LATAM Revista Latinoamericana de Ciencias Sociales y Humanidades, Asunción, Paraguay.
ISSN en línea: 2789-3855, julio, 2023, Volumen IV, Número 2 p 3070.
DOI: https://doi.org/10.56712/latam.v4i2.817
Dosificación del hormigón de 180 kg/cm2 y su incidencia
en la corrección de humedad
Dosage of concrete of 180 kg/cm2 and its incidence in the correction of
humidity
Edisson Xavier Salinas Villegas
esalinas2137@uat.edu.ec
https://orcid.org/0000-0002-9790-1010
Universidad Técnica de Ambato
Ambato – Ecuador
Adriana Marina Vélez Niacato
avelez5115@uta.edu.ec
https://orcid.org/0000-0003-1697-4785
Universidad Técnica de Ambato
Ambato – Ecuador
Segundo Manuel Espín Lagos
sespin@uta.edu.ec
https://orcid.org/0000-0001-8049-452X
Universidad Técnica de Ambato
Ambato – Ecuador
Artículo recibido: 26 de junio de 2023. Aceptado para publicación: 11 de julio de 2023.
Conflictos de Interés: Ninguno que declarar.
Resumen
Este artículo presenta los resultados de siete semanas de pruebas experimentales en las que se
determinó el desempeño del concreto fresco y endurecido variando la cantidad de concreto y los
métodos de curado para evaluar su calidad y evitar inconvenientes al momento de la
construcción. Los resultados demostraron que la cantidad de agua potable pura y la corrección
del contenido de humedad del agregado alcanzaron la resistencia del concreto requerida de 180
kg/cm2, y el método de curado con membrana plástica tuvo resultados similares al curado bajo
el agua, sin embargo, la utilidad de cualquiera de ellos dependerá de las condiciones de
funcionamiento de su aplicación.
Palabras clave: calidad, curado, dosificación, hormigón, relación, resistencia
Abstract
This article presents the results of seven weeks of experimental tests in which the performance
of fresh and hardened concrete was determined by varying the amount of concrete and the curing
methods to assess its quality and avoid inconveniences at the time of construction. The results
showed that the amount of pure potable water and the moisture content correction of the
aggregate achieved the required concrete strength of 180 kg/cm2, and the plastic membrane
curing method had results similar to underwater curing, however , the usefulness of any of them
will depend on the operating conditions of your application.
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ISSN en línea: 2789-3855, julio, 2023, Volumen IV, Número 2 p 3071.
Keywords: quality, curing, dosage, concrete, ratio, resistance
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Como citar: Salinas Villegas, E. X., Vélez Niacato, A. M., & Espín Lagos, S. M. (2023).
Dosificación del hormigón de 180 kg/cm2 y su incidencia en la corrección de humedad. LATAM
Revista Latinoamericana de Ciencias Sociales y Humanidades 4(2), 3070–3079.
https://doi.org/10.56712/latam.v4i2.817
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ISSN en línea: 2789-3855, julio, 2023, Volumen IV, Número 2 p 3072.
INTRODUCCIÓN
El material más utilizado en la industria de la construcción en el Ecuador es el hormigón armado.
Las propiedades mecánicas que alcanza el hormigón dependen en gran medida de la masa de
cada uno de sus componentes y del volumen que ocupan en la mezcla. (Sánchez, D, 2020)
El hormigón es un material compuesto cuyas propiedades se pueden controlar mediante la
combinación adecuada de los materiales que lo componen. Es una piedra artificial, formada por
la mezcla de cemento, agua, arena y grava en las proporciones adecuadas, pero con grandes
ventajas sobre la piedra natural, que permite diseñar y producir hormigones suficientes para cada
requerimiento específico, con importantes propiedades como la trabajabilidad, consistencia,
uniformidad, resistencia al agua, y durabilidad (Medina, 2006).
