Libro-ACI-completo.pdf

AMERICAN SOCIETY OF
CONCRETE CONTRACTORS
(SOCIEDAD AMERICANA DE CONTRATISTAS DEL CONCRETO - ASCC)
TERCERA
EDICION
u j
H
h
(/)
American Concrete Institute®
Advanang concrete knowledge
(INSTITUTO
AMERICANO
DEL
CONCRETO
—
ACI)

Publicada en conjunto por la American Society of Concrete Contractors — ASCC y el American Concrete Institute - ACI. La Guía del
contratista para la construcción en concreto de calidad ha sido revisada de acuerdo con las políticas de revisión de documentos de Comité
de Actividades Educacionales del ACI y por la Junta Directiva de ASCC.
La American Society of Concrete Contractors (ASCC) y el American Concrete Institute (ACI) no son responsables por los conceptos u opiniones
expresadas en sus publicaciones. Las publicaciones de ASCC y ACI no están en capacidad, ni tienen como objetivo, sustituir ni el entrenamiento
individual ni el criterio del usuario o del suministrador de la información presentada.
Spanish Edition
Es Propiedad © 2011, American Concrete Institute
Todos los derechos reservados incluyendo los derechos de reproducción y uso en cualquier forma y medio, incluyendo copias por cual
quier método de proceso fotográfico o por medio de cualquier procedimiento electrónico o mecánico, impreso, escrito u oral o grabación
de sonido o reproducción visual o para el uso en cualquier sistema de adquisición y archivo de información, a menos que se obtenga un
permiso por escrito de los propietarios de la propiedad intelectual.
English Edition
Copyright © 2005, American Concrete Institute.
All rights reserved including rights of reproduction and use in any form or by any means, including the making of copies by any photo process,
or by any electronic or mechanical device, printed, written or oral, or recording for sound or visual reproduction or for use in any knowledge or
retrieval system or device, unless permission in writing is obtained from the copyright proprietors.
Impreso en los Estados Unidos de America
NÚMERO DE CONTROL DE LA BIBLIOTECA DEL CONGRESO: 2011936186
Historia de impresión de la 3* English EDICIÓN:
Primera impresión, Mayo 2005
Segunda impresión, Junio 2006
Tercera impresión, Febrero 2008
Cuarta impresión, Abril 2009
American Concrete Institute
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FAX: 248-848-3701
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FAX: 314-968-4367
www.ascconline.org
E-mail: ascc@ascconline.org
ISBN 0-87031-408-4
ISBN-13: 978-0-87031-408-7
RECONOCIMIENTOS
Muchos han contribuido a las dos ediciones anteriores de la Guía del Contratista y no deben ser olvidados, incluyendo: los editores pertenecientes
al cuerpo de empleados del ACI, Bob Pearson para la primera edición y Franklin Kurtz y Robert E. Wilde para la segunda edición. Para la tercera
edición se contó con la colaboración de las siguientes personas del personal del ACI: destacadamente Ward Malisch y también Lindsay Kennedy,
Rich Heitzmann y Becky Hartford.
Los siguientes individuos contribuyeron significativamente al desarrollo de esta tercera edición: Dan Dorfmueller quien muy competentemente dirigió
el Comité ACI E703 durante las etapas finales de la revisión, Bill Palmer quien fue Director de E703 durante la fase final. Las siguientes personas
contribuyeron como miembros del Comité ACI E703: William R. Phillips, Bill Nash, Scott Anderson, Kathy Martin, Francés Me Neal-Page, James
Emzen, John Hukey y Brad Inman. Por parte de ASCC, se contó con la colaboración de: Al Engelman, Tommy Ruttura, Mike Schneider, Michael
Waming, Paul Albanelli, Keith Ahal y Gary Burleson. Igualmente queremos dejar testimonio de nuestro agradecimiento por las contribuciones
excepcionales de Ross Martin.
Adicionalmente, Bev Gamant, directora ejecutiva de ASCC, reescribió el prefacio sobre seguridad; Ted NefT, del Post-Tensioning Institute,
aportó la información sobre postensado; Roy Reiterman, del Wire Reinforcement Institute, contribuyó con información acerca de refuerzo
electrosoldado de alambre; Pete Tatnall, de Synthetic Industries, adicionó importante información acerca de concreto reforzado con fibras; y
Dave Gustafson, del Concrete Reinforcing Steel Institute, revisó el Capítulo 6. Rolf Spahr, de MEVA Formwork, Jorge Calvo, de Ulma Forms
y Dan Winters de Conesco Doka Formwork contribuyeron en el Capítulo 5.
Se agradece especialmente al sub-comité 318-S del ACI, en particular Luis E. García, por su asistencia valiosa de la revisión y la traducción
al español de la tercera edición.
Crédito de la fotografía: La fotografía en la parte inferior de la portada mostrando un sistema de encofrado es cortesía de Ceco Construction
LLC. La fotografía en la parte superior de la portada mostrando una regla de láser es cortesía de Noel Company, Inc.
Editor: Lindsay K. Kennedy • Diseño de la cubierta: Gail L. Tatum
2 GUÍA DEL CONTRATISTA PARA LA CONSTRUCCIÓN EN CONCRETO DE CALIDAD

PREFACIO
Seguridad
A pesar que hay muchas cosas importantes en construcciones de concreto tales como la calidad del trabajo y
obtener una utilidad, la seguridad debe ser siempre laprioridad número uno. Por esa razón, la seguridad está al
inicio de éste libro para enfatizar su importancia como elementofundamentalpara lograr unproyecto exitoso.
L
a construcción es una actividad que tiene ries
gos. Sin embargo, con procedimientos y entre
namiento adecuados, inspección de los riesgos
y cumplimiento de las normas de seguridad, los
riesgos puedenreducirse o eliminarse. Es obliga
torio implementarunprograma de seguridadbien concebido
paramanteneren alerta atodos lostrabajadores de losriesgos
posibles en laobra. Laspersonas involucradas entrabajos de
construcción tienden a creer“que ellos se pueden cuidara sí
mismos.”Aunque en líneas generales esto puede ser cierto,
la construcción en concreto es un trabajo en equipo. Todo
trabajador de construcción debe considerar la seguridad de
los demás mientras trabaja. Sin una disciplina de seguridad
la confianzadeun trabajadorde laconstrucción en sí mismo
puede crear una actitud que lo lleve a pensar, erradamente,
que las regulaciones y los equipos de protección son una
molestia más que una necesidad. El “novato” es la persona
más temida en la construcción. Los “novatos” están más
expuestos a situaciones desconocidas que los trabajadores
que están familiarizados con el proyecto. Un programa
detallado y completo de entrenamiento de “novatos” sobre
prevención y seguridad en la construcción conlleva a cua
drillas de trabajadores más eficientes y seguras.
El incumplimiento de las medidas de seguridad y la
no utilización de los equipos adecuados de protección
personal pueden llevar a lesiones personales. La pérdida
de tiempo por lesiones personales tiende a ser grave y
costosa tanto para la compañía como para el trabajador
lesionado y pueden traer como consecuencia una inca
pacidad de largo plazo o permanente de la capacidad
física del trabajador.
Adicionalmente a la preocupación por el trabajador
lesionado, la compañía constructora pierde la dis
ponibilidad de los conocimientos y habilidades de esta
persona con un potencial descenso o disminución en la
calidad del trabajo durante el tiempo que el trabajador
permanece incapacitado. Los accidentes interrumpen el
ritmo del trabajo afectando adversamente la program
ación del proyecto.
La m ayoría de los accidentes, NO SON
accidentales
La mayoría de los accidentes se pueden prevenir. Los
accidentes usualmente ocurren debido al descuido de no
pensar cuidadosamente acerca de lo que se está haciendo.
Se TIENE que planificar con la seguridad en mente.
¿Cuántas veces se utiliza una carretilla con sobrepeso o
dañada, o cualquier otro equipo defectuoso, simplemente
por el deseo de terminar rápidamente el trabajo? ¿Cuántas
veces se transita sobre superficies resbalosas sin parar a
colocar un poco de arena, o el trabajador levanta algo sin
flexionar las rodillas aun estando muy cansado?
El tiempo invertido en entrenamiento de seguridad
es un costo básico en el negocio de la construcción y se
paga con creces con un incremento en la producción,
tarifas de seguros menos costosas y menos pérdida de
tiempo de los trabajadores experimentados. El costo
total de los accidentes supera con holgura el costo de
un buen programa de seguridad. La seguridad puede ser
un centro de utilidad tanto en la parte humana como en
la parte económica.
La necesidad de un programa de seguridad
de la compañía
Este capítulo no es un manual de seguridad para
la construcción. La American Society of Concrete
Contractors publica el ASCC Safety Manual que toda
persona que trabaje en construcción en concreto debe
leer y releer periódicamente. El trabajador debe estar
familiarizado con las regulaciones de las agencias guber
namentales pertinentes, especialmente aquellas de la Oc-
cupational Safety and Health Administration (OSHA).
PREFACIO 3

Todo proyecto de concreto es único. Colocar el con
creto de una losa sobre el terreno es totalmente diferente
a colocarlo en el piso 40 de un edificio de oficinas. Cada
uno tiene peligros que pueden ser evitados si los traba
jadores son conscientes de los mismos. Por esta razón,
además del ASCC Safety Manual toda firma contratista
debe desarrollar o tener por escrita una política de se
guridad que establezca líneas claras de autoridad para el
entrenamiento del nuevo personal y el re-entrenamiento
del personal antiguo en procedimientos y regulacio
nes de seguridad relacionadas con su especialidad en
construcción y sobre la mitigación de estos riesgos.
Toda compañía es responsable de disponer condicio
nes de trabajo seguras y toda persona es responsable de
cumplir con las normas y regulaciones de seguridad de la
compañía con el fin de incorporar la seguridad como una
parte de su trabajo. Ayudar a que los nuevos trabajadores
se informen y adapten a los peligros específicos del sitio
de trabajo a través de entrenamiento y consejos son com
ponentes esenciales de un programa de seguridad exitoso.
Construcción en concreto
La siguiente es una lista de ítems para tener en cuenta
en una obra o sitio de trabajo de construcción en concreto
la cual no pretende ser una lista completa. Sin embargo,
sirve para alertar o advertir acerca de algunas de las
medidas de seguridad más comunes e importantes en
la construcción en concreto:
El concreto fresco puede causar lesiones en los ojos
y quemaduras en la piel. Cuando se trabaje con concreto
fresco debe usarse vestimenta de protección adecuada
(camisa de mangas largas, botas de caucho y guantes de
caucho) y también protección para los ojos para evitar
que el concreto fresco tenga contacto con la piel o con
los ojos. Si el concreto fresco entra en contacto con en
la piel, la zona afectada debe lavarse con agua limpia.
Debe tenerse colirio disponible en la obra. Si cae concreto
fresco en los ojos, deben lavarse inmediatamente con agua
limpia y obtener pronta atención médica. El trabajador
debe anticiparse al problema y tener siempre agua limpia
y colirio en la obra cuando se programe colocación de
concreto. Debe recordarse, además, que el agua del balde
para limpieza de las herramientas no es agua limpia.
Los problemas de piel más frecuentes y comunes
entre los trabajadores de la construcción en concreto son:
piel reseca, dermatitis irritante de contacto, dermatitis
alérgica de contacto y quemaduras con cemento.
La mejor manera de mantener la piel saludable es
utilizando guantes y tener buenas prácticas de higiene.
Las manos deben lavarse 2 a 4 veces por día y cuando
se quite los guantes. El lavado debe hacerse con un
jabón de Ph neutro o ligeramente ácido. Los miembros
de la cuadrilla de colocación de concreto deben utilizar
camisas de mangas largas, pantalones largos, anteojos
o caretas de seguridad, cascos de seguridad, guantes de
caucho resistentes a los químicos y botas protectoras.
Los trabajadores que dan acabado deben usar pantalones
largos, botas de trabajo, almohadillas para las rodillas (y
utilizar tableros para las rodillas) y guantes. Si la ropa se
satura con concreto húmedo debe cambiarse de inmediato.
Los dedos deben mantenerse alejados de las
articulaciones o uniones metálicas de la canal del
vertedero del camión mezclador de concreto. Son
realmente pesadas. Si un dedo queda atrapado en la
abertura de la unión del canal del vertedero del camión
al caer de la posición plegada ésta lo puede cortar como
una tijera corta una tela.
El simple uso del Equipo de Protección Personal
(EPP) puede salvar trabajadores de los efectos a corto
o largo plazo de las condiciones de en la obra (cascos
de seguridad, guantes, botas, protección para los ojos,
protección de caídas, respiradores etc.). Siempre debe
tenerse el EPP a mano y usarlo.
• Deben utilizarse anteojos de seguridad siempre que
exista laposibilidad de que algo pueda caer en los ojos.
• Cuando el nivel de ruido es tal que el trabajador
tenga que levantar la voz para hablar con la persona
que está al lado suyo deben utilizarse tapones o
protectores de oídos contra el ruido. Una exposición
corta al ruido puede ser suficiente para causar daño
auditivo permanente.
• Cuando exista la posibilidad de inhalar suciedad,
polvo, astillas o aserrín, cuando se está cortando,
desbastando o demoliendo concreto endurecido,
o cuando se mezcla mortero epóxico o mortero de
inyección deben utilizarse tapabocas o respiradores.
Se debe solicitar entrenamiento en la escogencia y
uso del respirador adecuado. Otra solución para ésta
situación es utilizar métodos húmedos o herramientas
“sin polvo” con aspirador de vacío incorporado.
• Las escaleras y las escalerillas exteriores son una
de las mayores fuentes de lesiones y fatalidades
dentro de los trabajadores de la construcción. Los
empleadores deben asegurarse de que sus empleados
sean entrenados por una persona competente en la
naturaleza y riesgos de caídas; en el procedimiento
correcto de armar, mantener y desarmar los
sistemas de protección contra caídas; su adecuada
construcción, uso, colocación, cuidado en el manejo
de escaleras y escalerillas exteriores y la capacidad
máxima de carga de las mismas.
• ¿El trabajador sabe como instalar adecuadamente
una escalera de extensión? La distancia horizontal
desde donde se apoya la parte inferior de la escalera
hasta el punto por debajo de su porción más alta
debe ser del orden de un cuarto de la longitud de la

