se debe contar con:

• Balanza
• Barra compactadora de 5/8 " de diámetro de
  aproximadamente 60 cm de longitud y con punta
  semiesférica.
• Recipiente cilíndrico de metal

El procedimiento a seguir se muestra a
continuación:

• La muestra del agregado se secó al homo y se
  estimó una cantidad suficiente para llenar el recipiente
  cilíndrico.

– Para el peso unitario suelto se llenó el
recipiente dejando caer el material en una forma relativamente
libre, luego se desechó el agregado excedente enrasando
con una rejilla, obteniéndose el peso del recipiente con
el agregado, se obtiene el peso unitario suelto dividiendo dicho
peso (neto) entre el volumen del recipiente.

– Para el peso unitario compacto es análogo al
peso unitario suelto, pero en este caso el material, no se deja
caer libremente, sino que se compacta en tres capas, compactando
cada una de éstas con 25 golpes con la varilla. Luego se
calculó el peso unitario compacto de la misma forma,
dividiendo el valor del peso neto del recipiente con el material
compactado y entre el volumen del recipiente.

Agregado Grueso.

Granulometría Agregado Grueso.

Para establecer el nivel de calidad del agregado grueso
se debe conocer su granulometría, es decir la
composición y distribución del tamaño de sus
granos.

Esto se hace mediante, la utilización de tamices
especificados en la norma COVENIN 254 "Cedazos de ensayos", los
cuales son colocados en cascada, con el de mayor abertura arriba,
y los de menor abertura abajo; luego por un proceso de
agitación los granos se, distribuyen según sus
tamaños (Norma COVENIN 255 "Método de ensayo para
determinar la composición granulométrica de
agregados finos y gruesos").

Los instrumentos utilizados en la ejecución de
este ensayo son los siguientes:

Tamices (2", 1 ½,3/4, 1/2",3/8", 1/4", #4, #8,
#16, # 30,# 50, # 100, # 200 y plato)

• Brocha
• Cepillos de alambre y plástico
• Balanza, tortera y muestreo
• Tamizador
• Bandejas
• Cuchara
• Horno
• Pipeta

Este ensayo se realizó según el siguiente
procedimiento:

• Se tomó una muestra de agregado por el
  método del cuarteo y se procedió a secar al
  horno.
• Una vez seca se procedió a pesar 3000 gramos
  de piedra, posteriormente se lavó, pasando el agua del
  lavado por el tamiz # 200, depositando nuevamente el residuo en
  la bandeja para ser .secado.
• Ya seca al homo se .procedió al tamizado (el
  tamizado se realizó con la ayuda de una tamizadora)
  colocando la secuencia de tamices según el siguiente
  orden: 1 1/2, 1, ¾", ½", 3/8",1/4", #4, #8, #16,
  #30, #50, #100, #200 para la piedra.

– Separado el agregado por tamaño, se pesó
el contenido dé cada tamiz reportando el peso en la
planilla correspondiente.

– Luego se procedió a calcular el porcentaje
pasante acumulado para cada tamiz con el cual se realizó
la gráfica. Dicha gráfica de agregado debe estar
comprendida dentro de las especificaciones para agregado grueso
para verificar su calidad. (Norma COVENIN No 277 "Agregados para
construcción. Especificaciones"). Dichas especificaciones
para el tamaño máximo de 1" según sus
porcentajes pasantes se muestran en la Tabla 10.

El tamaño máximo del agregado grueso
influye directamente en la resistencias
finales, es decir, mientras el tamaño máximo de la
piedra sea menor la mezcla contará con resistencias
más elevadas, pero al mismo tiempo requerirá
también, una dosis de cemento más elevada lo cual
aumentaría los costos, es por
ello que el tamaño máximo escogido para la
elaboración de este concreto es el de una pulgada
(1").

A partir del ensayo granulométrico se pueden
medir otros parámetros que son importantes a la hora de
aceptar o rechazar un agregado. El módulo de finura y el
pasante del tamiz #'200.

Tabla 9.

1. Límites granulométricos para
   agregado grueso, tamaño máximo
   1"

Fuente: Porrero, J. (1996), Manual del
concreto.

Módulo de Finura.

