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Sánchez Rivera Luis Ernesto 
 
 UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA 
 DE MÉXICO 
 
 
FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ARAGÓN 
 
 
MANUAL INTERACTIVO PARA LA DOSIFICACIÓN 
DE MEZCLAS DE CONCRETO DE ALTA RESISTENCIA 
BASADO EN EL MÉTODO DE CONTENIDO MÍNIMO DE 
VACÍOS 
 
T E S I S 
 
QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE 
 
INGENIERO CIVIL 
 
P R E S E N T A: 
 
 
LUIS ERNESTO SÁNCHEZ RIVERA 
 
 
 
ASESOR: 
 
ING. JOSÉ PÁULO MEJORADA MOTA 
 
 
 
 
 
 
 
Nezahualcóyotl, Estado de México, Noviembre de 2015 
 
 
UNAM – Dirección General de Bibliotecas 
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Sánchez Rivera Luis Ernesto 
Agradecimientos. 
A mis padres: No existen palabras para poder expresarles lo inmensamente 
agradecidos que estoy con ustedes por haberme dado la vida, valores, amor y una 
formación académica. Gracias por haber creído en mí y siempre apoyarme aun en 
los momentos difíciles. 
Padre gracias por haberme enseñado con tu ejemplo el significado de la 
paciencia, la constancia, el amor y la nobleza, sin tus enseñanzas nunca lo 
hubiera logrado. 
Madre, incansable luchadora las palabras sacrificio, amor, voluntad y entrega te 
definen a la perfección, gracias por enseñarme a luchar por lo que quiero y creo. 
Infinitas gracias por todo, los amo. 
A Juan Carlos: Gracias por tu compañía, tu complicidad, tu tiempo, tus 
conocimientos y tus consejos, sin ti este trabajo estaría incompleto. Gracias por 
siempre confiar en mí. 
A Xhaíl: Hay veces que las palabras por más bellas y exactas que sean no son 
suficientes para expresar lo que uno siente y quiere, y este es el caso, aun así lo 
intentare: “Gracias por todo ese amor incondicional que siempre me has brindado, 
tu compañía y apoyo ha sido esencial en el desarrollo de mi vida profesional. 
Gracias porque siempre has creído en mí, simplemente gracias por existir. Te 
amo”. 
 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
A mis hermanos: Alfredo gracias por enseñarme el sentido de la responsabilidad 
y ayudarme a desarrollar mi creatividad, el apoyo que siempre me has dado ha 
sido determinante en el logro de todas mis metas. 
Leticia gracias por tus conocimientos que en algún tiempo me brindaste, a lo 
mejor piensas que son insignificantes pero marcaron una gran tendencia en mi 
vida, gracias por enseñarme a luchar por lo que uno quiere y no por lo que 
esperan de uno. 
Guadalupe gracias por ser siempre un ejemplo a seguir de constancia, dedicación 
y responsabilidad, gracias por esa madurez que siempre proyectas, tu ejemplo ha 
sido un gran motor para mí. 
Alma Delia tu ejemplo de amor ha sido invaluable en mi vida, gracias por ser una 
excelente persona la cual me ha brindado su amor y apoyo de manera 
incondicional y sobre todo gracias por la vida de Juan Carlos, ese pequeño gran 
hermano que sin ti nunca hubiera existido. 
Eduardo gracias por haber sido un ejemplo de bondad y fidelidad para mí, este 
trabajo es el fruto de tu apoyo y cariño. 
A Susana y Enrique: Ustedes fueron una pieza fundamental en la conclusión de 
esta etapa de mi vida, gracias por la confianza que han depositado en mí al 
abrirme las puertas de su casa. El apoyo que me han brindado allanó el camino. 
Gracias por haber formado una excelente mujer, llena de amor y valores, sin la 
cual mi vida no sería la misma. 
 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
A mis amigos: Julio Flores, Manuel Ramirez, Daniela Muñoz, Carlos Eduardo 
Lopez, Alberto Rincón y Gilberto Bautista. Hay una frase que dice “No hay mejor 
hermano que un amigo”, gracias porqué con ustedes me di cuenta que es verdad. 
Gracias por estar conmigo en los buenos y malos momentos durante tantos años, 
el saber que cuento con un círculo de hermanos que me respalda es algo 
invaluable y muy reconfortante. 
A Héctor Iván Morales Huerta: Concreto del latín concretus significa Crecer 
unido, tú en verdad vives esa filosofía. Gracias por enseñarme la importancia del 
trabajo en equipo y ser un buen líder, gracias por contagiarme de esa pasión que 
tienes por el concreto y por todos los conocimientos que me brindaste sin esperar 
nada a cambio. Sin tu apoyo y conocimientos este trabajo no se hubiera llevado a 
cabo. 
A los Concreteros: Jocsan Badillo, Sara Lozano, Yessica Álvarez, Miguel 
Balderas, Oniel García, Leslii Citalan, Alejandra Hernández, Javier Sánchez, Angel 
de la Cruz, Alejandro Toxtega, Gregorio Rodriguez, Angel González, Kleine 
Camargo, Arturo Iván Peralta, Alan Luna, Juan Aguilar, Alfredo Landaverde, este 
trabajo es gracias a su esfuerzo y apoyo, mil gracias. 
A la UNAM: Máxima casa de estudios, universidad de excelencia la cual llevare 
por siempre en mi corazón y que con mucho amor, orgullo, pasión y respeto 
representaré. Gracias por tener las puertas siempre abiertas para mí y por todos 
los conocimientos adquiridos durante mi formación profesional. Gracias a la 
 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
Facultad de Estudios Superiores Aragón por ser semillero de muchos que como yo 
eligieron esta extraordinaria carrera. 
A mi asesor: Gracias al profesor José Paulo Mejorada por el tiempo dedicado a la 
revisión de este trabajo, por todos sus consejos y conocimientos que me brindo a 
lo largo de la carrera. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
Contenido 
INTRODUCCIÓN .............................................................................................................................1 
Capitulo 1. El concreto hidráulico y sus conceptos básicos. .....................................................5 
1.1. Concreto hidráulico ..........................................................................................................5 
