Método ACI 211 El método del Comité ACI 211 es el más utilizado en concretos convencionales por su simplicidad y buena aproximación a las proporciones óptimas de la mezcla. (ver capítulo 3) 2.2.2. Método Dr. Vitervo O’Reilly El procedimiento propuesto por el cubano Vitervo O’Reilly recomienda la combinación grava/arena que proporcione el menor contenido de vacíos, e l contenido del cemento y del agua, se determinan mediante factores que dependen de la relación agua-cemento y de la consistencia deseada en la mezcla. Recomendado cuando tenemos agregados de forma y tamaño irregular. (ver c apítulo 3.)
Método del Dr. Vitervo O’Reilly (MVO)
Método de diseño que contempla el concepto de la forma de las partículas partículas de los agregados y el objetivo principal es reducir al mínimo el porcentaje de vacíos de la mezcla. Con lo anterior obtener concretos más durables y compactos, con un ahorro de cemento. El Dr. O’Reilly considera que el método tradicional de la curva “granulométrica ideal” no es el más indicado para diseños de concretos con agregados de elevadas proporciones de partículas con geometría inadecuada.
1. Calculo para determinar la forma y Tamaño del agregado “A”
• Práctico:
lleva más tiempo, debe mantenerse un alto grado de precisión en los ensayos necesarios. Se recomienda para aquellos casos en los que las características del proyecto lo ameriten. • Físico matemático: se basa en la evaluación de las características de forma y tamaño del agregado a utilizar, utilizar, como son: la esfericidad estereométrica y la redondez de cada una de ellas. Se determina el coeficiente de alargamiento (L) y de angulosidad (G), con lo que se llega a una expresión que permite un mejor cálculo. La esfericidad relaciona la forma del agregado con una esfera de igual volumen, a pesar de que esta característica es determinada cualitativamente, sirve para clasificar los granos angulosos y redondeados en alto y bajo grado de esfericidad, conforme se aproxime o no a la esfera.
El grado de redondez (redondeamiento) describe la suavidad de los contornos y su grado de curvatura.
El agregado utilizado cumple con las especificaciones de forma y tamaño de las normas ASTM aplicables. aplicables. 2. Adecuada combinación de la grava y la arena. Al establecer establecer las las características características granulométricas granulométricas de los agregados, agregados, se hacen las respectivas respectivas combinaciones de gravas y arenas para determinar y definir la combinación con el menor contenido de vacíos. 3. El cálculo del cemento y agua. Se determinan mediante factores que dependen de la relación agua-cemento y de la consistencia deseada en la mezcla. El método produce el mejor acomodo de partículas para dar el mínimo contenido de vacíos en la mezcla seca de agregados compactos y a su favor puede decirse que en su ejecución quedan implícitamente comprendidos los efectos inherentes a la forma y textura superficial de las partículas, además del tamaño máximo y la granulometría de los agregados.
El método presenta una tabla ACI con los contenidos contenidos de agua recomendados recomendados en función función del asentamiento requerido y el tamaño máximo del agregado, considerando concreto con y sin aire incluido.
3.1.2. Metodología de diseño. ver tablas VI, TablaVII , Tabla VIII Figuras 1, Figura 5, Figura 6, Figura7, Figura 8 Figura 9
PROCEDIMIENTO DEL METODO O´REILLY 1. Determinar el peso específico (densidades) y Masas Unitarias de la arena arena y la grava secadas en horno. 2. 2. Determinar el peso Unitario compactado de las mezclas secas de arena y grava der las proporciones seleccionadas. 3.
