DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO POR EL MÉTODO MÓDULO DE FINURA

Se muestra un ejemplo para diseñar mezclas de concreto utilizando el método Módulo de finura, que contempla las propiedades físicas de los agregados (fino y grueso), las caracteristicas del elemento a construir y el cálculo de los porcentajes de incidencia del agregado grueso y fino teniendo en cuenta los módulos de finura por separado . Se abordará el diseño por resistencia; es decir, la zona no estará expuesta a condiciones climáticas adversas que puedan afectar su durabilidad. Este diseño además incluye la corrección por humedad y humedad superficial (absorción), así como la presentación de resultados en dosificación en peso.

diseño de mezclas de concreto

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EJEMPLO DE DISEÑO

Elaborar el diseño de mezcla para una edificación en la ciudad de Cajamarca, todos los elementos tendrán una resistencia de diseño f’c = 210 kgf/cm2 a los 28 días. El proyecto tiene las siguientes especificaciones técnicas.

- La mezcla debe tener una consistencia plástica
- Utilizar cemento Portland Tipo I, peso específico 3.10 g/cm3 (Se obtiene de las fichas técnicas)
- Se usará agua potable de la red pública

La empresa no cuenta con un registro de resistencias, pero si cuenta con un dato único de la desviación estándar igual a 26 [kgf/cm2]; además, se conoce las siguientes propiedades físicas.

Agregado fino “AF”

- Peso específico de masa:             2.61 gr/cm3

- Absorción:                                       1.62%
- Contenido de humedad:                5.48%
- Módulo de finura AF:                      2.45    
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Agregado grueso “AG”

- Tamaño máximo nominal:            3/4"
- Peso específico de masa:             2.58 gr/cm3

- Absorción:                                        0.84%
- Contenido de humedad:                1.06%
- Módulo de finura AG:                      7.43

Desarrollo

Paso 1: Determinar la resistencia promedio f’cr

Debido a que la empresa solo pose un dato de la desviación estándar, se hace uso del cuadro 5.2 de la norma E060 Concreto armado

diseño de mezclas de concreto por el método modulo de finura

Nota: Las unidades están en MPa, para convertirlas a kgf/cm2 multiplicar por 10

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La resistencia de diseño es 210 kgf/cm2, menor a 350, por lo tanto, usamos las ecuaciones del segundo recuadro

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Paso 2: Selección del tamaño máximo nominal

Como dato se tiene que el TMN es 3/4", en caso no esté especificado se debe obtener del análisis granulométrico o determinar por las condiciones del tamaño de los elementos de concreto y la cuantía del refuerzo.

Paso 3: Selección del asentamiento

El proyecto requiere que una mezcla de consistencia plástica que tiene un asentamiento (Slump) de 3”-4”.

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En caso no se conozca el tipo de consistencia, se puede usar el siguiente cuadro con asentamientos recomendados para diferentes elementos estructurales.

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Ejemplo: Si deseo construir una columna, debería usar un Slump entre 1” a 4”, podría escoger entre una consistencia seca o plástica, se recomienda “plástica” para proyectos sin condiciones especiales.

Paso 4: Volumen unitario de agua

Con los datos del asentamiento se puede seleccionar el volumen de agua, teniendo en cuenta el TMN del agregado grueso. Para nuestro caso TMN = 3/4" y asentamiento = 3" a 4".

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Usamos la tabla de concreto sin aire incorporado, ya que la construcción es en Cajamarca y no existen condiciones de frío extremo. De acuerdo con la tabla, Agua = 205 lt/m3 

Paso 5: Contenido de aire

Para un TMN de 3/4" le corresponde un 2.0% de aire atrapado naturalmente según el cuado anteiror. Cont. Aire = 2.0%.

Paso 6: Relación de agua y cemento (a/c)

Se está realizando un diseño por resistencia, ya que no hay condiciones climáticas adversas (frío y calor extremo), tampoco ataques por sulfatos u otro tipo de agente que pueda dañar el concreto.

Relación a/c por resistencia

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Paso 7: Factor cemento

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Paso 8: Volumen absoluto de la pasta

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Paso 9: Volumen absoluto del agregado

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Paso 10: Cálculo del módulo de finura de los agregados combinados

Los valores de la tabla están referidos a agregado grueso de perfil angular adecuadamente gradado con un contenido de vacíos del 35%

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Paso 11: Volumen absoluto de los agregados

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Paso 12: Peso de los agregados

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Paso 13: Resumen de los valores del diseño de mezcla

Se muestra un resumen de las cantidades a usar en el diseño de mezcla

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Paso 14: Corrección por humedad del agregado

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Paso 15: Proporción en peso

Todos los componentes se dividen por la cantidad de cemento, el agua será por el factor cemento calculado en el paso 7.

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VIDEO TUTORIAL AQUI




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Información del artículo

Redactado por: Ing. Jorge Condori
Fecha: 20 de diciembre del 2025
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