AGUILÓN
ARRIBA
AGUILÓN
ABAJO
AGUILÓN A LA
IZQUIERDA
AGUILÓN A LA
DERECHA
ABRAO
EXTIENDA EL
AGUILÓN
CIERRE O
RETRAIGA EL
AGUILÓN
UN POCO AGREGUE 4 TERMINE —
GALONES LIMPIAR
escalera. Si la inclinación es menor la escalera puede
ser fácilmente sobrecargada. Si es mayor la escalera
puede caerse. La escalera debe asegurarse tanto en la
parte superiorcomo en lainferior contradeslizamiento.
• Los andamios deben construirse sólidamente aún
si se van a usar por corto tiempo. Los verticales o
montantes deben estar separados uniformemente,
plomados y asegurados a una base sólida. Se deben
utilizar arriostramientos horizontales o diagonales
para mayor estabilidad. El tablado debe sobresalir del
soporte por lomenos 12pulg. (300 mm). Los andamios
deben estar amarrados a muros, al edificio u otros
elementos estructurales. Unapersona competente debe
inspeccionar los andamios diariamente.
• El instante más peligroso cuando se trabaja en
altura es cuando la persona se traslada de un sitio a
otro. Por esta razón el trabajador debe amarrarse o
asegurase con un arnés a algo sólido, algo que pueda
soportar un peso de 5000 Ib. (2300 kg). En cualquier
momento que el trabajador tenga que estar por fuera
de una baranda de protección para realizar un trabajo
debe estar amarrado con un arnés. Se debe utilizar
protección contra caída cuando se esté trabajando
a nivel del terreno alrededor de excavaciones de 6
pies (1.8 m) o más de profundidad. Deben colocarse
barandas de protección alrededor de las aberturas o
vacíos de las losas.
• Cuando se estén soldando o cortando elementos
metálicos embebidos en el concreto debe utilizarse
protección para la cara y ojos para prevenir ser
golpeado por pedazos de concreto que puedan
saltar. El concreto se puede descascarar, de forma
explosiva, cuando se calienta con soplete.
• Los cilindros de gas deben manejarse con respeto y
precaución. Se deben asegurar en posición vertical,
amarrándolos entre si, para impedir que se muevan o
utilizando cualquier otro procedimiento para evitar
que se puedan desplazar libremente.
• Cuando se utilicen vibradores o cualquier otra
herramienta eléctrica éstas deben estar conectadas
a interruptores de detección de polo a tierra.
El concreto fresco y el agua son excelentes
conductores. Estos interruptores evitan que una
persona pueda electrocutarse.
• Las herramientas eléctricas y los cables de las
mismas deben ser inspeccionados diariamente y
reparados o reemplazados si tienen daños. Los
cables eléctricos se deben proteger colocándolos en
áreas donde no puedan ser dañados o estar cubierto
con material de protección.
• El sitio de trabajo debe mantenerse limpio, aun si
no es responsabilidad directa de un trabajador en
particular. Es mejor recoger que tropezar y caer. Un
sitio de trabajo limpio marca la pauta de la eficiencia
y calidad del equipo de trabajo.
• De acuerdo con la revista Constmction Equipment
de junio de 1985: “De todos los equipos pesados,
las grúas son las que menos toleran el mal uso, el
abuso y las negligencias”, Ningún trabajador puede
estar debajo de los ganchos de izaje ni de cargas
suspendidas. Debe pensarse que al área localizada
debajo de donde gira la grúa es tierra de nadie y toda
persona debe alejase de allí.
• Debe tenerse certeza que las eslingas, cables de
amarre, grilletes y cualquier otro dispositivo para izaje
tenga el tamaño correcto y que sea inspeccionado
cuidadosamente antes de usarlo. Si algo se rompe
debajo de una carga suspendida se liberará una gran
cantidad de energía. Un cable volando puede cortar
un brazo o una pierna en un instante.
• Nunca se debe caminar debajo una carga cuando se
está izando.
PREFACIO 5

• Para evitar electrocutarse nunca se debe tocar
un equipo que está trabajando cerca de las líneas
eléctricas aéreas.
• No debe permitirse que bombas, montacargas, grúas
o cualquier otro equipo alto trabaje a menos de 15
pies (5 m) de distancia de líneas eléctricas de 50,000
kv o aún menos voltaje. Las líneas de mayor voltaje
requieren distancias mayores.
• Debe estar seguro de que la persona que de
instrucciones al operador de una bomba, conozca y
sepa utilizar las señales de mano desarrolladas por
la American Concrete Pumping Association.
• El trabajador debe siempre mirar por donde camina
para prevenir caídas. Todo trabajador, cuando vea
una tabla con los clavos hacia arriba debe quitar los
clavos o doblarlos para impedir que alguien los pise.
• Si el trabajador tiene que agacharse, debe hacerlo
con sus rodillas y si tiene que levantar algo debe
hacerlo doblando sus piernas y no con su espalda.
• El trabajador debe cargar solamente lo que puede
cargar sin mucho esfuerzo. Debe pedir ayuda para
las cosas más pesadas o voluminosas.
• Deben revisarse los equipos y herramientas antes de
cada tumo de trabajo y verificar que se encuentran
en condiciones adecuadas para el trabajo.
• Las hojas de instrucciones de seguridad para
productos químicos usados en el proyecto deben
mantenerse al día y de fácil acceso. Los trabajadores
deben revisar esta información antes de utilizar
nuevos productos en la obra.
Debe recordarse que los accidentes no ocurren porque
si, siempre tienen una causa. Ocurren con más frecuencia
cuando hay una planificación deficiente, falta de un entre
namiento adecuado o cuando no seestudianadecuadamente
cada una de las actividades del trabajo. Por ejemplo, si un
trabajador arroja una cadena sobre una viga que está sus
pendida en el aire, debe pensar hacia dónde se va a devolver
el gancho del extremo libre y quitarse del camino.
Clasificación de modificación de experiencia y tasa
de incidentes
El costo de los seguros de indemnización para tra
bajadores es directamente proporcional al historial de
accidentalidad de la compañía constructora. Cuando un
empleado se lesiona, los costos derivados de la lesión se
agregan a la clasificación de modificación de experiencia
de la compañía (EMR, por sus siglas en inglés). Los ac
cidentes pueden incrementar el EMR de una compañía y
por consiguiente se incrementan significativamente las
primas de los seguros de indemnización de los trabajadores
de esa compañía. El valor de las primas de seguros de una
compañía se incrementará de manera significativa debido
al costo de siniestros anteriores. Este costo puede ser con
trolado si se establece e implementa un buen programa
de seguridad. Este programa ayuda a reducir los costos
de las primas de seguros y hace que la compañía sea más
competitiva y tenga mayores utilidades.
Otra forma de medir la seguridad es la tasa de inci
dentes. Este es un número reconocido nacionalmente que
describe la cantidad de accidentes de empresas de todos
los tamaños. La tasa de incidentes representa el número
de días de trabajo perdidos por cada 100 empleados
trabajando 40 horas semanales durante 50 semanas del
año. La tasa de incidentes es calculada como el número
de días de trabajo perdidos por cada compañía, tal como
la debe reportar en el formulario OSHA 300 - Log of
Work-Related Injuries and Illnesses, multiplicada por
200,000 y dividida por el número total de horas de tra
bajo en un año calendario y se expresa por medio de la
siguiente ecuación
IR = (N x 200000) - WH
Donde:
IR = tasa de incidentes
N = número de casos de días de trabajo perdidos
tanto por lesiones como por enfermedad. Cor
responde al número total de cruces marcadas en

la columna H del formulario 300 de OSHA.
WH = El número total de horas de trabajo para la
compañía en un año calendario incluyendo a
todos los que están en la nómina ya sea por
horas o no, e incluyendo las horas extras.
Por ejemplo, la tasa de incidentes de una compañía
que tuvo 10 días de trabajo perdidos y 40,000 horas de
trabajo es:
IR = (10 x 200000) - 40000 = 50
LECTURAS RECOMENDADAS
ACI Committee E703, “Formwork Safety,” Topic 24,
Toolbox Meeting Flyers 2, American Concrete Institute,
Farmington Hills, Mich., 1998.
ASCC Safety Bulletins, The American Society of
Concrete Contractors, St. Louis, Mo.
ASCC Safety Committee,ASCCSafetyManual, Third
Edition, American Society of Concrete Contractors, St.
Louis, Mo, 1999.
Occupational Health and Safety Administration,
www.osha.gov.
PCI Erectors Committee, Erection SafetyforPrecast
andPrestressed Concrete, Precast/Prestressed Concrete
Institute, Chicago, 111., 1998.
Pump Safety, A m erican Concrete Pum ping
Association.
“Safety Basics Posters,” 18 x 24 in. posters on safe
construction practices, Hanley Wood, Addison, 111.
“Skin Safety with Cement and Concrete,” Training
Videos, Portland Cement Association, Skokie, 111.,
1998.
PREFACIO 7