Este valor es representativo y es útil para
detectar los cambios que pueda sufrir la piedra ya sea por
inconvenientes en la explotación o manejo.

Este se obtuvo sumando los porcentajes retenidos
acumulados sobre la serie normativa de tamices y dividiendo esta
suma entre cien (100). Ver tabla 8.

El módulo de finura para la piedra debe estar
comprendido 7,0 y 7,8.

Determinación del Pasante tamiz #
200.

Por otra parte el pasante del tamiz # 200, se obtiene a
través del tamizado con agua, (Norma COVENIN 258
"Método de ensayo para la determinación por lavado
del contenido de materiales más finos que el cedazo
COVENIN 74 micras").

Es importante conocer este parámetro ya que
cantidades importantes de ultra finos presentes en el agregado
grueso a consecuencia del proceso de trituración,
mecánicamente adheridos a los granos del agregado,
dificultando la buena adherencia de los granos con la pasta.
Además durante las operaciones de transporte y manejo se
pueden desprender, produciendo acumulaciones heterogéneas.
El pasante del tamiz # 200 para el agregado grueso debe ser menor
o igual al uno por ciento (1%)

Para obtener el Peso Unitario Suelto y Compacto del
agregado grueso se debe seguir el mismo procedimiento que para el
agregado fino, la diferencia se encuentra en que para la piedra
el tamaño del recipiente es mayor y por lo tanto requiere
más .cantidad del material a ensayar. Dicho ensayo se
encuentra especificado en la Norma COVENIN 263-78 "Método
de ensayo para determinar Peso Unitario del agregado".

Resistencia de la Piedra al Desgaste.

Es importante para el agregado grueso conocer su
resistencia al desgaste medio de la máquina de los
ángeles. Para determinar este parámetro se debe
contar el equipo indispensable que consta de:

• Máquina de los Ángeles. Consta de un
  cilindro hueco de acero,
  cerrado por ambos extremos y con una abertura para introducir
  la muestra y la carga abrasiva; la cual consiste de esferas de
  acero de aproximadamente 4,7 cm de diámetro ,y con un
  peso comprendido entre 390 y 445 gramos.
• Cedazos
• Balanza

El procedimiento es el siguiente:

– Se colocó la carga abrasiva y la muestra de
ensayo en la máquina de los Ángeles, cerrando la
tapa herméticamente.

– Se colocó el contador de la máquina para
500 revoluciones si el agregado es menor de 1 ½" pulsando
el botón de arranque de la máquina.

– Cuando se detuvo la máquina, se quitó la
tapa y se giró el tambor, manualmente para descargar el
material sobre la bandeja que se encontraba debajo de la
máquina, con la ayuda de un cepillo se sacó el
polvo del interior del tambor.

– Posteriormente, ensamblando el cedazo # 8 sobre el #
12 se procedió al cernido del material.

– Se determinó el peso del material que
pasó por el tamiz #' 12, expresando este peso como un
porcentaje del peso original, éste es el porcentaje de
desgaste.

Análisis de Resultados

Los resultados que se obtuvieron en los ensayos
realizados a los componentes del concreto, son producto de la
aplicación de una serie de parámetros establecidos
por las Normas Venezolanas, referente al Control de Calidad del
Concreto y sus Componentes.

Estos ensayos practicados arrojaron resultados
satisfactorios que permitieron calificar a los materiales como
buenos y aptos para realizar las mezclas de prueba de
concreto.

Fase II: Se diseñaron y se establecieron
las mezclas de concreto para la realización de los ensayos
presentados a continuación, empleando un aditivo
plastificante reductor de agua de alto rango y otro diseño
con una dosis mayor del aditivo que se utiliza actualmente,
siguiendo una mezcla patrón.

Diseño de Mezcla

Mediante el diseño de mezcla se calculan
las cantidades que debe haber de todos y cada uno de los
componentes que intervienen en una mezcla de concreto, para
obtener de este material el comportamiento deseado, tanto en su
estado plástico, como después en los aspectos de
resistencia y durabilidad.