1.2. Componentes básicos del concreto ..............................................................................5 
1.2.1. Agregados pétreos. .....................................................................................................5 
1.2.2. Pasta cementante ........................................................................................................7 
1.2.3. Aditivos ..........................................................................................................................8 
1.3. Conceptos básicos del concreto Hidráulico en estado fresco ...................................9 
1.3.2. Revenimiento. ............................................................................................................10 
1.3.3. Sangrado. ...................................................................................................................12 
1.3.4. Consolidación. ............................................................................................................12 
1.3.5. Trabajabilidad. ............................................................................................................14 
1.3.6. Cohesión. ....................................................................................................................14 
1.3.7. Segregación. ..............................................................................................................15 
1.3.8. Tiempo de fraguado. .................................................................................................151.4. Conceptos básicos del concreto Hidráulico en estado endurecido ........................16 
1.4.1. Curado.........................................................................................................................16 
1.4.2. Relación agua/cemento. ...........................................................................................17 
1.4.3. Calor de hidratación. .................................................................................................19 
1.4.4. Resistencia. ................................................................................................................20 
1.4.5. Resistencia a la compresión. ...................................................................................20 
1.4.6. Durabilidad..................................................................................................................22 
1.4.7. Reactividad álcali-agregado. ....................................................................................23 
1.5. Concreto de alta resistencia .........................................................................................24 
1.6. Aplicación de los concretos de alta resistencia. ........................................................26 
Capitulo 2. Cemento .....................................................................................................................29 
2.1. Cemento portland ..........................................................................................................29 
2.2. Tipos de cementos portland en México. .....................................................................30 
2.3. Parámetros del cemento para la dosificación de concretos de alta resistencia....32 
2.3.1. Masa específica. ....................................................................................................33 
 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
2.4. Ensayos en el cemento para la dosificación de concretos de alta resistencia. ....34 
2.4.1. Determinación de la masa específica del cemento portland. ..........................34 
Capitulo 3. Agregados pétreos ....................................................................................................39 
3.1. Conceptos básicos de los agregados pétreos. ..........................................................39 
3.1.1. Granulometría. .......................................................................................................39 
3.1.2. Humedad superficial y absorción.........................................................................42 
3.1.3. Masa específica (Densidad). ................................................................................43 
3.1.4. Masa volumétrica (masa unitaria). ......................................................................44 
3.2. Obtención de muestras representativas en los agregados......................................47 
3.2.1. Preparación y reducción de muestras de agregados. ......................................47 
3.3. Calibración de recipientes. ...........................................................................................50 
3.3.1. Obtención de tara y factor para recipientes usados en la obtención de masa 
volumétrica de los agregados. .............................................................................................51 
3.4. Ensayos en el agregado fino para la dosificación de concretos de alta resistencia.
 54 
3.4.1. Análisis granulométrico del agregado fino. ........................................................54 
3.4.2. Determinación de la masa volumétrica compactada del agregado fino. ........57 
3.4.3. Obtención de muestras de agregado fino en estado Saturado 
Superficialmente Seco (SSS). .............................................................................................60 
3.4.4. Determinación de la masa especifica del agregado fino. .................................63 
3.4.5. Determinación del porcentaje de absorción del agregado fino. ......................66 
3.4.6. Determinación del porcentaje de humedad por secado del agregado fino. ..68 
3.5. Ensayos en el agregado grueso para la dosificación de concretos de alta 