Su influencia técnica se debe principalmente al tremendo desarrollo de los aditivos desde la
década de los años 70, especialmente los superplastificantes de policarboxilato en la última
década (Bermejo, E, 2009).
En la ingeniería civil moderna, utilizamos principalmente diferentes tipos de hormigón. Es una
mezcla de cemento, árido fino y grueso, agua y posibles aditivos que, al endurecerse mediante
un proceso químico llamado fraguado, tiene una consistencia similar a la de la mejor piedra
natural (Almeida, W, 2019).
El hormigón es una mezcla heterogénea de ligante hidráulico (cemento), agua, composición
granular (árido) y aditivos. Estos materiales deben dosificarse de tal forma que se obtenga un
hormigón para la construcción de estructuras que corresponda al fin previsto, es decir para las
condiciones que cumplan con las propiedades tales como durabilidad, funcionalidad, durabilidad,
estética; en términos económicos y de sostenibilidad (Correa, D., 2011).
La principal característica del hormigón y mortero es su alta resistencia a la compresión, pero
baja resistencia a la tracción. Estos hormigones y morteros se refuerzan con barras de acero
convencionales para soportar la armadura de tracción, creando armaduras continuas de alto
rendimiento y utilidad en estructuras de edificación de obra civil (Cuenca, E, 2008).
El concreto generalmente se fabrica por relación de peso o volumen, dependiendo de si está
premezclado o hecho en el sitio. El Instituto Americano del Concreto (ACI) recomienda no verter
hormigón in situ; de lo contrario, un control de calidad en una instalación dedicada a este
propósito (hormigón prefabricado), En la práctica, sin embargo, casi siempre se hormigona en
obra (Santamaria, J, 2021).
Además, la mayor parte del hormigón utilizado en el proyecto de construcción fue fabricado a
mano durante la ejecución del proyecto. En una encuesta en línea de profesionales de la
construcción que utilizó bases de datos de asociaciones profesionales y universidades, más del
70 por ciento dijo que más del 10 por ciento del concreto utilizado en proyectos se produjo en el
sitio. Por lo tanto, las proporciones utilizadas para la fabricación del concreto (diseño de mezcla)
son muy importantes ya que garantizan en gran medida la calidad del producto final (medido por
esfuerzo de compresión) (Santamaria, J, 2018).
La hidratación del cemento Portland es una reacción exotérmica que libera energía térmica
dentro de la masa de hormigón a medida que fragua. El calor liberado al ambiente externo está
influenciado por las propiedades térmicas de los materiales utilizados, las condiciones
ambientales y las dimensiones de los elementos estructurales (Britez, C, 2016).
Bajo la influencia de las temperaturas resultantes de esta reacción química exotérmica, el
hormigón sufre cambios dimensionales debido a la expansión de acuerdo con su coeficiente de
expansión térmica. Inicialmente, en la primera etapa, se expande rápidamente y genera esfuerzos
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de compresión, ya que las principales reacciones exotérmicas ocurren en la primera etapa,
aproximadamente entre 50 y 120 horas después de colocado del concreto (Britez, C, 2016).
Debido a que el hormigón se encuentra en un estado plástico, se ve obligado a utilizar formas
que puedan soportarlo manteniendo la resistencia suficiente para que la estructura pueda
sostenerse a sí misma. Esta propiedad impone ciertas limitaciones, pero también proporciona
algunas ventajas, una de las cuales es la plasticidad, que le da más libertad para elegir una forma.
Esto permite diseños casi de cualquier tipo, que son difíciles de obtener de cualquier otro material
(Cayo, R, 2021).
Durante la construcción, todo el trabajo de hormigón utiliza estructuras temporales llamadas
encofrados para dar al hormigón fresco la forma deseada. El uso de estas estructuras suele ser
alquilado y es uno de los mayores costos para las empresas constructoras en la producción de
estructuras de hormigón (Rudeli, N., 2017).
