Dosificación de concreto

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El concreto es una mezcla de cemento, arena, grava, adictivos y agua. es uno de los procesos bases más comunes en la construcción, por eso la importancia de conocer las cantidades, la dosificación de los materiales, el tipo de material que se debe utilizar y el tipo de concreto que se requiere. Entre los tipos de concretos más comunes encontramos concreto estructural, concreto arquitectónico, concreto permeable, concreto autocompactable, concreto ligero y concreto de alta resistencia.

Pero estos tipos de concreto nos darán para escribir otro artículo, por lo tanto nos concentraremos en el concreto convencional el más común en obras pequeñas. El concreto y el hormigón son lo mismo, solo cambia su nombre dependiendo del pais, Comenzaremos hablando primero del cemento como un aglutinante que une los demás materiales para formar el concreto.

Cemento

El cemento Portland como es conocido generalmente, es un material aglutinante y reacciona con el agua, está formado de piedra caliza y arcilla como base, además de sílice, alúmina y óxido de hierro. Estos compuestos dan propiedades al cemento según las cantidades proporcionadas. El resultado de la trituración de estos materiales produce el Clinker, por último se agrega el yeso el porcentajes pequeños que actúa como retardante y permite fraguar al añadirle agua y posteriormente endurecer.

El cemento más utilizado se puede encontrar en dos presentaciones cemento convencional (uso general) y cemento estructural, normalmente vienen en bolsas de cemento o bultos de cemento de 50 kg y es la medida que utilizaremos para los ejemplos de dosificación que se mencionan en la parte inferior del texto. El cemento de uso general es utilizado en construcciones de pisos, losas, muros de contención con el cual se logran resistencias hasta 3500 PSI y alcanza su mayor resistencia a los 28 días, este tipo de cemento será el que mencionaremos para la dosificación de hormigón. El cemento estructural es utilizado para grandes edificaciones alcanza resistencias de 6000 PSI a los 28 días, el tiempo de fraguado es más corto y con adictivos puede acelerar el tiempo en el que logra su resistencia máxima.

Arena y Grava

la grava y la arena son agregados en la construcción y teniendo en cuenta el tipo de concreto del cual hablaremos, un concreto para pega, pisos, muros de contención, columnas o losas. Por lo cual el tipo de arena que debemos utilizar es arena gruesa. la arena fina o mediana es utilizada normalmente para repellos o terminados más finos y superficiales.

La piedra varía según el tipo de estructura en el cual va ser vaciado el concreto, si se utilizan para pisos, cimientos y ciclópeos se puede utilizar una piedra grande lo que le permite un mayor volumen de concreto, pero si se necesita un concreto estructural (Estructura interna de acero) como losas macizas, columnas o muros de contención es recomendado la piedra triturada o piedra angular que no sobrepase los 25mm por lo general producida por la minería en un depósito de roca, la cual permite que el concreto pase por lugares más pequeños y no se creen espacios vacíos en la estructura.

Aditivos de concreto

El uso de adictivo para concreto es muy común, son utilizados para mejorar las propiedades del concreto y también dependiendo de las condiciones del lugar donde se está realizando la obra, algunos sitios pueden ser muy fríos, altas temperaturas o sitios costeros donde se encuentre presenta sales de cloro. Los tiempos de entrega o el desencofrado son otro de los factores por los cuales utilizan estos adictivos, Los más comunes los acelerantes, impermeabilizantes, inclusores de aire, inhibidores de corrosión, ante-deslave y adherencia. Otro tema que nos da para escribir un artículo más completo.

Agua

El agua es muy importante en la resistencia y consistencia del concreto, en su preparación y posterior curado del concreto. El agua debe estar limpia y no debe poseer sustancias como aceites o sales, esto puede perjudicar el tiempo en que el concreto llega a su máxima resistencia, las únicas mezclas que se deben realizar con el agua son los adictivos de concretos antes mencionados que son especializados para morteros y hormigones. El porcentaje de agua en la tabla de dosificación se encuentra promediada, teniendo encuentra si los agregados (arena y grava) se encuentran húmedos, en la dosificación por bulto se puede reducir o aumentar los litros de agua, esto lo debe supervisar un constructor con experiencia. La prueba de asentamiento le permite verificar la manejabilidad del concreto y calcular la cantidad de agua sea la adecuada.

El cálculo de concreto por metro cúbico es muy importante, el concreto u hormigón debe cumplir unas especificaciones para lograr el desempeño y la duración teniendo en cuenta el tipo de concreto y la función que va cumplir, Esta dosificación se calculara como un proceso realizado en obra, donde no hablaremos de concretos premezclados o concreto lanzado los cuales son enviados directamente por cementeras o empresas especializadas, para lograr la dosificación del hormigón en obra se debe utilizar una mezcladora de concreto, y tener un recipiente el cual nos permita tener medidas iguales en los diferentes tipos de materiales como la arena, la grava, cemento y agua. Logrando de esta manera respetar las propiedades del concreto.

No se recomienda realizar cálculos a paladas o cálculos con baldes, porque no se puede dosificar la medida en partes iguales.

Para la preparación de 1 metro cúbico de concreto (mt3) podemos hacer un cajón con medidas internas de 34 cm X 34 cm x 34 cm esto nos permitirá tener una medida estándar, esta medida es muy importante para realizar concretos con diferentes especificaciones: PSI (libra-fuerza por pulgada cuadrada), MPa (MegaPascal), Kg/cm2.

