Producción de Concreto

El concreto es una mezcla de cemento, agregado grueso (grava), agregado fino (arena), agua y aditivos. Su diseño de mezcla, es decir la selección y proporción de cada uno de los anteriores ingredientes, se hace de acuerdo a las especificaciones que debe cumplir el concreto: 

  • Reológicas- trabajabilidad, compactación, estabilidad, consistencia, viscosidad, exudación, segregación. 
  • Físicas- densidad, % vacíos 
  • Resistencias mecácnicas- resistencia la compresión, flexión, capacidad portante 
  • Otras- permeabilidad, resistencia a la abrasión 

Lo anterior nos orienta a elaborar un concreto de alta calidad que pueda ser mezclado, colocado, compactado, terminado con facilidad y alta durabilidad. 

Especificaciones de los materiales: 

Cemento: deben cumplir con las especificaciones de la ASTM C150, C595 ó C1157. Si el cemento es almacenado en silos, se sugiere reposar el cemento posterior al trasiego para permitir que baje la temperatura del mismo ya que una temperatura elevada puede provocar una mayor demanda de agua, fragüados inusualmente rápidos y hasta una menor resistencia.  

Agregados: Los agregados finos y gruesos ocupan cerca del 60% al 75% del volumen del concreto. Influyen muchísimo las propiedades del concreto en estado fresco como endurecido. Los agregados se deben transportar y acopiar de manera que se evite su segregación y contaminación. La distribución del tamaño de partícula deben cumplir con las especificaciones establecidas en ASTM C33 de modo de asegurar una cantidad de vacíos adecuada.  

Los agregados que se encuentren techados gozarán de una menor variación en su contenido de humedad y conservará una temperatura de agregados más baja. De lo contrario, se debe mantener la pila de agregados constantemente húmeda, de preferencia, con agua fría. 

 

Agua: De acuerdo al Portland Cement Association, El agua  que es buena para beber es buena para el concreto. Ésta debe cumplir especificación ASTM C1602, clara, apariencia limpia, libre de cantidades perjudiciales de aceites, ácidos, sales, materiales orgánicos y otras sustancias que pudieran ser dañinas para el concreto o el refuerzo. Si el agua contiene sustancias que le produzcan color, olor o sabor inusuales, no se debe usar al menos que existan registros de concretos elaborados con ésta. El área de almacenamiento del agua debe estar techada y libre de cualquier contaminante. El agua enfriada por medio de chiller es muy favorable, sobre todo en climas cálidos como en Honduras y región de Centro América. 

 

 

Cortesía: Diseño y Control de Mezclas de Concreto, Portland Cement Association 

Aditivos: Los aditivos químicos deben cumplir con las especificaciones de la norma ASTM C494. Deben ser utilizados según los requerimientos de cada proyecto ya que estos modifican directamente la consistencia, resistencia, homogeneidad del concreto, entre otras características. Cada aditivo se debe almacenar en un área techada donde se resguarda del intemperie. Para mayor información sobre cómo escoger el aditivo correcto para la aplicación, consultar nuestra Guia de aditivos. 

Proceso de dosificación para elaborar concreto 

El proporcionamiento del diseño de mezcla se debe llevar a cabo por ACI 211 o norma similar especificada por el diseñador del proyecto. La secuencia de dosificación tendrá un efecto importante en la uniformidad del concerto y nos evitará muchas dificultades. Si bien es cierto existen muchos factores externos que pueden afectar elaboración del concreto incluyendo mano de obra, maquinaria y factores ambientales, las siguientes recomendaciones sin duda alguna le permitirán obtener un concreto de mejor calidad. 

  1. Prehumedecer los agregados con agua (fría, de preferencia) la noche anterior a la preparación del concreto. 
  2. Homogeneizar el acopio o pila de agregados haciendo uso de una cargadora. Obtener una muestra representativa de acuerdo a ASTM D75.  
  3. Realizar medición de contenido de humedad de los agregados de acuerdo a ASTM C566. No puedo enfatizar lo suficiente lo importante que es tener una medición representativa de contenido de humedad de los agregados puesto que afectará el contenido total de agua que se dosificará al concreto. Si se pretende producir concreto durante todo el día, tomar al menos dos a tres mediciones de humedad, ejemplo: en la mañana, mediodia y tarde, ya que las condiciones ambientales pueden cambiar radicalmente durante el día. 
  4. Ajustar la cantidad de agua en la mezcla en función del contenido de humedad de los agregados determinado en paso anterior. Recordemos que la absorción de los agregados se rebaja de la humedad total de los mismos. 
  5. Iniciar dosificación, agregando al menos el 70% del agua total de diseño (ajustada por humedad). Esto nos permitirá evitar grumos en nuestro concreto. 
  6. Agregar el total de los agregados junto con el cemento. Es fundamental que el cemento no se dosifique solo; es decir, se debe procurar que se agregue a la mezcla en combinación con el agregado. De esta manera obtendremos un concreto más uniforme, ya que cada partícula de agregado será recubierta por la pasta cementicia. 
  7. Introducir los aditivos con al menos un 10% del agua. Ésto ayudará al aditivo tener un medio de transporte que le permita llegar a todo el concreto, evitando que el producto se adhiera a las paredes de la mezcladora o en las aspas del camión mezclador. 
  8. Durante se cumple el tiempo de mezclado se debe agregar el 20% del agua de diseño restante en caso de requerirlo. Esto dependerá de la fiabilidad de los datos de humedad tomados previamente.  
  9. Con el pasar del tiempo, el concreto inicia el proceso químico de endurar paulatinamente, cambiando sus propiedades reológicas. Durante este proceso exotérmico, la temperatura aumenta. La recomendación del ACI 318 y ASTM C94 indican manejar una temperatura máxima de 32C (90F) para evitar problemas de fisuración. 

 

Controlando la temperatura del concreto se puede evitar agrietamiento térmico.

 

Recomendaciones adicionales:

  • Realizar verificación (y cuando lo requiera, calibración) continua de cada una de las celdas de carga  de los equipos involucrados en la producción del concreto.  
  • Determinar regularmente la masa unitaria del concreto y comparación con el peso unitario teórico de diseño. Una diferencia importante entre los dos puede indicar un problema en el estado de calibración de las celdas de carga. Consultar con nosotros para asistencia técnica en campo en caso de encontrar discrepancias. 
  • En el caso de requerir concretos con requerimientos especiales de tiempos de traslado o colados extendidos, consultar con nosotros para brindar soporte técnico especializado. 
  • Realizar ensayos de granulometría a sus agregados regularmente. Los ensayos de mayor importancia son: la distribución del tamaño de partículas, gravedad específicas y absorción de agregados.  
  • Acatar las normas de la American Concrete Institute al momento de diseñar, colocar, acabar y curar el concreto.  
  • Certifíquese como Técnico en ensayos de campo al concreto- grado I, Técnico en ensayos de agregados- nivel 1, Ténico en ensayos de resistencia al concreto- nivel 1. Consulte con nosotros para próximo evento de certificación. 

 

 

Autor

  • Jeyson Marquez

    Ingeniero Civil de profesión, técnico grado I en ensayos de concreto en estado fresco por el Instituto Americano del Concreto, cuento con 3 años de experiencia en producción y Control de Calidad de Concreto.

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