Contents
Prefacio .................................................................................. 3
CAPITULO 1: Organizándose para lograr calidad ...10
Control de calidad.........................................................10
Manejo de archivos.......................................................11
Documentos contractuales.......................................... 12
Calidad y utilidad..........................................................12
El equipo humano.........................................................12
Lecturas recomendadas................................................13
CAPÍTULO 2: La mezcla de concreto...........................14
Ensayos de control........................................................14
Muestreo (ASTM C 172)....................................14
Asentamiento (ASTM C 143)............................ 14
Contenido de Aire (ASTM C 231 y C 173).....15
Ensayos de resistencia a la compresión
(ASTM C 31 y C 3 9).......................................... 17
Densidad (peso unitario) y rendimiento volumétrico
(ASTM C 138)..................................................... 17
Cemento.........................................................................18
Especificaciones del proyecto para el cement.,18
Producción del cemento portland.......................18
Tipos básicos del cemento portland.................. 18
Otros materiales cementantes.....................................19
Ceniza volante...................................................... 19
Microsílice (humo de sílice).............................. 19
Escoria granulada.................................................19
Agua para la mezcla..................................................... 19
Relación agua-material cementante...........................20
Agregados..................................................................... 20
Aditivos..........................................................................22
Reductores de agua............................................. 22
Reductores de Agua de alto rango....................22
Aditivos retardantes............................................ 22
Aditivos acelerantes............................................ 22
Reductores de agua retardantes..........................23
Reductores de agua acelerantes.........................23
Agentes incorporadores de aire..........................23
Otros aditivos.......................................................23
Dosificación de la mezcla de concreto...................... 23
La mezcla correcta para la obra.........................24
Humedad libre en los agregados (Tabla 2.5)....25
Reductor de agua (Tabla 2.4, Mezcla #2)........25
Ceniza volante (Tabla 2.4, Mezcla # 3 ).............25
Ajustes al aire incorporado................................ 26
Adición de agua en la obra..........................................26
Fraguado inicial............................................................27
CAPÍTULO 3: Especificaciones del concreto...............28
Fuentes de las especificaciones del concreto........... 28
Tipos de especificaciones............................................ 29
Prescriptivas, por desempeño e híbridas.......... 29
Puntos para confirmar en las especificaciones......... 29
Resistencia............................................................29
Requisitos para resistencia a edad temprana....31
Resistencia a la flexión........................................31
Relación agua-material cementante (a/mc)......31
Contenido mínimo de cement............................31
Asentamiento....................................................... 32
Aire incorporado..................................................32
Aditivos químicos................................................33
Tiempo de despacho para concreto
premezclado......................................................... 33
Temperatura del concreto— concreto para clima
frío o cálido.......................................................... 33
Determinación del criterio más estricto
en la especificación del concreto........................34
Capítulo 4: Cimentaciones...............................................35
El subsuelo.................................................................... 35
Capacidad portante....................................................... 35
Exploración geotécnica................................................36
Compactación...............................................................36
Tipos de cimentación...................................................37
Zapatas para muros............................................. 39
Zapatas aisladas para columnas.........................39
Zapatas combinadas............................................ 39
Zapatas en voladizo............................................. 39
Cimentaciones de pilotes y pilas....................... 40
Losas de cimentación y cimentación
flotantes.................................................................40
Control del agua freática............................................. 40
Encofrados para zapatas.............................................. 41
Control de la humedad.................................................43
Rellenos de respaldo....................................................43
CAPÍTULO 5: Encofrado y cim bra.............................. 45
Precauciones de seguridad..........................................45
Las cimbras y encofrados afectan la calidad
del concreto...................................................................46
Tipos de cimbra y encofrado.......................................47
Cimbras y encofrados construidos en obra..... 47
Cimbras y encofrados prefabricados.................47
Cimbras y encofrados industrializados............ 48
Sistemas especiales de cimbra y encofrado.... 51
Materiales y herrajes para cimbras y encofrados.... 52
Revestimientos del encofrado............................56
Diseño de cimbras y encofrados................................ 57
Colocación del concreto en el encofrado..................59
Mantenimiento de las cimbras y encofrados....62
Agentes desmoldante..........................................62
Tolerancias............................................................62
Costo de la cimbra y encofrado................................. 64
Desencofrado y descimbrado......................................64
Medición de la resistencia del concreto para
desencofrar y descimbrar....................................64
El tiempo como medida de la resistencia para
desencofrar y descimbrar....................................65
Apuntalamiento y reapuntalamiento..........................65
Encofrados para losas sobre el terreno...................... 68
Más información.......................................................... 69
CAPÍTULO 6: El refuerzo en estructuras
de concreto............................................................................70
¿Porqué usar acero de refuerzo?................................ 70
Planos estructurales y de colocación..........................71
Tipos de refuerzo......................................................... 73
Identificación de las barras................................. 75
Refuerzo electrosoldado de alambre.................75
Otros tipos de concreto reforzado..................... 76
Corte y doblado de las barras de refuerzo
(Fabrication)..................................................................77
Tolerancias de corte y doblado...........................79
8 THE CONTRACTOR’S GUIDE TO QUALITY CONCRETE CONSTRUCTION

Despacho y rotulado....................................................79
Almacenamiento y manejo de las barras de
refuerzo en la obra....................................................... 79
Recubrimiento de concreto.........................................80
Tolerancias en la colocación del acero de
Refuerzo.........................................................................81
Colocación del refuerzo...............................................82
Soportes de barras y distanciadores...........................83
Empalme del acero de refuerzo...................................84
Coordinación................................................................. 85
¿Quiere saber m ás?...................................................... 85
CAPITULO 7: Juntas y embebidos en estructuras ....86
Tipos de junta................................................................87
Juntas de construcción para vigas y losas
aéreas.............................................................................. 88
Juntas de contracción en m uros................................. 89
Juntas de dilatación en muros.....................................90
Juntas de construcción en muros................................ 90
Juntas de construcción horizontals....................90
Juntas de construcción verticals........................ 91
Sellos impermeables....................................................92
Elementos embebidos— ductos eléctricos,
tuberías y camisas........................................................ 92
Elementos embebidos—pernos de anclaje,
camisas, platinas metálicas y canals..........................93
Anclajes..........................................................................94
Puntos para recorder....................................................95
CAPÍTULO 8: Juntas y refuerzo para losas sobre
el terreno............................................................................... 96
Cambios de volume......................................................96
Juntas de contracción (juntas de control)..................97
Separación de las juntas de contracción........... 99
Lugares especiales donde deben colocarse juntas
de contracción......................................................99
Juntas de construcción...............................................100
Juntas de dilatación (juntas de expansión)..............100
Juntas contra alabeo...................................................101
Refuerzo en una losa de concreto............................ 101
Refuerzo de alambre electrosoldado...............102
Espigos................................................................ 103
Amarres............................................................... 103
Refuerzo con fibras............................................103
CAPÍTULO 9: Preparándose para la colocación
del concreto.........................................................................105
Cooperación entre el contratista y el productor
de concreto premezclado............................................105
La mezcla de concreto......................................105
Jerarquía de las responsabilidades.................. 106
Programa de ensayos......................................... 107
Adición de agua en la obra............................... 107
Reunión previa al inicio de la construcción............107
Algunos ítems del orden del día para la reunión
previa al inicio de la construcción.................. 107
Preparación en la obra................................................109
Listado de verificación para proyectos Grandes.... 110
Colocación del concreto con baldes........................135
Concreto bombeado..................................................136
Bombeo de concreto liviano....................................136
Consolidación durante la colocación..................... 137
Vibrado...............................................................137
Reglas vibratorias............................................. 137
Acabado de las losas sobre el terreno....................138
Acabados de superficie....................................139
Control de la colocación.......................................... 140
Colocación en clima cálido......................................141
Colocación del concreto en clima frío...................141
Tolerancias para los acabados de la superficie
del piso........................................................................ 142
Curando para mantener un contenido de
humedad apropiado...................................................144
Lecturas recomendadas............................................ 145
CAPÍTULO 11: Problemas comunes en la obra —
Causas y prevención........................................................ 146
Concreto fresco......................................................... 146
Exudación excesiva..........................................146
Segregación y mala consolidación.................146
Mezclas difíciles de terminar..........................147
Tiempo de fraguado inicial y ganancia de resistencia
inicial.................................................................. 147
Fisuras por retracción plástica de fraguado ... 148
Concreto endurecido................................................ 149
Fisuras por retracción de fraguado.................149
Juntas de dilatación..........................................150
Cuarteamiento (fisuración fina, revisión
de la superficie)................................................ 150
Superficies polvorosas.................................... 151
Burbujas.............................................................152
Losas rizadas.....................................................153
Escamado de la superficie...............................153
Hormigueros.....................................................153
Vetas de arena...................................................153
Vacíos en la superficie......................................153
Resistencias bajas de los cilindros.................154
Evaluación de los resultados de los ensayos de
cilindros..............................................................155
References.................................................................. 156
Listado de verificación de problemas comunes en la obra:
sus causas y su prevención.......................................157
CAPÍTULO 10: Colocación del concreto y
su acabado...........................................................................133
Colocación del concreto desde el camión
de premezclado...........................................................133
Carretillas para concreto............................................134
Bandas transportadoras..............................................135
PREFACIO 9

CAPITULO 1:
Organizándose para lograr calidad
L
a American Society of Concrete Contractors
(ASCC) y el American Concrete Institute (ACI)
están dedicados permanentemente a mejorar la
calidad de la construcción en concreto por medio
de compartir experiencias y a través de la educación.
Una construcción de concreto de calidad se obtiene
cuando todos los estamentos administrativos insisten
en la calidad y todos los empleados saben qué es lo
que se espera de ellos. Hacer las cosas bien desde
el principio siempre conduce a un menor costo.
¿Cómo sabe el empleado que la calidad es un
requisito básico de la compañía? Lo aprende durante
el entrenamiento inicial en el cual se le informa
que se espera de él y cuando se da cuenta que los
elementos ejecutados con mano de obra deficiente o con
materiales no apropiados son removidos y remplazados
voluntariamente por la compañía sin importar el costo.
Una calidad consistente en la construcción se logra
solamente cuando cada persona sabe que la han entrenado
adecuadamente y que con su aporte el producto final
que se espera es una obra de calidad. La construcción
de calidad se vuelve la norma y no la excepción.
Control de calidad
Aunque todos y cada uno de los trabajadores conoce
sus responsabilidades con respecto a la calidad, de todas
maneras debe existir un sistema de control de calidad
que incluya inspecciones.
Las inspecciones no eximen ni disminuyen la respon
sabilidad del trabajador de la construcción. Proveen a
los administradores con datos para determinar el nivel
de calidad y mejorar el sistema.
Todo contratista, sin importar el tamaño de la com
pañía, debe sentirse personalmente responsable de la
calidad e inculcar en cada empleado el sentimiento de
“nosotros ejecutamos construcción de calidad y estamos
orgullosos de cada uno de nuestros proyectos.”
Un objetivo administrativo de primer orden en una
compañía de cualquier tamaño es desarrollar un plan
escrito de control de calidad, incluyendo las partes de
cada fase de un proyecto que son críticas para la calidad
del mismo y cuándo y por quiénes deben ser revisadas o
inspeccionadas. Consecuentemente, el personal de con
trol de calidad debe desarrollar un listado de verificación
para las inspecciones o si es una compañía pequeña debe
definir quién es la persona más conocedora que hará
la inspección.
El número de personas dedicada al control de calidad
dependerá del tamaño de la obra y de su complejidad.
Debe existir personal apto que revise si el material que
llega a la obra cumple los requisitos y especificaciones
del proyecto.
Se debe disp o n er de su ficien te personal
calificado para terminar las inspecciones requeridas
oportunamente y sin causar retraso de las cuadrillas
de trabajadores.
Idealmente, toda obra debe contar al menos con un
Técnico Grado I Certificado por el American Concrete
Institute (ACI)' [American Concrete Institute (ACI)
Grade I Certified Technician], Los programas de certifi
cación de ACI están diseñados para entrenar y certificar
personal con experiencia, disminuir los problemas re
lacionados con procedimientos de trabajo inadecuados,
mejorar la calidad de la construcción en concreto en
general y preparar a la industria para futuros requi
sitos de certificación que posiblemente serán obliga
torios. Existen diferentes programas disponibles para
técnicos, inspectores y trabajadores especializados que
son patrocinados por organizaciones locales, estatales
’Se puede pedir información al ACI al teléfono (248) 848-3700 o por
e-mail a BKStore@concrete.org sobre cursos de certificación en su área
geográfica.