resistencia. .................................................................................................................................71 
3.5.1. Análisis granulométrico del agregado grueso. ...................................................71 
3.5.2. Determinación de la masa volumétrica compactada del agregado grueso. ..79 
3.5.3. Obtención de muestras de agregado grueso en estado Saturado 
Superficialmente Seco (SSS). .............................................................................................83 
3.5.4. Determinación de la masa específica del agregado grueso. ...........................84 
3.5.5. Determinación del porcentaje de absorción del agregado grueso. .................87 
3.5.6. Determinación del porcentaje de humedad por secado en el agregado 
grueso. 88 
Capitulo 4. Agua. ...........................................................................................................................93 
 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
Capitulo 5. Aditivos. ......................................................................................................................96 
5.1. Aditivos reductores de agua. ........................................................................................98 
5.1.1. Reductores de agua de medio rango. .................................................................99 
5.1.2. Reductores de agua de alto rango. .....................................................................99 
5.2. Aditivos retardantes. ......................................................................................................99 
5.3. Aditivos acelerantes. ...................................................................................................100 
5.4. Aditivos superplastificantes. .......................................................................................101 
5.5. Aditivos inclusores de aire. .........................................................................................102 
Capitulo 6. Humo de sílice .........................................................................................................105 
6.1. Aplicación de concretos con humo de sílice. ...........................................................108 
6.1.1. Edificio de Almacenamiento de Residuos Nucleares, Hanford, Washington.
 108 
6.1.2. Puente confederación, Isla Príncipe Eduardo, Canadá. .................................109 
6.2. Determinación de la masa específica del humo de sílice. .....................................110 
CAPITULO 7. MÉTODO DE DOSIFICACIÓN PARA CONCRETOS DE ALTA 
RESISTENCIA BASADO EN EL MÉTODO DE CONTENIDO MÍNIMO DE VACÍOS .......115 
Capitulo 7. Método de dosificación para concretos de alta resistencia basado en el método 
de contenido mínimo de vacíos .................................................................................................116 
7.1. Combinación de agregados finos con la mínima cantidad de vacíos...................117 
7.2. Combinación de agregados gruesos con la mínima cantidad de vacíos. ............120 
7.3. Determinación de la relación grava/arena................................................................124 
7.4. Dosificación de mezcla. ..............................................................................................128 
7.4.1. Dosificación de mezcla usando materiales en estado SSS. ..........................131 
7.4.2. Corrección de dosificación usando materiales en estado seco. ...................137 
7.4.3. Corrección de dosificación usando materiales en estado húmedo. ..............141 
7.5. Resultados de aplicación. ...........................................................................................147 
7.6. Interfaz gráfica .............................................................................................................1567.6.1. Instalación de la interfaz gráfica ........................................................................156 
7.6.2. Desinstalación de la interfaz gráfica. ................................................................158 
7.6.3. Uso de la interfaz gráfica. ...................................................................................160 
Conclusiones................................................................................................................................172 
 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
Anexos ..........................................................................................................................................174 
Anexo 1. ....................................................................................................................................175 
Anexo 2 .....................................................................................................................................176 
Anexo 3 .....................................................................................................................................177 
Anexo 4. ....................................................................................................................................180 
Anexo 5. ....................................................................................................................................183 
Anexo 6. ....................................................................................................................................185 
Anexo 7. ....................................................................................................................................186 
Anexo 8. ....................................................................................................................................187 
Referencias ..................................................................................................................................188 
 
