La importancia de la aplicación de las relaciones agua – cemento en los criterios para el diseño de mezclas

El hormigón es un material que se fabrica en obra o en planta con por lo menos 4 componentes: agua, cemento, agregado fino y agregado grueso, aunque se ha demostrado la necesidad de añadirle un quinto elemento: el aditivo. Estos compuestos de naturaleza tan diferente, utilizados en diferentes proporciones y circunstancias, vuelven al hormigón un material heterogéneo con propiedades que se pueden hacer variar casi a voluntad del fabricante.

El concepto Relación Agua – Cemento, debe entenderse como la relación entre la masa de agua utilizada en la mezcla de hormigón o mortero y la masa del cemento.

Cuando se elabora hormigón, la utilización de materiales pétreos genera una demanda de agua causada por efectos de estructura de los materiales (Absorción) y estado (Humedad) mismos que se deben corregir en el agua total de la mezcla.

En este artículo se presenta una tabla que vincula la relación agua – cemento con la resistencia a la compresión del hormigón a 28 días de edad curado en forma estándar. Los datos se han obtenido de numerosas experiencias con agregados de diferentes regiones del país y cementos de la familia Selvalegre.

Algunas variables externas a considerar para la consecución del objetivo propuesto:

Los agregados deben cumplir con las normas de granulometría, forma y tamaño de partículas, resistencia a la abrasión, ausencia de partículas livianas, alargadas, lajosas o recubiertas con sustancias extrañas, ausencia total de materia orgánica y tener superficies rugosas.

El agua debe ser potable o en su defecto no contener partículas en suspensión, materia orgánica ni sustancias químicas que se opongan a la reacción con el cemento.

El cemento debe ser de procedencia conocida que garantice su idoneidad.

En la realidad contar con todas estas variables controladas es difícil; por ello, el diseño de mezclas debe estar en manos de personal calificado para que pueda validar la implicación de cada una de esas variables y mitigue los impactos.

A pesar de cumplir con todas estas condiciones, la variabilidad de los materiales es tal, que los diseños de mezclas deben realizarse en un laboratorio y requieren de una verificación en obra.

Las resistencias menores, 21 y 25 MPa se pueden obtener con un pequeño margen de seguridad sin el concurso de aditivos; sin embargo se recomienda su uso.

Las resistencias de 28, 30, 35 y 40 MPa requieren el uso de un plastificante de alto rango y como están destinadas a la construcción de obras de gran envergadura, los diseños de mezclas deben realizarse en un laboratorio especializado, siguiendo los lineamientos del ACI 211.1, el ACI 318 S y el Reglamento de Construcción ecuatoriano.

Para obtener 45 y 50 MPa de resistencia a la compresión se requiere el uso de aditivos superfluidificantes e inclusive hiperfluidificantes o una mezcla de ellos y cumplir los requisitos indicados en el párrafo anterior.

• Las bodegas de almacenamiento deben ser techadas y con ventilación para impedir la acumulación de humedad.
• El cemento debe ser almacenado en lugares secos, separando las bolsas del piso y de las paredes.
  • Colocar los sacos sobre pallets o tablones separados del piso.
  • Retirar de las paredes mínimo 20 cm.
• Si existiera riesgo de que los sacos se mojen por lluvia o condensación, se recomienda cubrir el cemento con láminas de plástico resistente.
• Estibar, como máximo, hasta dos pallets de ocho sacos, uno sobre otro. Varios palletes apilados pueden ocasionar compactación del cemento.
• Tiempos prolongados de almacenamiento, aún en las condiciones indicadas, pueden producir grumos en el cemento (los cuales no afectan el desempeño del producto).
• Asegurar una adecuada rotación del cemento estibado. Almacenar los sacos para utilizar primero los más antiguos primero.
• No arrojar los sacos desde lo alto ni arrastrarlos por el piso.
• Se debe mantener un control de recepción y salida de sacos para evitar partidas antiguas rezagadas.
• Utilizar el producto preferentemente dentro de los 30 días después de la fecha de elaboración.