y nacionales.
El contratista de concreto con una organización
pequeña necesita solamente una o dos personas cali
ficadas para manejar el control de calidad. A medida
que la compañía crece, o cuando hay varios trabajos
en ejecución, se pueden ir adicionando personas hasta
el punto en que se requiere establecer formalmente un
departamento de control de calidad.
Aun cuándo una sola persona está a cargo del control
de calidad debe existir un claro sentido de organización.
El personal de control de calidad debe informar a
la administración general de la compañía y no al
director de la obra. ¿La razón? La persona responsable
por la programación del trabajo en la obra enfrenta con
frecuencia un conflicto de intereses entre las metas
de calidad de la construcción y el plazo que dispone
para terminarla.
El control de calidad no debe depender de la pro
gramación y la programación no puede retrasarse por
falta de personal de control de calidad. Sin embargo, el
control de calidad opera mejor cuando se coordina con
las exigencias de la programación de la construcción.
Para obtener esta coordinación, la administración
debe participar en las reuniones del personal de control
de calidad incluyendo los capataces y sus cuadrillas
para revisar las omisiones o los descuidos. El objetivo
de estas reuniones de control de calidad es determinar
que equipos y que procedimientos fueron inadecuados
y consecuentemente mejorar los conocimientos y la
destreza del personal que hace ese trabajo.
La administración debe utilizar estas reuniones para
reforzar el programa de control de calidad, lo cual se
refleja en una mejoría de la calidad y no con el objeto
de establecer culpabilidades de las omisiones o errores
de una persona o de un departamento.
Una mejoría en la calidad implica más y mejores
negocios para la compañía, menores costos (siempre es
menos costoso construirlo bien la primera vez) y con
tinuidad de empleo para los trabajadores de construcción
y el personal de control de calidad.
Manejo de archivos
Un buen programa de control de calidad incluirá
un archivo completo y confiable de las operaciones de
construcción. Disponer de un registro diario de la cons
trucción del proyecto es extremadamente valioso, espe
cialmente cuando surgen problemas. Fotografías diarias
adecuadamente fechadas pueden ser convenientes.
En general, las siguientes operaciones de la construc
ción deben ser incluidas en un sistema de control de
calidad:
• Identificación, examen, aprobación y ensayo de los
materiales y de los ensamblajes.
• Inspección antes de la colocación del concreto
incluyendo una revisión de las dimensiones de los
encofrados, tamaño y posición del acero de refuerzo
y de preesfuerzo, de los materiales de las juntas, de
los elementos embebidos, de la condición de las
cimbras, limpieza del refuerzo, apuntalamientos y
soporte de las cimbras y de la condición del suelo
en las excavaciones.
• Preparación de muestras de concreto y su adecuado
almacenamiento mientras se efectúan los ensayos.
Realización de ensayos de asentamiento, resistencia
a la compresión y a la flexión, contenido de aire y
densidad (peso unitario).
• Un proyecto de buena calidad requiere de la coor
dinación y el cuidado de los materiales embebidos
(platinas soldadas, tubería, tubos o camisas para
ductos de instalaciones interiores, drenajes, camisas
o sumideros de drenaje y aberturas), tanto para el
concreto de elementos verticales como horizontales.
• La calidad de un proyecto de concreto se puede
mejorar enormemente a través del uso de planos
de coordinación de concreto (planos de montaje
y planos de taller) para ayudar en la localización,
rutas, soporte temporal, sellamientos, juntas de
construcción, tomillos o pernos de anclaje, acero
de refuerzo, platinas soldadas, tuberías, tubería para
circuitos eléctricos, líneas a tierra, drenajes del piso,
plomería, camisas o sumideros de drenaje, aberturas
y tapas. Es de enorme importancia asegurarse que
las tolerancias de las superficies de concreto arqui
tectónico y los pisos estén incluidas o representadas
en los planos (Números F).
• Inspección del descimbrado de los encofrados y del
acabado de las superficies construidas con encofrado
o sin él. (El personal de control de calidad debe
saber que es mejor descimbrar primero las partes
interiores de los encofrados. Esto alivia la presión en
las esquinas exteriores, reduciendo la posibilidad de
agrietamientos o descascaramientos en las esquinas
durante el retiro de las cimbras y encofrados).
• Inspección general de los equipos, condiciones de
trabajo, el clima y otros detalles que puedan afectar
la durabilidad del concreto a largo plazo. El curado y
protección de los elementos debe tenerse en cuenta.
Los registros de las temperaturas son también muy
importantes.
• Deben conservarse los registros de ensayos de ma
teriales; dosificación de las mezclas de concreto;
colocación, acabado y curado del concreto; diámetro
y recubrimiento del acero de refuerzo, detalles de la
soldadura que puedan afectar la calidad; además de
los detalles de preparación de la subbase de losas
sobre el terreno y de la cimentación. El listado
CAPÍTULO 1: Organizándose para lograr calidad 11

de verificación debe contener un registro de esas
inspecciones.
• El representante del propietario después de estar
presente o de hacer personalmente una inspección
que es requerida por las especificaciones debe firmar
el informe incluyendo el alcance de la inspección,
cuando se realizó y que medidas deben adoptarse.
Esto debe formar parte del archivo de documentos
de la obra.
• Preparar y actualizar periódicamente el listado de
verificación de actividades preliminares al inicio
de la construcción. (Véase el Capítulo 9 donde se
incluye un ejemplo de listado de verificación).
Documentos contractuales
El fin de un programa de control de calidad en
una organización es asegurar que la obra está siendo
ejecutada de acuerdo con los planos y especificaciones
(documentos contractuales).
Los documentos contractuales son muy importantes
pues hacen parte de una obligación jurídica entre las
partes. El objetivo de los documentos contractuales es
garantizar que la calidad de la mano de obra empleada,
el control de las tolerancias y los materiales utilizados
en la construcción de la obra son los especificados y que
ésta tendrá el desempeño que espera el diseñador.
Algunas veces los documentos contractuales
contienen requisitos que pueden entrar en conflicto con
las prácticas locales o con la experiencia del contratista.
Si el contratista encuentra que el proyecto no puede
desarrollarse como está especificado debe solicitar una
reunión con el diseñador para discutir a cabalidad el
tema. Estas reuniones y las decisiones allí tomadas deben
quedar documentadas y harán parte de los documentos
contractuales que se mantienen en el archivo de
los mismos.
Calidad y utilidad
Todo contratista de concreto debe escoger entre dos op
ciones con relación a la calidad. Puede incurrir en un costo,
conocido, de un sistema de control de calidad para lograr
una calidad adecuada o asumir los costos, desconocidos,
derivados de un trabajo de mala calidad.
Los costos, directos e indirectos de un trabajo de mala
calidad pueden ser muy altos al tener que reparar trabajos
inaceptables, remover y reemplazar partes de la obra, in
cumplir la programación y tener que pagar los altos costos
de un litigio.
Una mala calidad significa un cliente insatisfecho. Al
cliente le preocupan mucho los problemas detectados y no
detectados. Un cliente descontento probablemente nunca
tendrá en cuenta al contratista en otra obra, lo cual se con
vierte en un costo oculto de la mala calidad.
Los contratistas deben procurar un nivel de calidad
adecuado que cumpla, totalmente, los requisitos del
cliente para su proyecto. Niveles de calidad extremada e
irrealmente altos y que van más allá de lo que requiere el
proyecto pueden ser muy costosos sin mejorar realmente
la satisfacción del cliente.
El contratista que inspecciona cuidadosamente los
materiales que ingresan a la obra, verifica la colocación
adecuada del acero de refuerzo, las tolerancias de las cim
bras y encofrados, la resistencia del concreto y otras partes
regidas por las especificaciones, mantendrá la calidad y los
costos bajo control. La firma tendrá muy pocas, o ninguna,
sorpresa en lo que se refiere a costos.
Un proyecto de calidad requerirá del cuidado y coordi
nación de los materiales embebidos (tales como platinas
soldadas, tuberías, conductos eléctricos, drenajes de piso,
camisas o sumideros de drenaje y aberturas) tanto para el
concreto de elementos verticales como horizontales.
Un trabajo con buen control de calidad representa un
menor costo para el contratista y una mayor satisfacción
del redactor de las especificaciones y del propietario. La
satisfacción del cliente implica nuevos trabajos o recomen
daciones para otros trabajos.
La manera más confiable de lograr utilidades es ha
ciendo las cosas bien desde un comienzo. El contratista
ahorra tiempo y dinero y el cliente no incurre en los sobre
costos de un proyecto que no entra en servicio en la fecha
prevista.
Idealmente, todo contratista debe tener programas
tanto de control de calidad como de control de costos.
Una revisión cuidadosa de ambos programas suministra
la información necesaria para optimizarlos.
El equipo humano
La construcción en concreto reforzado involucra
diferentes profesionales, técnicos y contratistas, dentro
de los cuales se cuentan: el representante del propietario,
el arquitecto, el ingeniero estructural, el contratista
general o director de proyecto, el contratista de concreto,
el contratista de colocación del acero de refuerzo, el
proveedor del concreto premezclado, el proveedor del
acero de refuerzo, los técnicos de producción de detalles,
el personal y trabajadores de obra y los inspectores,
entre otros.
Arquitecto (Architect) - Produce los planos, determina
el diseño general de las edificaciones y define las
especificaciones generales. Para construcción de puentes
y proyectos diferentes de edificaciones estas funciones
son realizadas por un ingeniero.
Ingeniero estructural (Structural engineer) - Realiza
el diseño estructural de edificaciones y estructuras