 
1 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
INTRODUCCIÓN 
 
La historia del concreto comienza en el momento que el hombre busca un espacio 
para vivir con mayor comodidad, seguridad y protección. Después que termina la 
época de las cavernas, la mayor parte de los esfuerzos humanos son por marcar 
límites a su espacio vital, esto ha evolucionado de tan solo satisfacer necesidades 
básicas de vivienda hasta levantar construcciones con requerimientos y usos 
específicos. 
Antiguas civilizaciones como los egipcios, ya utilizaban un mortero – mezcla de 
arena con un cementante – para la unión de bloques gigantescos de piedra. Los 
griegos y romanos fueron más allá descubriendo un mortero con mucha mayor 
fuerza –mezcla de caliza, arena y depósitos volcánicos- que además resistía el 
contacto con agua tanto dulce como salada. Los romanos obtuvieron este material 
volcánico de un lugar llamado Pozzuoli, material que hoy en día conocemos como 
puzolana. 
Como podemos apreciar, lo que hoy conocemos como concreto ha estado 
presente en la historia de la humanidad hasta nuestros días, y ha sido pieza 
fundamental en el desarrollo de nuestra historia. 
Dentro de la industria de la construcción el concreto es el material más usado, por 
lo tanto debe de tener un proceso de manufactura y dosificación minucioso para 
poder obtener los resultados esperados para el uso que se vaya a destinar. 
 
2 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
Debido a la problemática dada por la ausencia de una metodología estructurada 
para diseñar concretos de alta resistencia, este manual tiene como objetivo el 
poder desglosar de una manera sencilla y entendible las pruebas que se deben de 
realizar a los componentes del concreto – cemento, agua, cementantes 
suplementarios, agregados finos y agregados gruesos – para poder llevar a cabo 
una dosificación de mezclas de concreto de alta resistencia basada en el método 
de contenido mínimo de vacíos, así como presentar, a través de una interfaz 
gráfica, la posibilidad de realizar los cálculos de manera automatizada de cada 
una de las pruebas, y llevar a cabo una dosificación de manera completa. 
En el capítulo uno se abordan temas como la definición de concreto hidráulico y 
los materiales que lo componen, así como conceptos básicos del mismo tanto en 
estado fresco como en estado endurecido; también se definen los concretos de 
alta resistencia y se menciona algunas de sus aplicaciones. 
El cemento portland, su definición y su clasificación según las normas mexicanas 
vigentes se abordan en el capítulo dos; adicionalmente se mencionan los 
parámetros necesarios para una dosificación de alta resistencia y su proceso de 
ensayo. 
Por su parte el capítulo tres nos proporciona información sobre los agregados 
pétreos, sus conceptos básicos y las diferentes metodologías de ensayo que se 
realizan en ellos para una correcta dosificación. 
Una breve descripción de las características que debe de tener el agua de 
mezclado, así como sus niveles permisibles se muestra en el capítulo cuatro. 
3 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
En el capítulo cinco se aborda la temática de los aditivos, proporcionando una 
definición y una clasificación según la norma mexicana vigente, además de 
señalar los más usados en el diseño de mezclas de alta resistencia. 
El capítulo seis tiene como objetivo definir y mostrar las características más 
importantes de uno de los cementantes suplementarios más usado en concretos 
de alta resistencia, el humo de sílice. En este capítulo también se plantea la 
metodología para la obtención de la masa volumétrica del mismo, parámetro de 
suma importancia en la dosificación. 
Por ultimo en el capítulo siete se presenta el método de contenido mínimo de 
vacíos y su procedimiento para aplicarlo en los agregados y así poder determinar 
la correcta dosificación de un concreto de alta resistencia. De manera adicional se 
incluyen los resultados de la resistencia a compresión simple de algunos cilindros 
de concreto realizados con la metodología mostrada en este manual así como un 
breve instructivo del uso correcto de la interfaz gráfica. 
 
4 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
 
 
 
 
 
 
 
 
CAPITULO 1. EL CONCRETO HIDRAULICO Y SUS 
CONCEPTOS BASICOS 
5 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
No se trata nada más de resguardarse, 
se trata de manifestar la civilización a 
través de sorprendentes y prácticas 
construcciones. 
Álvaro Ancona 
Capitulo 1. El concreto hidráulico y sus conceptos básicos. 
 
1.1. Concreto hidráulico 
 
Según Kosmatka, Kerkhoff, Panarese y Tanesi (2004) el concreto hidráulico 
simple lo podemos definir como una mezcla de dos componentes principales: 
agregados, normalmente grava (piedra triturada) y arena, ambos unidos por una 
pasta cementante, compuesta principalmente por cemento portland, aire y agua, 
para formar una masa semejante a una roca, esto debido a la reacción química 
que se lleva a cabo entre el agua y el cemento. En la pasta se pueden incluir otras 
adiciones minerales o materiales cementantes. El concreto dependiendo de sus 
propiedades mecánicas, físicas, químicas y de la interacción de sus componentes 
puede ser capaz de soportar grandes cantidades de esfuerzo de compresión. 
1.2. Componentes básicos del concreto 
 