El diseño de mezcla utilizado en esta
investigación esta basado en la combinación de la
metodología expuesta en el manual del
Concreto Estructural de Porrero, Ramos, Grasses, y Velazco.
Según los autores del manual del concreto estructural,
este método tiene un carácter general y ha sido
comprobado en plantas de
concreto premezclado y en laboratorios, obteniendo excelentes
resultados. Para mayor facilidad de alcanzar la
combinación optima de las cantidades de los materiales del
concreto, es preciso utilizar este método como punto de
partida. Dicha optimización se obtiene mediante tanteo y
ajuste en mezclas de pruebas.

Las cantidades de los componentes sólidos, como
agregados y cemento, se suelen expresar en kilogramos por metro
cúbico de mezcla. El agua se puede expresar en litros o en
kilogramos, entendiéndose que, para el diseño de
mezcla, un kilo de agua equivale a un litro de agua.

Para realizar un diseño de mezcla es necesario
constar con algunos datos de entrada que varían
según el método a utilizar. Los datos de entrada
básicos son:

• Ubicación de la obra, o condiciones
  ambientales.
• Tipo de obra, o parte de la estructura.
• Tipos de agregados y tipos de cemento.
• Resistencia de diseño o algún dato
  relacionado.

El primer dato, ubicación de la obra, o las
condiciones ambientales indican la necesidad o no de establecer
ciertas condiciones especiales para dotar al concreto de defensas
particulares.

El tipo de obra o parte de la estructura aporta gran
información acerca del asentamiento recomendable y hasta
el tamaño máximo del agregado, en función de
la geometría de la sección y de la
separación de los refuerzos metálicos.

En la parte de los agregados se refiere si provienen de
procesos
industriales como la piedra picada o si son utilizados
directamente como son extraídos de la naturaleza, y en
cuanto al tipo de cemento, siempre será tipo I si se trata
de obras normales y si las condiciones ambientales no son
severas.

Relación .

La proporción entre agregados finos y gruesos es
comúnmente conocido como , y es el cociente entre
la arena y el agregado total (sumado el grueso y el fino),
expresado generalmente en porcentaje.

 = A / A + P

Uno de los métodos
para calcular el valor  es mediante el método
grafico descrito por Porrero J. en su Manual de concreto (1996),
el cual establece combinaciones optimas de agregados para obtener
mezclas de calidad y economía, a
través de límites granulométricos
recomendados. Para ello se utilizaron los porcentajes pasantes
determinados en el análisis
granulométrico.

Resistencia de Diseño.

Para realizar las mezclas se debe conocer la resistencia
para la cual se va a preparar el concreto. Esa es la llamada
resistencia de diseño, y es la resistencia media esperada
para el material. Este valor es representado como R. Dicha
resistencia debe estar por encima de la resistencia considerada
por el calculista, denominada resistencia de calculo o
resistencia característica, simbolizada como f´c, el
aumento de una sobre la otra consiste en la cantidad Z,
entonces:

Rmedia = f´cr = f´c + Z

Donde el valor de  es la desviación
estándar esperada para el concreto. Esta es estimada en
función del grado de control que se ejerza sobre el
concreto, control del cual  es el índice. (Ver
Tabla 2.).

El valor Z es el valor tipificado de la
distribución normal, y es fijada por las normas, bien sea
directamente o bien por medio de la fracción defectuosa
correspondiente. En la tabla 12 se dan las correspondencias entre
estos dos parámetros. La norma COVENIN MINDUR N° 1753
"Estructuras de
concreto armado para edificaciones. Análisis y
Diseño" implícitamente, hace depender la
fracción defectuosa, de la desviación
estándar. Para  igual o menor a 35 Kg /
cm2 establece Z = 1.34. (Ver Tabla 3.).

En lo referente al asentamiento, algunos métodos
lo fijan como condición previa, o dato de entrada,
mientras que en otro se selecciona de una tabla en
relación al tipo de elemento estructural al que se destine
la mezcla que se va a diseñar, teniendo valores mas bajos
para piezas horizontales como pisos o losas y valores mas altos
para elementos verticales, como muros o columnas. Es conveniente
usar asentamientos bajos, siempre que permita su manejo y
colocación. (Ver Tabla 6.).

Relación Agua/Cemento.

La ley de Abrams
establece la correspondencia entre la resistencia del concreto y
la relación agua/cemento, en peso. Se simboliza como


 = a / C

Donde: a: Cantidad de agua en litros o
Kilogramos

C: Dosis de cemento en Kilogramos.