complejas, incluyendo la determinación el tipo de
estructuración de la edificación, el diseño de los elementos
estructurales determinando su localización, dimensiones
y refuerzo. Además define las especificaciones y planos
estructurales y revisa los planos de taller.
Contratista general o director de proyecto (General
contractor/construction manager) - Es el responsable
de la construcción del proyecto y supervisa el trabajo
de los contratistas especializados, dentro de los cuales
se incluyen la colocación del concreto y del acero de
refuerzo por parte de contratistas especializados. La
planeación previa es esencial para el éxito del proyecto.
El listado de verificación producido por NRMCA/ASCC
para la reunión de coordinación previa a la iniciación de
la construcción se encuentra en el Capítulo 10.
Contratista de concreto (Concrete speciality contractor)
- Es responsable por la obra de concreto descrita en los
documentos contractuales
Contratista de colocación del acero de refuerzo
(Reinforcing Steel placing specialty contractor) -
Coloca las barras de refuerzo antes de la colocación
del concreto.
Proveedor de concreto premezclado (Ready-mixed
concrete supplier) - Produce y despacha el concreto
a la obra.
Proveedor del acero de refuerzo (Reinforcing Steel
fabricator) - Es quien dobla y corta el acero de refuerzo
y lo despacha a la obra. Este servicio generalmente
incluye la preparación de los planos de colocación del
acero de refuerzo. Algunas veces el mismo proveedor es
el subcontratista de colocación del acero de refuerzo. El
contratista (no el proveedor del acero de refuerzo) debe
controlar cómo y cuándo el acero de refuerzo debe ser
enviado al sitio de la obra.
Técnico deproducción de detalles (Detailer) - Prepara
los planos de localización y el listado del acero del acero
de refuerzo con base en los planos producidos por el
ingeniero estructural.
Personal y trabajadores de obra (On-site workers)
- Incluye carpinteros de encofrados, personal de
elementos metálicos, albañiles y los demás trabajadores.
Inspector (Inspector) - Puede estar dentro de tres
clasificaciones: la de representante del propietario,
como empleado del contratista o como representante
de la autoridad competente para vigilar el cumplimiento
del reglamento de construcción. El inspector observa
el progreso de la obra para determinar si se siguen
los planos y se cumple con las especificaciones del
proyecto. Las inspecciones por parte del propietario,
o su representante, en general enfatizan la vigilancia
del cumplimiento de los requisitos con respeto a los
materiales del concreto, los ensayos del concreto en
estado plástico y endurecido, la verificación de la
calidad, la compactación de los materiales de la subbase
y la estructura terminada. La inspección de control de
calidad del contratista, en general, enfatiza la disposición
de las cimbras y encofrados, la colocación del concreto,
la capacidad de soporte de la subbase y la colocación
del refuerzo.
Una buena construcción en concreto reforzado
depende del desempeño de todo el equipo. El éxito
del proyecto depende de la precisión y exactitud con
las cuales el contratista y su personal, cumplen las
instrucciones, algunas veces complejas, del diseñador
y del técnico que produce los detalles. Contar con
cuadrillas de trabajadores experimentados es la clave
de la productividad que necesita el contratista para
terminar la obra oportunamente. Se puede ahorrar
tiempo adicional cuando el trabajo se programa con
anterioridad y por parte de un técnico de producción de
detalles con experiencia que entienda los problemas en
obra y consulte a los responsables de la colocación del
concreto y del acero.
Lecturas recomendadas
ACI Committee 121, “Quality Assurance Systems for
Concrete Construction (ACI 121R-85),” American Con
crete Institute, Farmington Hills, Mich., 1985, 7 pp.
Bimel, Cari, “Organizing for Quality in Construc
tion,” Concrete International, V. 17, No. ll,N ov. 1995,
pp. 54-55.
Crosby, Phillip B., Quality is Free, Mentor Books,
Modem Executive Library, New York, 1980.
Hays, C. Raymond, “Achieving Quality in Concrete
Construction,” Concrete International, V. 17, No. 11,
Nov. 1995, pp. 52-53.
Quality in Concrete Construction, C-38, American
Concrete Institute, Farmington Hills, Mich., 1997,60 pp.
CAPÍTULO 1: Organizándose para lograr calidad 13

CAPITULO 2:
La mezcla de concreto
U
na mezcla de concreto que cumple con las
especificaciones es solo el comienzo. Debe
ser la mezcla más económica que cumpla
los requisitos de resistencia y durabilidad
del proyecto. Al mismo tiempo debe cumplir
con los requisitos de los contratistas de colocación y de
acabados del concreto.
El productor de concreto premezclado o el laboratorio
de ensayos usualmente son los responsables de la
dosificación de la mezcla. Los conocimientos del
contratista acerca de los materiales de concreto y la
dosificación de la mezcla, combinados con un trabajo
en conjunto con el productor de la mezcla, mejorarán
la calidad del trabajo, disminuirán los costos de
construcción y aumentarán la utilidad de los dos.
La dosificación de la mezcla generalmente se
ajusta según el concreto sea colocado directamente
en la subbase o en el encofrado; dependiendo de
si es vertido por canal a distancia, transportado en
carretilla, bombeado, transportado o colocado con
baldes; y también si el clima es cálido o frío. Estos
cambios pueden afectar los costos, la velocidad de la
construcción, la facilidad de colocación, el acabado
y la calidad. Además, pueden necesitarse requisitos
especiales tales como resistencia alta inicial para el
postensado o el descimbrado anticipado.
Ensayos de control
Las características de la mezcla de concreto más im
portantes desde el punto de vista del contratista y que le
permiten cumplir con los requisitos y especificaciones
de la obra se definen por medio de cuatro ensayos de
campo muy comunes.
Los ensayos de control de asentamiento, contenido
de aire, resistencia a la compresión y rendimiento
volumétrico deben hacerse de acuerdo con las normas
correspondientes de ASTM. El muestreo de concreto
fresco está regido por la norma ASTM C 172.
Todos los ensayos de control en obra y el muestreo de
campo deben ser realizados por un Técnico de Ensayos
en Obra Grado I, o mayor, certificado por el ACI (ACI
Concrete Field Testing Technician Grade I) o equiva
lente.
Si el contratista de concreto emplea dentro de su
personal un Técnico de Ensayos en Obra Grado I cer
tificado por el ACI, es prudente fabricar y ensayar, por
su cuenta, testigos (cilindros compañeros) de la misma
tanda de concreto escogida por el laboratorio de ensayo
de materiales o el contratista general. Esto puede ser
necesario para verificar los procedimientos de ensayo.
La inspección y el cumplimiento de las especificaciones
no son solamente en una dirección — la vigilancia de
los procedimientos de inspección mejora la calidad de
los ensayos.
Muestreo (ASTM C 172)
Antes de comenzar la obra, el contratista debe definir
donde se van a fabricar y almacenar los cilindros de
ensayo y en qué punto de la ruta de transporte del
concreto se van a tomar las muestras. El contratista
debe asegurarse que el concreto tenga el asentamiento
y manejabilidad requeridos en el punto de colocación.
Por ejemplo, cuando se usa un aditivo reductor de agua
el concreto tendrá un asentamiento de 2 a 4 pulg. (50 a
100 mm) antes de agregar el aditivo y de 8 pulg. (200
mm) en el sitio de entrega después de agregar el aditivo.
Asentamiento (ASTM C 143)
El ensayo del asentamiento se utiliza para medir
la consistencia del concreto. El asentamiento da una

indicación de la manejabilidad, plasticidad y capa
cidad de flujo del concreto. Se utiliza especialmente
como indicador de la uniformidad del concreto
fresco entre tandas, tal como se reciben en la obra.
Las variaciones del asentamiento se ocasionan
por cambios en el contenido de agua, contenido
de aire, aditivos, proporciones y gradación de los
agregados, tiempo de despacho y temperatura. El en
sayo del asentamiento debe ser realizado de acuerdo
con la norma ASTM C 143 (Standard Test Method
for Slump of Hydraulic Cement Concrete). La Fig.
2.1 muestra los elementos necesarios y la Fig. 2.2
los pasos para realizar el ensayo de asentamiento.
Fig. 2.1—El técnico debe tener el equipo en orden antes de
comenzar el ensayo. Note que el equipo tiene una balanza
para determinar la densidad y el rendimiento volumétrico.
Contenido de Aire (ASTM C 231 y C 173)
El concreto con aire incorporado contiene
numerosas burbujas microscópicas de aire distribuidas
uniformemente y producidas por un aditivo incorporador
de aire. La consecuencia más importante del aire
incorporado es aumentar la resistencia del concreto a
los ciclos de congelación y deshielo y a la presencia
de químicos descongelantes. Los vacíos creados
por las burbujas microscópicas de aire incorporado
disminuyen la presión interna en el concreto causada
por la formación de cristales de hielo en los poros y
celdas capilares del concreto. Sin un contenido de aire
adecuado el concreto normal al ser expuesto a ciclos
de congelación y deshielo se descascara, reduciendo la
durabilidad del concreto. Por esta razón, aún siguiendo
los mejores procedimientos de construcción es imposible
producir un concreto durable sin la presencia de aire
incorporado.
Las variaciones en el contenido de aire afectan
la durabilidad, la facilidad de colocación, la calidad
del acabado y el rendimiento volumétrico. Muchas
condiciones afectan la cantidad de aire que efectivamente
queda incorporado en el concreto. Dentro de éstas
se cuentan: las características de los agregados, la
naturaleza de los componentes y la dosificación de los
aditivos utilizados en el concreto, el tipo y duración
del mezclado, la consistencia, temperatura, modulo de
Fig. 2.2—Medición del asentamiento del concreto fresco. El cono se llena con concreto en tres capas de igual volumen (pasos
1,2 y 3). Cada capa se apisona con una barra de acero 25 veces. Una vez la superficie superior es alisada (paso 4) el cono de
asentamiento se retira verticalmente de forma lenta (paso 5) y se coloca boca abajo al lado. El asentamiento se mide (paso 6)
como la altura que el centro de la superficie superior de la muestra haya descendido. (Figura cortesía de Master Builders, Inc.).
CAPÍTULO 2: La mezcla de concreto 15

finura y composición química del cemento y el uso de
otros materiales cementantes y aditivos químicos (ACI
211.1-91, Sección 4.2).
Para mantener el contenido de aire en sus niveles
adecuados deben hacerse ensayos frecuentes. Los dos
métodos principales para determinar el contenido de aire
en el concreto fresco (Fig. 2.3) son la normaASTM C 231
“Standard Test Method for Air Content of Freshly Mixed
Concreteby the Pressure Method” y lanormaASTM C 173
"Standard Test Method for Air Content of Freshly Mixed
Concrete by the Volumetric Method". El indicador de aire
mostrado a la derecha en la Fig. 2.3 no corresponde a un
método tan preciso como los otros dos métodos y no debe
utilizarse para la aceptación o rechazo del concreto.
Fig. 2.3 — (Izquierda) El medidor de presión de aire se utiliza para concreto de peso normal y concreto pesado. El contenido
de aire se determina sometiendo a la muestra a una presión controlada de aire y leyendo el contenido de aire en el indicador.
(Centro) El medidor volumétrico de aire se utiliza para concreto liviano, pero también para concreto de peso normal y concreto
pesado. El aparato, con la muestra adentro, se llena con agua y se rueda sobre su lado para sacar el aire. El contenido de aire
se lee en el manómetro localizado en la parte superior del tallo. (Derecha) Un indicador de aire. El contenido de aire se estima
de una pequeña muestra colocada en la base. El aire se remueve de la muestra llenando la ampolleta con alcohol isopropílico.
El indicador de aire no se considera tan exacto como los medidores de presión o volumétrico y no debe utilizarse como base
para aceptar o rechazar el concreto (Este no es un método de ensayo reconocido por la ASTM).
Fig. 2.4—Las camisas para cilindros de ensayo de concreto
se llenan con concreto fresco en tres capas iguales, cada
una de ellas siendo compactadas 25 veces con una barra
metálica. Cada cilindro debe ser marcado, tapado y protegido
de alguna manera para evitar la pérdida de humedad.
Fig. 2.5—Los cilindros deben ser mantenidos a temperatura
controlada mientras están almacenados en la obra Los
cilindros almacenados en la caja de curado mostrada están
protegidos contra el frío o el calor. Un controlador mantiene
la temperatura constante, la cual se muestra en la pantalla
(LED). La falta de protección, o un manejo inapropiado, puede
reducir sustanclalmente la resistencia del cilindro.