3. Determinar el peso específico corriente de cada una de las mezclas anteriores. PECm= [(PECa * % A) + (PECg * % G)] / 100 PECm = peso específico corriente o aparente (suelto) de la mezcla de los agregados. 34 PECa = peso específico corriente o aparente de la arena. PECg = peso específico corriente o aparente del agregado grueso. % AF = porcentaje del agregado fino en la mezcla. % AG = porcentaje del agregado grueso en la mezcla. 4. Se calcula el % de vacíos de cada mezcla anterior: % V = [(PECm - PUCm) / PECm] * 100 5. Con la mezcla óptima de agregados agregados (menor % de vacíos), se realiza un concreto con la consistencia y resistencia deseada, utilizando la cantidad de cemento y agua acostumbrada (experiencia) y con ello: • Se determina la cantidad de aguapor tanteo para un As requerido. • Se obtiene la resistencia a compresión (28 días) del concreto elaborado. 6. La determinación de la característica característ ica “A”del agregado grueso se realizó por los dos métodos (práctico y físico matemático), para el primero se utilizan los resultados de los ensayos realizados (numerales anteriores), la resistencia a compresión del concreto y del cemento (obtenida en laboratorio) a los 28 días. Para el segundo se indica la metodología más adelante. A = Rh / [Rc* (M1 * V + M2)] A= característica característica del agregado agregado grueso (método (método práctico) Rh= resistencia promedio a compresión del concreto a los 28 días. Rc = resistencia a compresión del cemento utilizado a los 28 días. (De laboratorio) M1,M2 = valores dependientes de la consistencia del concreto (de tablas). V = valor dependiente de de la relación agua-cemento (de tablas)
35 7. Con la característica característic a “A”de la grava, la resistencia de conc reto y cemento a los 28 días, se determina el valor de “v”, que refiere un valor de relación a -c, “w” (ver tabla V). V = [((Rh) / (Rc* A))] – A))] – M2) M2) / M1 Rh = Resistencia a compresión del concreto que queremos obtener, MPa. Rc = Resistencia a compresión del cemento, MPa. M1,M2 = valores dependientes de la consistencia del concreto (ver tabla IV). A = Característica Característica del agregado agregado grueso. (práctica (práctica y físico matemática) 8. Determinados los valores de v yw (numeral anterior),se anterior),s e puede calcular la cantidad de cemento realmente necesaria: c=a/w c = cantidad de cemento real para la mezcla final. a = agua requerida para el As requerido. w = valor determinado en el numeral anterior. 9. Conociendo la característica característic a “A”, la cantidad de agua y cemento necesarias, para obtener la resistencia del concreto deseado, se puede calcular la cantidad de agregados para 1 m 3 (1000 L) de concreto, como se sabe que: Vc+ Vag+ Var+ Vvacíos = 1000 L Var= 1000 - [(C/γc) + Vag+ Vvacíos] C =Cantidad de cemento en masa γc = Peso específico del cemento (3.12 g/cm 3 ) Var= Volumen de los agregados (fino y grueso) Vag= Volumen del agua. 36 Vvacios = Volumen de poros en litros, se supone que para concretos normales, los poros constituyen el 2 %, por el aire atrapado en el mezclado y manejo. 10. Se determina la cantidad de agregado agregado fino y grueso de acuerdo a la proporción de la mezcla óptima. (1 m 3 tiene ± 2-3 % aire atrapado) [(% A * Paf) / γaf+ (% G * Par) / γag] = Var % A= porcentaje de agregado fino en la mezcla % G= porcentaje de agregado grueso en la mezcla γaf = peso específico agregado fino γag = peso específico agregado grueso Var
= volumen de agregados Par = peso total de los agregados PECm = [(PECa * % AF) + (PECg* % AG)] / 100 PECm = peso específico corriente o aparente (suelto) de la mezcla de los agregados. PECa = peso específico corriente o aparente de la arena. PECg = peso específico corriente o aparente del agregado grueso. % AF = porcentaje del agregado fino en la mezcla. % AG = porcentaje del agregado grueso en la mezcla. 3.1.3. Normativa aplicable Se aplican las normas ASTM sobre control de calidad de concreto y sus componentes, correspondientes. (ver tablas I, II y III)