1.2.1. Agregados pétreos. 
 
Generalmente los agregados (áridos) se dividen en dos grupos: finos y 
gruesos. Los agregados finos pueden ser arena natural o artificial 
(manufacturadas) con partículas de hasta 9.5 mm (3⁄8 pulg.); agregados 
gruesos son las partículas retenidas en la malla 1.18 mm (tamiz no.16) y 
6 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
pueden llegar hasta 150 mm (6 pulg.). El tamaño máximo del agregado 
grueso comúnmente empleado es 19 mm o 25 mm (3⁄4 pulg. o 1 pulg.). 
(Kosmatka et al., 2004, p 1). 
 
Fotografía 1.1 Agregado fino triturado y cribado de la mina "La 
Coatepeña", Coatepec, Estado de México. Fuente: Luis Ernesto 
Sánchez Rivera. 
Los agregadosdeben estar compuestos en su mayoría por partículas que 
presenten una adecuada resistencia mecánica, resistencia de exposición a 
la intemperie, así como estar libre de materiales que puedan causar un 
deterioro en el concreto. Para que nuestra pasta cementante tenga un uso 
7 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
lo más eficiente posible, debemos de cuidar que la distribución de tamaños 
sea continua en las partículas de los agregados. 
1.2.2. Pasta cementante 
 
Los componentes principales de la pasta son: Cemento Portland, agua y 
aire (puede ser atrapado o incorporado de forma intencional). En los casos 
más generales la pasta representa del 25% y hasta el 40% del volumen del 
concreto (Polanco, 2010). A continuación podemos apreciar en la figura un 
ejemplo de 4 mezclas (2 sin aire incluido y 2 con aire incluido) en las cuales 
se muestra el volumen absoluto de cada uno de los materiales incluidos en 
la fabricación de concreto. 
 
Figura 1.1 Variación de las proporciones usadas en 
concreto, en volumen absoluto. Fuente: Kosmatka, S. H., 
Kerkhoff, B., Panarese, W. C., & Tanesi, J. (2004). Diseño y 
Control de Mezclas de Concreto. Skokie, Illinois: Portland 
Cement Association. 
 
8 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
Como podemos darnos cuenta los agregados en el volumen del concreto 
pueden llegar a representar desde un 60% hasta un 75% del total, por lo 
tanto la selección y el buen uso de los mismos es fundamental en la 
realización de un concreto de calidad. 
La calidad de los agregados y de la pasta, así como una buena unión entre 
los dos nos da como resultado un concreto de calidad. 
En un concreto correctamente realizado, todas y cada una de las partículas 
de agregado están cubiertas con la pasta en toda su dimensión, así como 
todos los espacios que hay entre las mismas. 
1.2.3. Aditivos 
 
Si deseamos cambiar las propiedades del concreto tanto en estado fresco 
como endurecido debemos de tener en cuenta la adición de aditivos 
químicos, que normalmente están en estado líquido, durante la dosificación. 
A continuación se enumeran algunos de los usos de aditivos químicos: 
 Ajustar el tiempo de endurecimiento o fraguado. 
 Reducir la cantidad de agua que la mezcla demanda. 
 Aumento de la trabajabilidad. 
 Inclusión de aire. 
Dentro de los concretos de alta resistencia, debido a que la cantidad de 
agua es muy reducida, es de vital importancia el uso de aditivos reductores 
9 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
de agua, así como aditivos plastificantes esto con el fin de que la 
trabajabilidad no se vea afectada por la reducción de agua. 
1.3. Conceptos básicos del concreto Hidráulico en estado 
fresco 
 
Desde el momento que se comienza a hacer una mezcla de concreto hasta el 
momento en que es colocado en su posición final, compactado y acabado esta 
debe de ser plástico, capaz de ser moldeado a mano y trabajable. 
Durante esta etapa en la que el concreto se encuentra en estado fresco se lleva a 
cabo el proceso de hidratación, en el cual el cemento comienza a reaccionar con 
el agua dando paso a la producción de algunos compuestos químicos dando como 
resultado la generación de calor y el endurecimiento de la pasta cementante. Las 
reacciones que se llevan a cabo en este proceso son de tipo exotérmico1. 
Mientras el concreto se encuentre en estado fresco, según Kosmatka et al. (2004) 
podemos identificar algunas características importantes de su comportamiento, 
como: 
1.3.1. Masa volumétrica. 
También llamada masa unitaria es la masa del material por unidad de 
volumen, siendo el volumen el ocupado por el material en un recipiente 
especificado (Organismo Nacional de Normalización y Certificación de la 
Construcción y Edificación [ONNCCE], 2010). 
 