Ensayos de resistencia a la compresión
(ASTM C 31 y C 39)
La resistencia a la compresión del concreto se mide
ensayando cilindros de concreto (usualmente 6 pulg.
[150 mm] de diámetro y 12 pulg. [300 mm] de altura) en
el laboratorio. Los cilindros se ensayan con dos propósi
tos: para aceptación del concreto (determinación de si
el concreto enviado a la obra cumple con la resistencia
especificada) y para estimar la resistencia del concreto
a una edad determinada.
La norma ASTM C 31 “Standard Practice for Making
and Curing Concrete Test Specimens in the Field” regula
la fabricación de los cilindros de concreto (Fig. 2.4 y Fig.
2.5). Para ensayos de aceptación se fabrican dos cilindros
de la misma muestra de concreto y se ensayan a los 28
días (a no ser que se especifique una edad diferente).
£1 promedio de la resistencia de los dos cilindros
constituye un ensayo, el cual es utilizado como parte
de la evaluación para aceptación del concreto.
Se fabrica un tercer cilindro al mismo tiempo y se
ensaya a los 7 días. El ensayo de los 7 días es para infor
mación solamente y no forma parte de la evaluación de
la resistencia del concreto. Se espera que la resistencia
a los 7 días sea del orden del 65 al 70% de la del ensayo
de los 28 días.
Los cilindros que se utilizan para aprobación del con
creto deben estar protegidos y mantenidos con humedad
y temperatura controladas mientras están almacenados
en la obra. Dentro de las primeras 48 horas el cilindro
debe ser transportado al laboratorio, bajo condiciones
controladas, y almacenado allí con temperatura y hu
medad controladas hasta la realización del ensayo.
Todo contratista debe tener en cuenta que la norma
ASTM C 31 se incumple con frecuencia, conduciendo a
resultados bajos e inválidos. Los resultados de ensayos
realizados sin cumplir la norma no deben ser utilizados
como base para la aceptación o rechazo del concreto. El
técnico que realiza el ensayo de resistencia debe estar
certificado por el ACI como Técnico Grado I o II para
ensayos de resistencia del concreto en el laboratorio
(ACI Concrete Laboratory Testing Technician, Grade
I or II) o por medio de un programa de certificación
equivalente que incluya exámenes escritos y demostra
ciones de destreza al realizar los ensayos.
En algunos casos se determina la resistencia del con
creto en el sitio a edades diferentes de los 7 y 28 días
antes de realizar operaciones de postensado, para abrir
al tráfico y poner en servicio la obra o para descimbrado.
En muchos casos el conocer la resistencia del concreto
en la obra puede ahorrar al contratista tiempo y dinero
en la realización de estas funciones.
En algunos casos se ensayan cilindros que han sido
almacenados en la obra en condiciones tan similares,
como sea posible, a las condiciones del concreto en su
sitio. Estos ensayos son para información solamente y
no para aceptación o rechazo el concreto.
Otra forma de estimar la resistencia en obra es el mé
todo de la madurez. Este método se hace más popular día
a día porque permite obtener resultados en tiempo real y
el procedimiento no es destructivo. No se necesita extraer
núcleos ni es necesario tapar los huecos de extracción. Se
utilizan pares termoeléctricos, los cuales esencialmente
son alambres que transmiten la temperatura a un sensor.
Inicialmente se establece en el laboratorio la relación
entre la resistencia y la madurez de la mezcla que va
a ser utilizada en la obra. La madurez del concreto es
esencialmente la temperatura del mismo multiplicada
por el tiempo durante el cual se mantiene el concreto a
esa temperatura. Cuando el concreto se coloca en la obra
se le instalan dentro de él pares termoeléctricos cuyos
alambres se llevan fuera del encofrado y se conectan a
un implemento de registro en el tiempo de la temperatura
(data logger). Con esta información es posible determinar
la madurez del concreto en cualquier instante a partir
de su colocación. La madurez medida de esta forma se
puede superponer gráficamente al aumento de resistencia
ya establecido, proporcionándole así al contratista datos
confiables de la resistencia del concreto en la obra.
Los ensayos de resistencia a la compresión se pueden
utilizar para estimar la resistencia a la flexión cuando se
ha establecido previamente la relación entre la resisten
cia a la compresión y la resistencia a la flexión. Véase la
sección titulada “Resistencia a la flexión” en el Capítulo
3 para una mejor descripción de este procedimiento.
Densidad (peso unitario) y rendimiento volumétrico
(ASTM C 138)
El rendimiento volumétrico es el volumen de una
mezcla de concreto fresco producida con cantidades
Fig. 2.6—Para determinar el peso unitario del concreto en
la obra debe pesarse un recipiente lleno de concreto, restar
el peso del recipiente vacío y dividirlo por el volumen del
recipiente.

conocidas de ingredientes y se obtiene como el peso total
de los ingredientes dividido por el peso unitario, o den
sidad, de la mezcla de concreto fresco. El rendimiento
volumétrico de una tanda de concreto se calcula para
confirmar el volumen de la mezcla — indica si una yarda
cúbica (1 m3) de concreto elaborada de acuerdo con la
dosificación de la mezcla produce una yarda cúbica (1
m3) de concreto cuando se despacha a la obra. ASTM C
138 utiliza el método del peso unitario para establecer
el rendimiento volumétrico.
Una mezcla más liviana que lo que establece la dosi
ficación de la mezcla puede significar:
1. que los materiales hayan cambiado (gravedad
específica más baja),
2. mayor contenido de aire,
3. mayor contenido de agua,
4. variación en la dosificación de los ingredientes o
5. menor contenido de cemento.
Antes de cuestionar el rendimiento volumétrico,
el contratista y el productor de la mezcla de concreto
premezclado deben revisar la densidad en obra. Este
ensayo requiere pesar un volumen conocido de concreto
(1/4 a 1 pie3[7 a 28 litros]) proveniente de una tanda y
compararlo con el peso real de la tanda. (Fig. 2.6)
El laboratorio de ensayos debe pesar y guardar el
peso de cada cilindrojunto con los datos de cada ensayo
de resistencia. Esto es útil para revisar el rendimiento
volumétrico y su uniformidad.
Cemento
Especificaciones del proyecto para el cemento
Casi todas la especificaciones de proyecto incluyen
especificaciones para el cemento pórtland exigiendo
cumplimiento ya sea con la norma ASTM C 150 “Stan
dard Specification for Pórtland Cement” o con la norma
ASTM C 1157 “Standard Specification for Hydraulic
Cements.”
Algunas especificaciones incluyen también especifi
caciones para cementos adicionados los cuales requieren
cumplir la norma ASTM C 595 “Standard Specification
for Blended Hydraulic Cements.” Los cementos adicio
nados son usualmente una mezcla de cemento pórtland
con una puzolana (generalmente ceniza volante), desig
nado Tipo IP, o la combinación de cemento pórtland con
escoria de alto homo finamente molida, designado Tipo
IS. Para lograr una mezcla uniforme del concreto, la
ceniza volante o la escoria molida se muelen al tiempo
con el cemento pórtland.
Producción del cemento pórtland
Los ingredientes básicos del cemento pórtland son
piedra caliza y arcilla o pizarra. Estas materias primas
se contienen elementos como calcio, sílice, hierro y
alúmina, que constituyen los componentes químicos del
cemento.
Las materias primas se dosifican para controlar la
composición química y se hornean para formar el clin-
ker. Una vez se enfría el clinker es molido adicionando
un pequeño porcentaje de yeso. El producto final es el
cemento pórtland, el cual cuando se mezcla con agua
produce la reacción química de hidratación que forma
la pasta de cemento endurecida. El yeso actúa como
regulador del tiempo de fraguado.
Tipos básicos del cemento pórtland
Existen cinco tipos básicos de cemento pórtland,
denominados por su tipo:
Tipo I — Es el cemento de uso general que se utiliza
en la mayoría de los concretos.
Tipo II — Se usa generalmente cuando se necesita
reducir el calor de la hidratación (en cimentaciones
masivas, por ejemplo) o cuando se desea una moderada
resistencia a los sulfatos. El cemento Tipo II tiene usual
mente una menor resistencia inicial que el Tipo I. Los
cementos Tipo I/II llenan los requisitos de Tipo I y Tipo
II simultáneamente y pueden ser utilizados cuando se
especifica cualquiera de los dos.
Tipo III— Es un cemento de alta resistencia inicial.
En una comparación muy aproximada, el Tipo III al
canza en un día la resistencia que el Tipo I alcanza en
tres días e igualmente el Tipo III alcanza en 7 días la
resistencia que el Tipo I alcanza en 28 días. Después de
dos o tres meses, la diferencia en las resistencias a largo
plazo es mínima.
Tipo IV — Es un cemento de bajo calor de hi
dratación, limitando su uso a estructuras masivas como
las presas. En los Tipos I, II y III el aumento en el calor
de hidratación puede producir daño dentro del concreto.
El Tipo IV tiene una menor resistencia inicial que los
Tipos I, II, III o V.
Tipo V — Es un cemento resistente a sulfatos, limi
tando su uso a suelos altamente sulfatados o cuando hay
sulfatos presentes en forma de solución o en el agua
freática. El cemento Tipo V puede tener menor resis
tencia inicial que los Tipo I, II y III.
Los cementos Tipo IV y V pueden estar limitados por
su disponibilidad. Cuando se especifique uno de estos
cementos el contratista debe verificar su disponibilidad,
verificar costos adicionales y las alternativas posibles de
cementos adicionados que puedan ser aceptados, bien
sean, por su disponibilidad o por economía.
Cementos de aire incorporado — Contienen un
agente para incorporar aire y se denominan agregando
una A al Tipo. Algunos fabricantes producen cementos
Tipo IA, HA y IIIA. La necesidad de cementos de aire
incorporado ha sido ampliamente reemplazada por el

uso de aditivos incorporadores de aire y no se producen
tan ampliamente como antes.
Otros materiales cementantes
Varios materiales se pueden combinar con el cemento
pórtland para completar el total del contenido cemen
tante de la mezcla de concreto.
Ceniza volante
La ceniza volante es un subproducto de la com
bustión del carbón y está clasificada como puzolana.
Las partículas de ceniza volante son de forma esférica y
generalmente más finas que las del cemento. La ceniza
volante a granel es muy similar al cemento en apariencia
y en sus propiedades físicas y químicas.
Cuando se usa con cemento para una mezcla de con
creto la ceniza volante reacciona con el hidróxido de
calcio, un producto químico derivado de la hidratación
del cemento, produciendo la misma adherencia que el
cemento pórtland. A través de ésta reacción "puzolánica"
la ceniza volante se convierte en una parte del total de
material cementante.
Cuando se utiliza ceniza volante en el concreto, el fin
es reemplazar parte del contenido de cemento pórtland.
Como las reacciones varían la mezcla debe dosificarse
específicamente para el cemento y la ceniza volante que
se emplearán.
En el concreto generalmente se utilizan dos clases
de cenizas volantes: Clase C y Clase F. Cenizas volan
tes Clase F se utilizan en concretos de baja resistencia
inicial, pero con ganancia de resistencia posterior y una
mayor resistencia al ataque de los químicos. Las cenizas
volantes Clase C casi igualan la tasa de ganancia de re
sistencia del cemento pórtland. La baja resistencia inicial
asociada con los concretos con cenizas volantes Clase F
puede ser una desventaja en algunas aplicaciones, por
ejemplo, en clima frío o en aplicaciones de postensado
la baja resistencia inicial demorará el descimbrado o el
tensionamiento de los tendones.
El concreto con ceniza volante puede ser más
económico que el que no la tiene, siempre y cuando
estén disponibles.
La forma de la partícula de la ceniza volante mejora la
manejabilidad del concreto especialmente en las mezclas
con bajo contenido de cemento. También es una ayuda
en el bombeo del concreto. La mayoría de la cenizas
volantes Clase F hacen más resistente el concreto a los
sulfatos y a las reacciones alcalinas con el sílice. La
ceniza volante usualmente reduce el contenido de aire
en los concretos con aire incorporado de tal forma que
necesitan mayor cantidad de aditivo incorporador de
aire para mantener la cantidad de aire requerida.
Microsílice (humo de sílice)
El microsílice está clasificado también como puzo
lana y es un subproducto derivado de la producción
de metales que contienen silicona. Las partículas de
microsílice son 1/100 del tamaño de las partículas de
cemento. Por su extremada finura los métodos prácticos
para adicionar microsílice al concreto son en forma de
fluido o por compactación.
El beneficio primordial del microsílice es un aumento
de la durabilidad. Aumenta la protección contra la co
rrosión del refuerzo al hacer el concreto menos perme
able dando como resultado una mayor resistencia a la
penetración de agentes agresivos como los cloruros.
La mayor aplicación del microsílice es en los con
cretos de alta resistencia. Resistencias a la compresión
de 14000 lb./pulg.2(100 MPa) o mayores son posibles.
Escoria granulada
La escoria granulada finamente molida es también
conocida como escoria granulada de alto horno o
cemento de escoria y se utiliza como un reemplazo
parcial del cemento. Aunque no está clasificada como
puzolana, tiene cualidades cementantes y puzolánicas
aumentando la resistencia a los sulfatos, reduciendo la
permeabilidad e incrementando la resistencia a largo
plazo. Puede ser utilizada para producir un concreto de
color claro.
Agua para la mezcla
La calidad del agua en la mezcla del concreto es rara
vez un problema. Como regla general el agua que se
puede beber es adecuada de tal forma que el agua que
proviene de los acueductos municipales debe ser acep
table. Si tienen sabor u olor obvios esto es una alerta y
se deben hacer ensayos.
Los criterios para ensayar aguas que no sean apropia
das están explicados en la norma ASTM C 94 “Standard
Specification for Ready-Mixed Concrete.” Los ensayos
principales son resistencia inicial a los 7 días de cubos
de mortero y tiempo de fraguado.
El control de la cantidad de agua en la mezcla es de
primordial importancia para asegurar la calidad deseada
del concreto. El agua tiene dos propósitos: combinarse
químicamente con el cemento y proveer la manejabilidad
necesaria. La reacción química del agua con el cemento
es llamada hidratación. Durante la reacción la pasta de
cemento genera calor mientras se une con los agregados
y se conoce como calor de hidratación. En un rango nor
mal de mezclas el agua requerida para la hidratación del
cemento es menos de la mitad de la cantidad total de agua
que se requiere para lograr la manejabilidad. En términos
de hidratación del cemento, cerca de la mitad de agua en el