Ley de Abrams.

Una forma de expresar la Ley de Abrams es:

Rmed = M / N

Donde: Rmed: Resistencia media esperada

M y N: Constantes que dependen de las
características de los materiales de la mezcla y edad de
ensayo, así como de la forma de ejecutarlo.

Para agregados que no sean piedra picada Nº 1,
arena natural y cemento Pórtland tipo I, los valores de
las constantes de la formula cambian. La influencia del
tamaño máximo se corrige a trabes de un elemento
que es simbolizado como KA, y la del tipo de agregado
por KR. Las tablas 4 y 5 dan sus respectivos
valores.

Relación Triangular.

La relación triangular es una asociación
que relaciona la Trabajabilidad (T), medida como asentamiento
mediante el Cono de Abrams, con dos parámetros clave del
diseño de mezclas, como son la relación
agua/cemento () y la dosis de cemento ( C ).

C = K m Tn

Donde: K, m y n son constantes que dependen de las
características de los materiales componentes de la mezcla
y de las condiciones en la que se elabora.

Para agregado grueso triturado de 25.4 mm de
tamaño máximo, arena natural y cemento
Pórtland tipo I se obtiene:

C = 117.2 -1.3
T0.16

Donde T se expresa en cm y C en
Kg/m3

Así como se debe corregir, también
debe hacerse la corrección del cemento para ajustarlo a
las condiciones del caso. Los factores utilizados para dicha
corrección son C1 y C2. El primero
esta relacionado con el tamaño máximo del agregado
y el segundo con el tipo de agregado. En las tablas 14 y 15 se
muestran sus valores respectivos.

Tabla 10.

C1 Factor para corregir C por
tamaño máximo, mm (pulgadas).

Fuente: Porrero, J. (1996), Manual del
concreto.

Tabla 10.1.

C2 Factor para corregir C por tipo de
agregado.

Fuente: Porrero, J. (1996), Manual del
concreto.

Para el cálculo de
los agregados se parte del principio de que los volúmenes
absolutos de todos los componentes deben completar un metro
cúbico de concreto, es decir mil litros, para lo cual es
necesario conocer los volúmenes absolutos de los restantes
componentes.

Aire Atrapado.

Dentro del volumen de concreto para el cual se
diseña existe cierta cantidad de aire que no es eliminado
con la vibración o compactación y que es importante
estimar, se denomina aire atrapado.

El aire atrapado depende de diversas variables y su
cálculo preciso no es posible, pero basta con una buena
aproximación ya que su proporción es pequeña
y su influencia en el volumen no es decisiva.

Este se puede estimar a partir de dos de sus principales
variables, como son el tamaño máximo (P) y la dosis
de cemento, C. Entonces:

V = C / P

Donde C debe ser en Kg/m3 y el tamaño
máximo P expresado en mililitros.

Obtención de las Cantidades de los Componentes
del Concreto.

Los volúmenes absolutos de cada uno de los
componentes del concreto se obtienen dividiendo por separado cada
dosis (obtenida del diseño) entre su propio peso
especifico. Expresando la sumatoria de los volúmenes
absolutos de cada componente que debe representar un metro
cúbico de concreto (1000 litros).

a / a + C / C + A
/ A + G / G + V =
1000

Donde a: Peso de agua por m3 de
mezcla

a: Peso especifico del
agua

C: Peso del cemento por m3 de
mezcla

C: Peso especifico del
cemento

A: Peso de la arena por m3 de
mezcla

A: Peso especifico de la
arena

G: Peso de la piedra por m3 de
mezcla

G: Peso especifico de la
piedra

V: Porcentaje de aire atrapado.

Para calcular los pesos de A y G, se utiliza la
expresión de la relación  y se obtienen los
resultados a partir de un sistema de ecuaciones.

Se debe ajustar la arena por corrección de
humedad: Para realizar dicho ajuste es necesario conocer el
porcentaje de humedad de la arena. Para determinar así un
valor porcentual, que se expresa de la siguiente
manera:

Corrección = (100 – % de humedad)* Cantidad de
Arena

Luego restar este resultado a la cantidad inicial de la
arena y luego esa diferencia restársela a la cantidad
total del agua.