1 Desprendimiento de la energía contenida en enlaces químicos en forma de calor. 
10 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
Para calcular la Masa unitaria del concreto se usa la siguiente expresión: 
𝑀𝑢 =
𝑀𝑡 − 𝑀𝑟
𝑉𝑟
 
Dónde: 
𝑀𝑢= Masa unitaria del concreto, en kg/m³. 
𝑀𝑡= Masa del recipiente más concreto, en kg. 
𝑀𝑟= Masa del recipiente, en kg. 
𝑉𝑟= Volumen del recipiente, en m³. 
La masa unitaria de un concreto simple se está entre los 2200 y hasta los 
2400 Kg/m³ y entre otros factores esta depende de la densidad y cantidad 
de agregado, la relación agua/cemento y la cantidad de aire ya sea 
atrapado o incluido. La masa unitaria del concreto armado (concreto con 
acero de refuerzo) generalmente se considera de 2400 Kg/m³. Para poder 
determinar la masa unitaria del concreto se ocupa la Norma Mexicana 
NMX-C-162-0NNCCE-2010. 
1.3.2. Revenimiento. 
 
Es una prueba también llamada asentamiento del cono de Abrams que se 
realiza al concreto para poder medir su consistencia. 
El equipo de prueba consiste en un cono de revenimiento (molde 
cónico de metal 300 mm de altura, con 200 mm de diámetro de base y 100 
11 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
mm de diámetro de la parte superior) y una varilla de metal con 16 mm de 
diámetro y 600 mm de longitud con una punta de forma hemisférica. El cono 
húmedo, colocado verticalmente sobre una superficie plana, rígida y no 
absorbente, se debe llenar en tres capas de volúmenes aproximadamente 
iguales. Por lo tanto, se debe llenar el cono hasta una profundidad de 70 
mm en la primera capa, una profundidad de 160 mm en la segunda y la 
última capa se debe sobrellenar. Se aplican 25 golpes en cada capa. 
Después de los golpes, se enrasa la última capa y se levanta el cono 
lentamente aproximadamente 300 mm. en 5 ± 2 segundos. A medida que el 
concreto se hunde o se asienta en una nueva altura, se invierte el cono 
vacío y se lo coloca gentilmente cerca del concreto asentado. El 
revenimiento o el asentamiento es la distancia vertical que el concreto se ha 
asentado, medida con una precisión de 5 mm. Se usa una regla para medir 
de la parte superior del molde del cono hasta el centro original desplazado 
del concreto asentado. (Kosmatka et al., 2004, p 330). 
 
Fotografía 1.2 Ensayo de revenimiento con cono de Abrams 
para medir la consistencia del concreto. Fuente: Luis Ernesto 
Sánchez Rivera. 
12 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
1.3.3. Sangrado. 
 
También llamado exudación es cuando parte del agua de mezcla sube 
hacia la superficie formando una lámina delgada, esto fenómeno es 
causado principalmente por el asentamiento de los materiales solidos 
(agregados y cemento). En algunos tipos de colocación la presencia de 
sangrado facilita el acabado del elemento. 
Si el concreto está correctamente colocado y acabado, el sangrado no 
debería de disminuir la calidad del mismo ya que este fenómeno es 
completamente normal. Por otro lado si el sangrado se presenta de manera 
excesiva puede ocasionar una capa superficial de concreto demasiado 
húmeda y dando como resultado un concreto débil, poroso, y poco durable. 
Algunas formas de reducir el sangrado son las siguientes: 
 Uso de cementos más finos. 
 Inclusión de Aire. 
 Uso de agregados con una distribución del tamaño de sus 
partículas adecuada. 
 Uso de ciertos aditivos químicos. 
 Uso de materiales cementantes suplementarios. 
1.3.4. Consolidación. 
 
Es el proceso por medio del cual se trata de densificar la masa del 
concreto, aun en estado fresco lo cual reduce a un mínimo la cantidad de 
espacios vacíos. La consolidación se puede realizar por métodos manuales 
13 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
o métodos mecánicos. La elección de un método en particular depende en 
gran parte de la consistencia de la mezcla, así como la forma de las 
cimbras y el espaciado del refuerzo. 
La vibración generada por la consolidación hace que las partículas se 
muevan y su ángulo de fricción se reduzca dándole a la mezcla la movilidad 
de un fluido denso. 
 