METODOLOGÍA
De acuerdo con las normas vigentes NTE INEN 1578, 1763, 1573, 1576, se utiliza el mejor método
de densidad para ensayar el concreto producido en sitio, y el concreto producido puede alcanzar
la resistencia a la compresión requerida de 180 kg/cm2 después de 28 días con el uso de
agregados, la cantidad de pasta bajo diferentes condiciones de humedad, cambiando la relación
agua-cemento de acuerdo con la corrección de humedad, usando diferentes tipos de agua
mezclada (como azúcar), agua potable y agua mineral gasificada, y dos tipos de curado, uno por
inmersión continua durante no menos de 7 días y el otro por recubrimiento con una película
plástica transparente, se utilizaron para probar la influencia de todos estos factores en la
durabilidad y desempeño del concreto de cemento resultante.
La importancia de obtener componentes de hormigón de alta calidad, es decir, el cemento
utilizado cumpla con la densidad requerida, los agregados cumplan con la granulometría
requerida y dentro de los límites permitidos para el uso del sitio, y el agua utilizada fue potable,
limpia y libre de materia orgánica, libre de químicos como sulfatos y además la importancia de
fraguado y buen curado para asegurar la hidratación completa del concreto para lograr la
resistencia requerida. Hay que tomar en cuenta también que la experimentación, las
dosificaciones comprobadas y el conocimiento del material con el que se fabrica el hormigón
garantizan su calidad en obra, ya que la calidad del hormigón resultante sólo puede garantizarse
tras la realización de las oportunas pruebas preliminares de conformidad y durabilidad,
demostrando que el concreto producido en estos volúmenes cumple con los requisitos
establecidos por el proyecto.
La dosificación para la obtención de hormigones con una resistencia de 180 kg/cm2 se realizó
mediante el ensayo del cono de Abrams la cual se aplicó de acuerdo con la norma NTE INEN
1578 para ensayar la consistencia del concreto con agregado en la condición SSS, asentamiento
húmedo en probeta de acuerdo con la Tabla N1, corregido por consistencia blanda (dúctil), la
cual debe estar dentro de límites aceptables hasta Logra una buena trabajabilidad del hormigón
y es adecuado para la compactación manual de caminos, pisos, paredes, vigas, columnas y
cimientos.
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Tabla 1
Clasificación de las consistencias según su asentamiento medido en el cono de Abrams
Fuente: Nuevas tendencias en la especificación y diseño de mezclas de concreto. Sánchez, D.
La resistencia a la compresión las cuales deben estar sujetas a cambios en el agua de la
dosificación mediante dos tipos de muestras de curado a la edad de 7 días es de 33,5 kg/cm2 a
40,6 kg/cm2 y debe cumplir con los requisitos.
La resistencia a la compresión no corregida de las probetas también se determinó a partir de los
valores de resistencia a los 14 y 21 días, la corrección por humedad y el cambio en la relación
agua/cemento.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En el proceso de este estudio, se utilizó el método de dosificación de densidad óptima para
corregir el contenido de humedad del agregado. Primero, se determinó la cantidad de material
por 1 m3 como se muestra en la Tabla N°, se obtuvieron los siguientes resultados ideales, para
luego obtener la dosificación según la Tabla N° 3; finalmente, se realizó la corrección de humedad
como se muestra en la Tabla 4.
Tabla 2
Cantidad de materiales por probeta de hormigón
MATERIAL PARA 1m3 POR PROBETA
Cemento (Kg) 597,40 3,17
Arena (Kg) 371,20 1,97
Ripio (Kg) 1280,12 6,78
Agua (Kg) 358,44 1,90
Fuente: Elaboración propia.
