La dosificación del hormigón es un proceso esencial que busca lograr la mezcla óptima al determinar las proporciones precisas de sus componentes. El objetivo primordial es alcanzar una proporción perfecta que exhiba las propiedades ideales de durabilidad, resistencia, compacidad y adecuación a las necesidades de la obra.
Componentes de la mezcla de hormigón
El hormigón, también conocido como concreto en algunos lugares, es una mezcla de varios componentes clave:
- Cemento: El cemento es el ingrediente aglutinante del hormigón. Existen varios tipos de cemento, como el Portland, que es ampliamente utilizado. La cantidad de cemento en la mezcla afecta directamente la resistencia del hormigón.
- Áridos o agregados: Los agregados incluyen la arena y la grava, y representan la mayor parte del volumen del hormigón. La elección de los agregados y su tamaño influyen en la resistencia y la trabajabilidad del hormigón.
- Agua: El agua actúa como un medio de activación del cemento y ayuda a que las partículas de cemento se hidraten y se formen los enlaces químicos necesarios para la resistencia del hormigón.
- Aditivos: Los aditivos son sustancias químicas añadidas al hormigón para mejorar ciertas propiedades, como la fluidez, la resistencia al agua y la resistencia al congelamiento. Algunos ejemplos de aditivos son los superplastificantes y los aceleradores de fraguado.
Factores limitantes para la dosificación del hormigón
Una vez conocido el emplazamiento del elemento del hormigón, ¿Cómo sabemos la proporción de los diferente componentes del hormigón?
Durabilidad
El factor restrictivo que determina las bases de una correcta dosificación es la durabilidad. En función del tipo de ambiente al que estará expuesto el hormigón, la EHE define tres requisitos generales:
- Máxima relación agua/cemento
- Mínimo contenido de cemento
- Resistencia mínima del hormigón
Estos requisitos se definen según la resistencia característica mínima del hormigón para cada tipo de ambiente. Por ejemplo, para un hormigón armado en un ambiente IIa deberá tener una resistencia mínima de 25MPa. Para conseguir esa resistencia mínima deberemos tener un contenido mínimo de cemento de 275 kg y una relación máxima agua/cemento de 0,60.
Nota: La proporción de agua/cemento se ve alterada con el uso de adiciones.
Consistencia
Otro factor a tener en cuenta es la consistencia, que determina la trabajabilidad del hormigón.
Aunque hay varios métodos para medir la consistencia, todo el mundo utiliza el cono de Abraham. Los otros métodos se utilizan en laboratorio porque se dice que el cono de Abraham no mide la consistencia, sino la estabilidad, ya que un hormigón puede ser estable pero con b uena reacción con el vibrado.
Actualmente se suele usar un un hormigón blandito (cono de Abraham de 10), ya que lo que se quiere es una mayor trabajabilidad para su colocación en obra y el paso de hormigón blando (B) a fluido (F) no compensa.
Para mejorar la consistencia se debe incrementar la cantidad de agua en la mezcla o usar aditivos. Por lo tanto, una vez se tiene el ambiente donde se va a construir el elemento estructural se obtiene el contenido mínimo en cemento y de esta forma la cantidad mínima de agua, suele ser muy poca y de consistencia muy baja. Para mejorar la consistencia se tienen dos opciones:
- Ahorrar en cemento y utilizar un aditivo potente.
- Con mucho cemento y sin reducir el agua.
Resistencia
En cualquier caso, en ambas opciones tendremos la misma relación C/A, y por lo tanto la misma resistencia deseada.
Resistencia hormigón según dosificación
Otros métodos para el cálculo de la dosificación del hormigón
No obstante, en ciertos casos es habitual hacer la dosificación del hormigón en función de diferentes métodos, aunque siempre hay que cumplir con la normativa.
Métodos de dosificación basados en volumen
Uno de los métodos más antiguos y simples para dosificar el hormigón es el método en volumen. En este enfoque, se determinan las cantidades de cada componente (cemento, agua, agregados) mediante una tabla de relaciones de proporciones para lograr un metro cúbico de hormigón.
Debido a su inmediatez y facilidad de aplicación, este método es adecuado para obras pequeñas o situaciones donde es necesario ajustar la mezcla sobre la marcha.
Método dosificación volumen