9.7. OPTIMIZACION DE DISEÑOS DE MEZCLA EN OBRA.

Todos los métodos mencionados resultan una aproximación a la solución final mientras no se prueben en obra. Dentro de este contexto, es muy poco probable que con un sólo diseño de mezcla que hagamos acertemos tanto la resistencia como el resto de requisitos, por lo que es necesario optimizarlos mediante otros diseños.

Una recomendación útil antes de entrar a optimizar resistencias, consiste en evaluar cualitativamente varios diseños teóricos desde el punto de vista de la trabajabilidad, segregación, exudación y otros. Mediante pruebas de slump, factor de compactación, segregación, velocidad de exudación etc., para lo cual influye mucho la apreciación personal, bastando inicialmente preparar tandas pequeñas a nivel de laboratorio, para evaluar estas propiedades y elegir la mezcla de agregados que consideramos más adecuada dentro de las opciones teóricas disponibles.

La siguiente recomendación apunta hacia optimizar resistencia y lograr economía y consiste en probar desde un inicio con por lo menos 3 diseños de mezcla teóricos (con el método que más nos guste pero usando la proporción de mezcla de agregados que hemos evaluado sólo cualitativamente) donde manteniendo constante la granulometría de la mezcla de agregados y la cantidad de agua, hagamos variar la relación Agua/Cemento dentro de un rango que asegure que obtengamos la resistencia requerida.

En la Fig.9.11 se grafican las resistencias obtenidas en un caso real para 3 diseños de mezcla establecidos con este criterio, donde se deseaba determinar la relación

Agua/Cemento para obtener una resistencia en compresión de 285 Kg/cm2, apreciándose que del gráfico resultante se puede interpolar la resistencia que deseemos, con su relación Agua/Cemento correspondiente para en base a esto hacer un nuevo diseño que se acerque más al óptimo de resistencia.

Los nuevos o nuevos diseños hay que probarlos luego en forma definitiva a escala de obra e ir corrigiéndolos paulatinamente en base a las consideraciones de dispersión estadística que ya tratamos en el Capítulo 8. Una práctica usual consiste en hacer una optimización preliminar antes de que las probetas de control tengan 28 días de edad (normalmente a 7 días), ya que es muy frecuente el tener la necesidad de contar con diseños aprobados a la brevedad.

Esto puede hacerse, pero es necesario tener información confiable del desarrollo de resistencia con la edad del cemento que estemos utilizando pues vamos a extrapolar resistencias de 7 días proyectándolas a 28 días, lo cual puede ser riesgoso si no se toman los factores de seguridad adecuados. Es recomendable en estos casos, además del f’cR que se obtenga del análisis estadístico, utilizar un factor de seguridad de al menos 1.2 para no tener problemas con la extrapolación aludida, partiendo del hecho que disponemos de

información confiable sobre el desarrollo de resistencia en el tiempo del cemento que estemos utilizando.

Finalmente queremos hacer notar que es corriente en nuestro medio el dosificar en volumen pese a tenerse los diseños en peso, debido a razones de tipo práctico, en que se piensa es más complicado, más caro e insume más tiempo el hacerlo en peso en obras pequeñas.

Hemos llevado a cabo una investigación que se aprecia en el gráfico de la Fig. 9.12 que establece la diferencia entre el peso unitario compactado en seco estándar que se usa para hacer los cálculos de conversión de diseño en peso a diseño en volumen, con el peso unitario suelto, que es la condición real como se mide en obra, donde se encuentran diferencias del orden del 9.5%, que reflejadas en la dosificación en volumen representan que en la práctica ponemos menos agregados de lo que indica el diseño y en consecuencia más cemento con efectos económicos negativos, que cuantificados pueden ser del orden del 5% a 8% en costo adicional del cemento dependiendo de la mayor o menor dispersión en las labores y el tipo de diseño.

Esto debe hacemos reflexionar sobre la conveniencia de desarrollar la Costumbre de usar equipo de obra que dosifique en peso, lo cual no resulta difícil en obras pequeñas si se provee el uso de una balanza de plataforma de tipo comercial de 250 a 500 Kg de capacidad cuyo precio es económico, y el carguío se realiza con carretillas taradas, con lo que se comprobará que se obtienen ventajas en calidad del concreto y ahorro de cemento.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

9.1) ACI-211.1-91.- "Standard Practice for Selecting Proportions for Normal, Heavyweight, and Mass Concrete" - USA, 1993.

9.2) Riwa Enrique.- Tecnología del Concreto.- Diseño de Mezclas.-Editorial Hozío.- Perú, 1992.

9.3) ASTM Standard C-33. - "Standard specification for Concrete aggregates". 1986

9.4) ACI-304.2R -91.- "Placing Concrete by Pumping Methods" - USA, 1993.

9.5) Popovics Sandor..- "Concrete : Making Materials" Edit. MacGraw Hill-1979.

9.6) Palotás L..- "The practical significance ofthe Fmeness Modulus of Abrams".- Budapest 1933

9.7) Waiker S.,Bartel F.- "discussion ofa paper by M.A. Swayze and E. Gruenwaid - A Modification ofthe Fineness Modulus Method.- ACI Joumal Vol. 43, Part 2, Dic 1987.

Agregados

La calidad de los agregados depende de las propiedades deseadas del CCR, principalmente su resistencia. Para resistencias altas de CCR se requiere un agregado de alta calidad. Para CCR no expuesto a congelamiento-deshielo o no está sometido a esfuerzos altos, se pueden utilizar agregados de baja calidad.

b) Resistencia.-Es la capacidad de soportar cargas y esfuerzos, siendo su mejor comportamiento en compresión en comparación con la tracción, debido a las propiedades adherentes de la pasta de cemento. Depende principalmente de la concentración de la pasta de cemento, que se acostumbra expresar en términos de la relación Agua/Cemento en peso. La afectan ademáslos mismos factores que influyen en las características resistentes de la pasta , como son la temperatura y el tiempo, aunados a otros elementos adicionales constituidos por el tipo y características resistentes del cemento en particular que se use y de la calidad de los agregados, que complementan la estructura del concreto.Un factor indirecto pero no por eso menos importante en la resistencia, lo constituye el curado va que es el complemento del proceso de hidratación sin el cual no se llegan a desarrollar completamente las características resistentes del concreto.Los concretos normales usualmente tienen resistencias en compresión del orden de 100 a 400

Kg/cm2, habiéndose logrado optimizaciones de diseños sin aditivos que han permitido obtener resistencias sobre los 700 kg/cm2. Tecnologías con empleo de los llamados polímeros, constituidos por aglomerantes sintéticos que se añaden a la mezcla, permiten obtener resistencias en compresión que bordean los 1,500 kg/cm2, y todo parece indicar que el desarrollo de estas técnicas permitirá en el futuro superar incluso estos niveles de resistencia.