Gráfica 1.1 Los vacíos y sus efectos en las propiedades 
del concreto, resultado de la falta de consolidación.Fuente: Kosmatka, S. H., Kerkhoff, B., Panarese, W. C., & 
Tanesi, J. (2004). Diseño y Control de Mezclas de 
Concreto. Skokie, Illinois: Portland Cement Association. 
 
Si se ocupa una menor cantidad de agua, la calidad del concreto mejora 
sustancialmente. Cantidades menores de agua provocan mezclas más 
secas; pero con una correcta vibración, pueden ser colocadas de manera 
fácil aun las mezclas más rígidas. La consolidación por vibración, por lo 
tanto, nos permite mejorar la calidad del concreto. 
14 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
Una buena consolidación da como resultado un concreto más económico y 
de mejor calidad. Por otro lado, una mala consolidación resulta en un 
concreto con poca durabilidad, débil y poroso. 
1.3.5. Trabajabilidad. 
 
Rivera (2008) define la trabajabilidad como la propiedad que tiene el 
concreto en estado fresco la cual está asociada a la facilidad con la que una 
mezcla puede ser transportada, colocada, consolidada y acabada. 
Los factores que más influyen en la trabajabilidad son: 
 Características y cantidad de cementantes. 
 Cantidad de agua. 
 Temperatura ambiente y del concreto. 
 Cantidad de aire incluido. 
 Forma, textura y tamaño de los agregados. 
 Revenimiento. 
 Aditivos. 
1.3.6. Cohesión. 
 
La capacidad de atracción que tienen la pasta cementante y los agregados, 
evitando que los materiales se separen. 
 
 
15 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
1.3.7. Segregación. 
 
La tendencia que tiene el agregado grueso de separarse de los demás 
elementos de la mezcla, provocada por la falta de cohesión de la pasta 
cementante. 
1.3.8. Tiempo de fraguado. 
 
Es el tiempo que pasa desde de la adición del agua hasta cuando la pasta 
deja de tener fluidez y de ser plástica (llamado fraguado inicial) y del tiempo 
requerido para que la pasta adquiera un cierto grado de endurecimiento 
llamado fraguado final (Neville & Brooks, 2010). 
 
Fotografía 1.3 Aparato de Vicat usado para 
medir el tiempo de fraguado del concreto. 
Recuperado: http://proetisa.com 
16 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
Para determinar si un cemento se fragua de acuerdo con los límites 
especificados se realizan ensayos usando el aparato de Vicat2. Esta prueba 
está normalizada en México por la norma NMX-C-177-1997-ONNCCE. 
1.4. Conceptos básicos del concreto Hidráulico en estado 
endurecido 
 
De acuerdo con Kosmatka et al. (2004) podemos decir que el concreto en estado 
endurecido presenta las siguientes características importantes en su 
comportamiento: 
1.4.1. Curado. 
 
Un proceso muy importante en la realización de un concreto, sin lugar a 
dudas, es el curado ya que este permite que las propiedades con las cuales 
diseñamos el concreto se desarrollen de manera adecuada, la definición de 
curado queda de la siguiente manera 
“Es la manutención de la temperatura y del contenido de humedad 
satisfactorios, por un periodo de tiempo que empieza inmediatamente 
después de la colocación (colado) y del acabado, para que se puedan 
desarrollar las propiedades deseadas en el concreto.” (Kosmatka et al., 
2004, p. 261) 
 
2
 Consta de un armazón con un vástago móvil provisto de una Sonda de Tetmayer, un indicador y 
opcionalmente de un freno. El vástago se puede fijar en cualquier posición mediante un tornillo. El 
indicador es ajustable y se mueve sobre una escala graduada en mm. 
17 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
 
Fotografía 1.4 Curado de cilindros de concreto por el método de inmersión. 
Recuperado: http://precoladosyagregados.blogspot.mx 
 
 
1.4.2. Relación agua/cemento. 
 
Sin importar el grupo de materiales y las condiciones de curado; el 
contenido de agua usada en relación con la cantidad de materia 
cementante influyen de manera importante en la calidad del concreto 
endurecido. Se debe de buscar diseñar nuestro concreto con la menor 
cantidad de agua posible, sin descuidar la trabajabilidad del mismo. 
A continuación se presenta algunas ventajas que Polanco (2010) considera 
que obtiene el concreto en estado endurecido cuando reducimos la cantidad 
de agua de la mezcla: 
18 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
 Aumento de la resistencia a la compresión y a la flexión. 
 Reducción de la permeabilidad en el concreto endurecido, esto 
genera menos absorción y mayor hermeticidad. 
 Disminuye el cambio que se presenta en el volumen del elemento de 
concreto por efectos de secado y humedecimiento. 
 Mejora la unión entre el acero de refuerzo y el concreto. 
 Aumenta la resistencia del elemento de concreto cuando es expuesto 
a la intemperie. 
 