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Tabla 3
Dosificación del material
�������������� 597,40����
597,40����
���������� 371,20����
597,40����
���������� 1280,12����
597,40����
�������� 358,44����
597,40����
=1 =0,62 =2,14 =0,6
Fuente: Elaboración propia-
Densidad del Hormigón
dH= 2,607����/ ����3
Corrección de Humedad
Tabla 4
Cantidad de material corregido, por probeta de hormigón
MATERIAL PARA 1m3 POR PROBETA
Cemento (Kg) 597,4 3,17
Arena (Kg) 446,18 2,36
Ripio (Kg) 1304,44 6,91
Agua (Kg) 358,44 1,90
Fuente: Elaboración propia.
Después de determinar la dosificación final de la mezcla modificada, se realizó una prueba de
laboratorio de la consistencia del concreto mediante la prueba del cono de Abrams, como se
muestra en la Figura 1.
Figura 1
Realización del ensayo de cono de Abrams. (a) Mezcla de los materiales, (b) Colocado de la mezcla
en el cono de Abrams, (c) Enrasado de la muestra, (d) Medición del asentamiento de hormigón
fresco
a b c d
Fuente: Elaboración propia.
Después de verificar la consistencia del concreto, se prepararon las muestras de concreto de
acuerdo con los requisitos pertinentes utilizando el proceso general de fabricación especificado
en la norma NTE INEN 1578 como se muestra en la Figura 2.
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Figura 2
Realización de las probetas para ensayo a compresión (a) Engrasado del molde, (b) Colocado de la
mezcla, (c) Enrazado de la mezcla, (d) Probeta encofrada
a b c d
Fuente: Elaboración propia.
El proceso de curado del concreto se llevó a cabo luego de desmoldar las probetas y aplicar los
procedimientos de curado requeridos como se muestra en la Figura 3.
Figura 3
Aplicación de los métodos de curado en el hormigón. (a) Desencofrado de las probetas, (b)
Aplicación de método de curado por hundimiento, (c) Aplicación de método de curado por cubierta
de membrana plástica
a b c
Fuente: Elaboración propia.
Para determinar la resistencia mecánica del concreto, se realizaron ensayos de compresión
como se muestra en la Figura 4.
Figura 4
Realización del ensayo a compresión de las probetas de hormigón. (a) Reposo de 24 h, (b)
Desencofrado, (c) Sumergido de las probetas de hormigón en la cámara de curado 14 días, (d)
Ensayo a compresión
a b c d
Fuente: Elaboración propia.
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CONCLUSIÓN
La consistencia del concreto se controló mediante la realización de una prueba de Cono de
Abrams utilizando agregado en condición SSS con un asentamiento por 10 cm utilizando
agregado en estado seco, el cual disminuyó luego de ajustar el contenido de humedad de la
mezcla con un asentamiento de 5,9 cm, se puede concluir que el agua es un factor clave en la
consecución de las propiedades más importantes del hormigón, como su resistencia mecánica
última.
Se observa que en las dosificaciones donde el agregado es corregido por humedad y, por lo tanto,
tiene más humedad, la consistencia de estos materiales es blanda (plástica), pero hasta el límite
de asentamiento permisible, mientras que después de la corrección por humedad en el agregado,
la consistencia mejora, con una mejor calidad para un fácil manejo y aplicación en el sitio.
Esta experiencia fue muy agradable, ya que permitió comprender de mejor manera, la utilidad de
conocer las propiedades que deben tener todos los materiales que componen el concreto para
que brinden resistencia de diseño al uso en el sitio donde los ingenieros revisores tienen la tarea
de mejorar el diseño de un sitio de vigilancia de seguridad.
Se encontró que la densidad del concreto encontrado se mantuvo sin cambios en un valor de
2,607 kg/dm3 aún después de ajustar el contenido de humedad del agregado, el cual estaba por
encima del rango permitido, lo que indica que el concreto resultante era de buena calidad y podría
ser utilizado.
Gracias a este estudio hemos podido obtener criterios más adecuados a las propiedades
cualitativas y cuantitativas del hormigón fresco para su posterior uso en obra, asegurando así su
calidad.
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