EL AGREGADO DEBE MANTENERSE LIMPIO
Aunque el agregado es un relleno inerte en la mezcla de concreto, debe ser apropiado para producir un concreto de
buena calidad. Algunos materiales que son perjudiciales o que están restringidos o prohibidos por las especificaciones
del agregado son:
• Terrones de arcilla y partículas que se desmoronan fácilmente
Las partículas no sólidas afectan el manejo y la durabilidad del concreto, producen defectos y aumentan la
demanda de agua de la mezcla.
• Carbón y lignito
Afectan la apariencia, producen defectos y causan dificultades con el aire incorporado.
• Materiales que pasan el tamiz 200
Afectan la adherencia de la pasta del concreto al agregado e incrementan la demanda de agua.
• Partículas blandas
Reducen la durabilidad y la dureza superficial
• Agata o calcedonia de peso ligero
Disminuyen la durabilidad y son la causa principal de vacíos en la superficie del concreto.
concreto es agua en exceso. La mejor calidadde concreto se
obtiene cuando el exceso de agua requerida para la lograr
la manejabilidad se mantiene dentro del mínimo posible.
Relación agua-material cementante’
El cemento y el agua producen una pasta que une los
agregados entre sí en el concreto endurecido. Mientras
más fuerte y menos porosa sea la pasta de cemento, más
fuerte y más durable será el concreto. Cualquier cantidad
de agua que no se requiera para lograr la manejabilidad
simplemente diluye la pasta de cemento debilitándola y
haciéndola más porosa. Con este principio en mente, la
relación agua-materiales cementantes se abrevia como
a!me y se usa como base para establecer la dosificación
adecuada de la mezcla de concreto.
Como el concreto es usualmente dosificado por peso,
la relación atme es usualmente calculada en libras de
agua por libra de material cementante (kg de agua por
kg de material cementante). Si la mezcla contiene 300
Ib. (134 kg) de agua, 464 Ib. (210 kg) de material ce
mentante y 100 Ib. (45 kg) de ceniza volante la relación
a!me será así:
300/(464 + 100) = 0.53 [134/(210 + 45) = 0.53]
Debe recordarse que a mayor relación atme más baja
es la resistencia y que esto afecta también otras propie
dades del concreto.
*La denominación relación agua-materiales cementantes es más correcta
que relación agua-cemento, que se llamaba así porque el cemento pórtland
era el único ingrediente en las mezclas de concreto donde el cemento reac
ciona químicamente con el agua para formar el agente cementante. Con el
advenimiento de las puzolanas, las cenizas volantes y el microsílice como
materiales cementantes, es más apropiado referirse entonces a la relación
agua-materiales cementantes. En la literatura de ACI la relación agua-ma
teriales cementantes es abreviada como almc cuando cualquier otro material
cementante se utiliza con el cemento pórtland. A no ser que se especifique
de otra manera en el texto, la Guía del Contratista usa la abreviatura almc
para referirse a la relación agua-materiales cementantes.
Fig. 2.7—Un corte pulido a través del concreto muestra el
agregado como relleno de la mezcla unido entre sí por la
pasta de de cemento.
Fig. 2.8—La gradación de ambos agregados (grueso y fino)
se mide utilizando una zaranda estándar. Para determinar
la gradación de una muestra de arena los tamices deben
ser apilados con el tamiz # 4 (4 aberturas por pulgada) en la
parte superior. Cuando la zaranda se agita las partículas de
arena se separan de acuerdo con su tamaño en cada uno de
los tamices.
Agregados
Los agregados tienen mucha importancia en la mezcla
como materiales inertes de relleno. No forman parte de
las reacciones químicas que hacen que la pasta de ce-

Fig. 2.9 - Cuarto de control de una planta productora donde el
operador puede vigilar el peso de los materiales y la inclusión
de aditivos (Fotografía cortesía de Automated Control
Technologies, Inc. y Stephens Manufacturing Co.)
mentó endurezca. Afectan la calidad del concreto debido
a la solidez de las partículas del agregado y su gradación.
El concreto expuesto a condiciones tales como
abrasión severa o temperaturas altas sostenidas puede
requerir agregados especiales. Sin embargo, en la
gran mayoría de las condiciones se pueden cumplir
los requisitos con materiales normales y buenos
procedimientos de construcción. Concretos con
agregados bien gradados y correctamente dosificados
requieren menos pasta de cemento para cubrir las
partículas de agregado y son más económicos que una
mezcla con agregados mal gradados (Fig. 2.7).
El tamiz de 1/4 de pulg. (6 mm) es el punto de
división entre el agregado grueso y el fino (Fig. 2.8). El
agregado fino pasa el tamiz de 1/4 de pulg. (6 mm) y
el agregado grueso es retenido en él. La norma ASTM
C 33 "Standard Specification for Concrete Aggregates"
contiene las especificaciones de gradación para ambos
agregados, fino y grueso. ASTM C 33 también restringe
los materiales que pueden ser perjudiciales para el
concreto tales como partículas de materia orgánica y
agregados blandos o altamente porosos.
Aunque la gradación de partículas grandes a pequeñas
es importante tanto para los agregados gruesos como fi
nos, la gradación del agregado fino tiene el mayor efecto
en la calidad del concreto para colocación y acabado.
Mezclas más arenosas o mezclas con arenas muy finas
requieren mayor cantidad de agua y resultar más pega
josas y difíciles para darles acabado. Mezclas con poca
cantidad de arena o con arenas gruesas pueden producir
una mayor exudación o un acabado áspero o rugoso. Esto
ocurre más fácilmente con arenas de trituración que con
arenas naturales. El aire incorporado es muy útil para
reducir la aspereza de la mezcla y compensar en parte
la ausencia de arenas muy finas.
Una gradación ideal está cerca del promedio de los
límites de las especificaciones.
Algunas áreas del país (Estados Unidos) no disponen
de buenas fuentes de agregados gruesos y finos bien
gradados. Muchos contratistas compensan la situación
sustituyendo las arenas finas por agregado grueso de 1/4
ó de 3/8 de pulgada (6 ó 9,5 mm). Esta es una práctica
extremadamente inconveniente. Los agregados de
buena gradación resuelven muchos problemas de la
mezcla de concreto.
El tamaño máximo del agregado grueso usualmente
se especifica para cumplir los requisitos del proyecto.
Como regla general, el tamaño máximo del agregado es
limitado a menos de un 1/4 del espacio entre encofrados
laterales, 3/4 del espacio entre las barras de refuerzo
o un 1/3 del espesor de la losa contra el terreno. Los
tamaños máximos del agregado usuales son: 3/8, 3/4, 1
o 1-1/2 pulg. (9.5,19,25 y 38 mm). Como regla general,
una mezcla que utilice el agregado con la partícula más
grande que se permite es el más económico, aunque el
máximo tamaño recomendado para un concreto de alta
resistencia debe ser de 3/4 de pulg. (19 mm) o menor.
Debido a la diferencia en la forma de las partículas, las
mezclas con agregados triturados usualmente requieren
un mayor contenido de arena y un poco más de agua para
mejorar la manejabilidad en comparación con mezclas
fabricadas con agregados de grava redondeada.
En ausencia de agregados con buena gradación, grue
sos o finos, la utilización de un agregado intermedio debe
ser considerada una opción para mejorar la gradación
de los agregados combinados.
Muchos proveedores de concreto almacenan agrega
dos con tamaño máximo nominal de 3/8 de pulg. (9.5
mm) y usan éste u otros agregados intermedios en
cantidades adecuadas para mejorar la gradación de los
agregados combinados.
Para determinar si los agregados son de buena gra
dación es necesario saber la gradación del agregado
combinado. Para conseguir esto, la dosificación de la
mezcla de concreto debe mostrar, para cada agregado los
porcentajes típicos que pasan por los tamices: 2, 1-1/2,
1,3/4,1/2 y 3/8 de pulg. (50,38,25,19,12.5 y 9.5 mm)
y # 4, # 8, # 16, # 30, # 50, # 100 y # 200 además de la
gravedad específica de cada agregado.
Aditivos
Los aditivos, cuando se usan adecuadamente, pueden
aumentar la resistencia inicial, la resistencia final, acelerar
o retardar el tiempo de fraguado, aumenta lamanejabilidad,
mejorar launiformidad, reducir lapermeabilidad y aumen
tar ladurabilidad. Las normasASTM C494,ASTM C 1017