Medidas estandar de cajón, para dosificación de materiales

Vamos a utilizar un ejemplo para explicar mejor como se puede calcular la cantidad de concreto y la resistencia que se requiere. Para concretos de 3224 PSI que es la resistencia indicada para las columnas, losas y pisos para estacionamientos o circulación de elementos pesados, Para un metro cúbico de concreto de 3224 PSI (7 bultos de cemento) se utiliza una relación (1:2:3) por un bulto de cemento de 50 kg se necesitan 2 cajones de arena gruesa (medida anterior), 3 cajones de graba y 25.71 litros de agua aproximadamente. La relación del agua y el concreto infiere en la resistencia del concreto, mucha agua puede hacer perder resistencia al concreto.

Es muy fácil de calcular, se multiplica la longitud X ancho X altura. Si por ejemplo deseamos fundir una losa maciza de 10 metros por un ancho de 6 metros y un espesor de 20 cm ¿cómo calculamos cuantos metros cúbicos (mt3) de concreto necesitamos?

Tomamos todas las medidas en metros y las multiplicamos, en este caso seria 10 mts X 6 mts X 0.20 mts = 12 mt3. Conociendo la cantidad de mt3 que necesitamos para la fundición de nuestra losa, podemos calcular las cantidades de materiales para el concreto.

Medidas de losa concreto (ancho, largo y espesor)

Tabla dosificación de concreto

El cálculo de materiales varía según las especificaciones, se incrementa proporcionalmente el cemento y se reducen los otros materiales cuando se quieren resistencias más altas, En el caso contrario se reduce el cemento y se aumentan los otros materiales. En la siguiente tabla encontrara las relaciones para concretos de las resistencias de concreto más utilizadas: 3500 PSI, 3224 PSI, 2500 PSI, 2000 PSI y 1500 PSI.

Calculadora de materiales

Ingrese longitud (mts)
MTS CMS

Ingrese ancho (mts)
MTS CMS

Ingrese altura (mts)
MTS CMS

Seleccione tipo de resistencia
PSI MPa Kg/cm2

Seleccione resistencia
4000 3555 3224 3000 2850 2700 2400 2275 2000 1700 1560 1420

Porcentaje de desperdicio
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 %

Calcular

Resultado

Metros cubicos :

Cemento : Kg

Bultos de cemento (50Kg) : und

Arena : mts3

Grava : mts3

Agua : Lts

• Ingrese las medidas en mts o cms que desee calcular, el valor máximo para realizar la estimación de materiales es de 99999 mts por unidad.
• Verifique la unidad de medida con la cual desea calcular. puede utilizar la combinación de metros (MTS) o centímetros (CMS).
• Todos los resultados serán entregados en metros cúbicos, es la medida más común en el momento de solicitar materiales de rio o triturado y el concreto en sus cálculos.
• Todos los cálculos son valores aproximados, estos calculos varian .
• El porcentaje por defecto es del 5%, pero esto según el tipo de obra y el control puede reducirse hasta un 2% o aumentar el desperdicio hasta un 10%. Esto lo debe tener en cuenta en el momento de realizar un cálculo aproximado.

Ejemplos de cálculo manual

Ejemplo 1

• Para conocer la cantidad de cemento para 12 mt3 de concreto con una resistencia de 3224 PSI, multiplicamos 7 X 12 = 84 bultos de cemento (Bultos de 50 Kg). Recuerda que son 7 bultos por mt3 para 3224 PSI.
  
  
• Necesitamos 14 cajones de arena para 1 mt3 de concreto, entonces multiplicamos 14 X 12 = 168 cajones de arena. Pero como como los materiales de rio se miden por metro cúbico y 27 cajones son 1 mt3 de arena, debemos dividir el resultado en 27 para que nos de el resultado en mt3.
  
  168 / 27 = 6.22 mt3 de arena.
  
  
• Necesitamos 21 cajones de grava para 1 mt3 de concreto, entonces multiplicamos 21 X 12 = 252 cajones de grava. Hacemos la misma operación anterior, 27 cajones de grava hacen 1 mt3, entonces dividimos el resultado por 27.
  
  252 / 27 = 9.33 mt3 de grava.
  
  
• 25.71 litros de agua por bulto, entonces lo multiplicamos por 7 para conocer los litros por 1 mt3 de concreto. 25.71 ltr X 7 = 180 ltr. Esta cantidad lo multiplicamos por 12.
  
  180 lt X 12 = 2160 litros.

Con esto podemos conocer las cantidades aproximada de nuestra losa de 12 mts X 6 mts X 0,20 mts, pero debemos añadir a estas cantidades entre un 5% y 10% por el desperdicio de materiales, que es normal en el proceso de la fundición. Teniendo esto en cuenta de los 87 bultos de cemento le aplicaremos el 5% lo cual nos dará 4.35, en total sumaremos 5 bultos más a la cuenta anterior, de la misma forma realizaremos esta operación con los demás materiales.

Recordemos que todas estas medidas se le debe añadir un porcentaje de desperdicio, pero en cantidades pequeñas el margen es mucho más pequeño, en este caso el desperdicio puede ser casi nulo.