Fig. 2.10 - Esta fotografía ilustra la diferencia en asentamiento
antes y después de la adición de un superplastificante.
y ASTM C 260, respectivamente, son las que regulan las
especificaciones de los aditivos químicos para concretos
fluidos y agentes inclusores de aire. Estos aditivos usual
mente se adicionan en la planta (Fig. 2.9). Se adicionan a
la mezcla en cantidades medidas en forma líquida.
Reductores de agua
Las aditivos reductores de agua, mejoran la manejabi
lidad del concreto haciendo posible reducir la cantidad
de agua en un 5% o más. Como la resistencia se regula
por medio de la relación almc, el contenido de cemento
puede ser reducido en la misma proporción del agua,
conservando la manejabilidad y la resistencia. Los re
ductores de agua de rango medio ofrecen reducir el agua
un 5 a 18%, proporcionan una excelente manejabilidad,
una buena capacidad de bombeo y un acabado excelente.
Algunos reductores de agua tienden a aumentar el
contenido de aire en los concretos con aire incorpo
rado. Por consiguiente, el agente inclusor de aire debe
ajustarse de acuerdo con las circunstancias (probable
mente debe reducirse en algo cercano a un 1/3). Algu
nos reductores de agua causan retardos menores en el
fraguado con frecuencia.
Reductores de Agua de alto rango
Conocidos comúnmente como superplastificantes, los
reductores de agua de alto rango pueden reducir el agua
de la mezcla aún más de 30% (Fig. 2.10). Estos agentes
tienen la conveniencia de proporcionar un concreto de
asentamiento alto sin desmejorar la resistencia, mayor
tiempo de espera para el acabado o segregación que
Tabla 2.1— Contenido de aire recomendado
para concreto resistente al congelamiento
Tamaño máximo
del agregado en pulg.
(mm)
Contenido de aire promedio (porcentaje)'
Exposición Severa1 Exposición Moderada*
3/8 (9.5) 7.5 6
1/2(12.5) 7 5.5
3/4 (19) 6 5
1-1/2(38) 5.5 4.5
3(75) 4.5 3.5
6(150) 4 3
*Una tolerancia razonable para el contenido de aire es ± 1.5 %
Exposición a la intemperie cuando el concreto está en contacto casi permanente
con la humedad antes de congelarse o cuando se utilizan sales descongelantes.
Los ejemplos son: pavimentos, puentes, andenes y tanques de agua.
Exposición a la intemperie en climas fríos donde el concreto va a estar expuesto
ocasionalmente a la humedad previamente a la congelación y cuando no se
utilizan sales descongelantes. Ejemplos de esto son: muros exteriores, vigas, vigas
maestras y losas que no están en contacto directo con el suelo.
Tabla 2.1 adaptada de ACI 201.2R, "Guide to Durable
Concrete”
ocurriría si se tuviera que agregar más agua a la mezcla.
El aumento del asentamiento es solamente temporal. La
mezcla perderá gradualmente el asentamiento. Para ob
tener el beneficio de un superplastificante el contratista
debe estar listo al momento que el mayor asentamiento
esté disponible. La adición de un superplastificante pu
ede convertir un asentamiento de 2 pulg. (50 mm) en uno
de 7 a 9 pulg. (180 a 230 mm). Los superplastificantes
se consiguen para ser adicionados en obra o en la planta
desde donde se despachan las tandas de concreto.
Aditivos retardantes
Los aditivos retardantes se utilizan generalmente
en climas cálidos para extender el tiempo de fraguado,
permitiendo más tiempo para la colocación y el acabado,
causando colateralmente una reducción de la resistencia
inicial. Una sobredosis del retardante, especialmente en
mezclas con cenizas volantes, puede causar un retardo
demasiado largo (toda la noche o más).
Aditivos acelerantes
Los aditivos acelerantes se utilizan para acortar el
tiempo de fraguado o para producir una resistencia ini
cial alta. Son utilizados en climas fríos por lo general.
El cloruro de calcio es el acelerante de menor costo y
más eficaz. Sin embargo en años recientes, han surgido
inquietudes muy serias respecto a si contribuye a la co
rrosión del acero de refuerzo en el concreto reforzado.
Su uso en concretos no reforzados no reviste duda. Es
prohibido usarlo en concretos preesforzados. El regla
mento ACI 318 restringe su uso con base en el contenido

Tabla 2.2— Correspondencia entre la
relación agua-material cementante (alme)
y la resistencia a la compresión del
concreto
Resistencia a la com
presión a los 28 días
en lb./pulg.2(MPa)
Relación agua-material cementante, por peso
Concreto sin
aire-incorporado
Concreto con
aire-incorporado
6000(42) 0.41 —
5000 (35) 0.48 0.40
4000 (28) 0.57 0.48
3000 (21) 0.68 0.59
2000 (14) 0.82 0.74
Tabla 2.3— Máxima relación agua-material
cementante (a/mc) para diferentes clases
de exposición
Tipo de estructura
Estructura húmeda
continuamente
o expuesta
frecuentemente a
congelación y deshielo
Estructura expuesta a
agua de mar o sulfatos
Secciones delgadas
(pasamanos, bordillos,
dinteles o antepechos,
salientes y trabajo
ornamental) y sec
ciones de menos de
1 pulg. (25 mm) de
recubrimiento al acero
0.45 0.40
Todas las demás
estructuras
0.50 0.45
Cuando la relación agua-material cementante requerida por resistencia difiere de la máxima relación por durabilidad, se utiliza la relación más baja.
El concreto expuesto al congelamiento, siempre debe tener aire incorporado.
La resistencia se basa en la resistencia promedio de cilindros fabricados, curados y ensayados de acuerdo con ASTM C 31 y C 39 para verificar la dosificación de
la mezcla. Estos cilindros se fabrican en la obra, se almacenan en la obra bajo condiciones de humedad y temperatura controladas y posteriormente se curan en
laboratorio hasta el momento del ensayo.
Si el cemento usado es Tipo II o V para exposición a sulfatos o agua de mar, la relación agua-material cementante debe ser incrementada en 0.05.
Las Tablas 2.2 y 2.3 se adaptaron de ACI 211.1.
de iones de cloro permisible en el concreto.
Deben estudiarse cuidadosamente las especificacio
nes del proyecto antes de utilizar cualquier acelerante
o reductor de agua que contenga cloruros. Siempre hay
disponibles acelerantes sin cloruros, aunque son más
costosos y menos efectivos que el cloruro de calcio.
También son menos efectivos que el cemento Tipo III
en producir resistencia inicial alta. Otra manera de lograr
una resistencia inicial alta es utilizar cemento adicional.
Reductores de agua retardantes
Reductores de agua y aditivo retardante se combinan
frecuentemente en el mismo aditivo.
Reductores de agua acelerantes
Reductores de agua y aditivo acelerante se combinan
frecuentemente en el mismo aditivo..
Agentes incorporadores de aire
Además de ser esenciales para la durabilidad cuando
el concreto está expuesto al congelamiento y al deshielo
y a la aplicación de sales descongelantes (Tabla 2.1). El
aire incorporado beneficia al concreto de otras maneras.
Las burbujas microscópicas de aire distribuidas
dentro de la pasta de cemento hacen al concreto más
manejable permitiendo una reducción del contenido de
agua. La mezcla se adhiere entre sí, es más uniforme y
se reduce la segregación. El aire incorporado reduce la
exudación, hace que las mezclas más secas sean fáciles
de acabar, aumenta la facilidad de bombeo y contribuye
a la impermeabilidad del concreto endurecido.
Aunque el aire incorporado es generalmente benefi
cioso para el concreto, demasiado aire puede debilitarlo
y hacerlo menos durable. Quien redacta las especifica
ciones debe establecer los requisitos de desempeño para
permeabilidad y retracción de fraguado para asegurar
que la adecuada cantidad de aire en el concreto queda
consignada en las especificaciones. El concreto con
aire incorporado de peso normal no debe utilizarse para
trabajos de losas sobre el piso interiores porque serán
difíciles de terminar con llana.
Otros aditivos
Variostipos de aditivos sepuedenconseguiratravés de los
fabricantes, tales como reductores de retracción de fraguado
o aditivos inhibidores de cloruros. Las recomendaciones
sobre este tema se pueden obtener de los fabricantes.
Dosificación de la mezcla de concreto'
El procedimiento más frecuentemente referenciado
en las especificaciones es el incluido en el documento
ACI 211.1 “Standard Practice for Selecting Proportions
forNormal, Heavyweight, and Mass Concrete.”Este pro
cedimiento, seguido paso a paso, permite que la mezcla
se dosifique adecuadamente para cumplir los requisitos
de cualquier proyecto.
La dosificación de la mezcla refleja los requisitos para:
• Resistencia a la compresión (basada en la relación
a/mc).
• Durabilidad (incluyendo requisitos de aire incorpo
rado, resistencia a la compresión y tipo de cemento).
• Asentamiento (basado en la manejabilidad mínima
‘Algunos se refieren como diseño de la mezcla en vez de dosificación de ¡a
mezcla. El término dosificación es utilizado en este documento.

Tabla 2.4— Ejemplos de mezclas de concreto (sin aire incorporado)
Mezcla # 1 Mezcla #2 Mezcla #3
Gravedad
específica
Volumen
absoluto, *pie3
Ingredientes,
lb/yd.3
Volumen
absoluto, *pie3
Ingredientes,
lb/yd.3
Volumen
absoluto, *pie3
Ingredientes,
lb/yd.3
Cemento, Ib. 3.15 2.88 566 2.65 521 1.98 390
Ceniza volante, Ib. 2.40 0 0 0 0 1.00 150
Arena, SSS, Ib. 2.65 7.5 1240 8.12 1343 7.79 1288
Agregado
grueso, SSS, Ib.
2.60 11.54 1872 11.54 1872 11.54 1872
Agua, Ib. 1.00 4.81 300 4.42 276 4.42 276
Aire, % — 0.27 — 0.27 — 0.27 —
Aditivo reductor
de agua,* oz. . — — 0 — 31.3 — 32.4
Peso de la
mezcla, Ib — — 3978 — 4012 — 3976
Densidad, lb/pie3 — 147.3 — 148.6 — 147.3
a/mc — — 0.53 — 0.53 — 0.51
*27 ft3= 1yd.3 = 0.729 m3, 1Ib. = 0.453 kg, 1oz. = 28.3 g = 0.0283 kg, 1lb./pie3= 16kg/m3, 1 lb./yd.3= 0.62 kg/m3.
'Dosis supuesta para producir un 8% de reducción de agua.
Notas: Aire-incorporado = 1%.
Ajuste del peso para corregir rendimiento volumétrico basado en densidad medida.
Tabla 2.5— Ejemplo de Mezcla #1 de concreto (sin aire incorporado), efecto de la
humedad libre de los agregados (HLA) en los pesos de la tanda
Gravedad
específica
Volumen
absoluto,
pie3
Ingredientes
Tanda A,
lb/yd.3
Arena
HLA 0%
Grava 0%
(SSS)
Ingredien-tes
Tanda B, Ib./
yd.3
Arena
HLA 0%
Grava 0%
(seca)
Ingredientes
Tanda C,
lb./yd.3
Arena
HLA 0%
Grava 0%
(normal)
Ingredientes
Tanda D,
lb./yd.3
Arena
HLA 0%
Grava 0%
(húmeda)
Cemento, Ib. 3.15 2.88 566 — 566 — 566 - - 566 —
Ceniza
volante. Ib.
2.40 0 0 0 — 0 — 0 —
Arena, SSS, Ib. 2.65 7.5 1240 0 1278 38 1305 65 1333 93
Grava, SSS, Ib. 2.60 11.54 1872 0 1872 0 1872 0 1891 19
Agua, Ib. 1.00 4.81 300 — 262 — 235 — 188 —
Aire, % 0.27 — — — — — — — —
Aditivo reduc
tor de agua, oz. — — 0 — 0 — 0 — 0 —
Peso de la
mezcla, Ib. — — 3978 — 3978 — 3978 — 3978 —
Densidad,
lb./pie3 — — 147.3 — 147.3 — 147.3 — 147.3 —
a/mc 0.53 0.53 0.53 0.53
Notas:
1 - Peso de la tanda = peso SSS / (1-HLA)
2 - Ajuste del peso para corregir rendimiento volumétrico
27 ft3= 1 yd.3= 0.729 m3, 1 Ib. = 0.453 kg, 1 oz. = 28.3 g = 0.0283 kg, 1 lb./pie3= 16 kg/m3, 1 lb./yd.3= 0.62 kg/m3.
según el método de colocación).
• Tamaño máximo del agregado (limitado por las
dimensiones de la sección y el espaciamiento del
refuerzo).
Si la retracción de fraguado es una preocupación debe
utilizarse una menor cantidad de cemento y un agregado
más grande. El contratista debe discutir estos puntos
específicos con el profesional facultado para diseñar.
La mezcla correcta para la obra
Tomemos un ejemplo de una mezcla dosificada para
un propósito específico: una losa sobre el terreno de un
edificio comercial que no tendrá tráfico pesado, ni estará
sometida a congelación o deshielo. Si el concreto se
coloca sin vibración, ACI 211.1 recomienda un asenta
miento máximo de 4 pulg. (100 mm). El tamaño máximo

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