El vínculo entre la resistencia a la compresión y la relación agua/cemento, 
encontrada en concretos de baja resistencia, tiene la misma validez para 
concretos de alta resistencia. 
Debido a que la dosificación que se realizara en capítulos posteriores será 
para un concreto de alta resistencia, este manual se enfoca principalmente 
en mezclas con una relación agua/cemento menores o iguales a 0.40, 
Con base en lo anterior y en los datos obtenidos en los laboratorios de la 
Facultad de Estudios Superiores Aragón durante la dosificación de 
concretos de alta resistencia, se pudo determinar una relación aproximada 
entre la resistencia a la compresión y la relación agua/cemento de 
especímenes de concreto elaborado con las mismas características la cual 
se muestra en la tabla 1.1 
19 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
Relación 
agua/cemento 
Resistencia a la compresión 
a los 28 días de curado. 
(kg/cm²) 
0.40 650 
0.35 780 
0.30 900 
0.25 1050 
0.23 1200 
Tabla 1.1 Resistencia a la compresión de 
especimenes de concreto con diferente 
relación agua/cemento, con un tiempo de 
curado de 28 dias. Fuente: Luis Ernesto 
Sánchez Rivera. 
Es importante mencionar que los valores obtenidos son solo una 
aproximación debido a que la resistencia a compresión de este tipo de 
concretos depende de muchos otros factores como se verá en los capítulos 
siguientes. 
1.4.3. Calor de hidratación. 
 
Es el calor generado por el concreto durante su proceso de endurecimiento 
cuando el cemento reacciona con el agua, Kosmatka et al. (2004) considera 
que los elementos que hacen variar la tasa de liberación del calor de 
hidratación y su cantidad son los siguientes: 
 Tipo de cemento. 
 Dimensiones del elemento de concreto. 
 Temperatura ambiente. 
 Relación agua/cemento. 
 Temperatura inicial del concreto. 
 Aditivos incorporados. 
20 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
1.4.4. Resistencia. 
 
La resistencia de un material se puede definir como la capacidad que tiene 
de soportar esfuerzos sin presentar una falla. 
1.4.5. Resistencia a la compresión. 
 
También llamada f’c, se puede definir como la máxima carga axial3 que 
resiste un espécimen de concreto, expresada de manera común en 
kilogramos por centímetros cuadrados (kg/cm²), a una edad de 28 días. 
Kosmatka et al. (2004) consideran que la resistencia que presenta un 
espécimen de concreto a los 7 días es de aproximadamente el 75% de la 
resistencia a los 28 días, mientras que a los 56 y 90 días, las resistencias 
son 10% y 15% respectivamente mayores que a los 28 días. 
Algunos factores de los cuales depende la resistencia del concreto son los 
siguientes: 
 Relación agua/cemento. 
 Progreso de la hidratación. 
 Condiciones ambientales. 
 Edad del concreto. 
La gráfica 1.2 nos muestra un esquema de la relación agua/cemento contra 
la resistencia a los 28 días de una variedad de mezclas de concreto, donde 
 
3 Se refiere al plano que divide las secciones superior e inferior de un cuerpo. 
21 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
podemos apreciar el aumento de la resistencia cuando la relación 
agua/cemento disminuye. 
 
Gráfica 1.2 Cambios en la resistencia para diferentes relaciones 
agua cemento en más de 100 mezclas diferentes. Fuente:Kosmatka, S. H., Kerkhoff, B., Panarese, W. C., & Tanesi, J. 
(2004). Diseño y Control de Mezclas de Concreto. Skokie, 
Illinois: Portland Cement Association. 
 
Para poder determinar la resistencia a compresión se ocupan cilindros de 
concreto de 15 x 30 cm. Según la norma NMX-C-083-ONNCCE-2002. 
Aplicando carga constante a una velocidad de 84-210 (kg/cm²)/min 
(aproximadamente 0.5 ton/s) hasta la falla del espécimen (ONNCCE 2002). 
Sin embargo para concretos de alta resistencia se recomienda el uso de 
cilindros de 10 x 20 cm. 
 
 
22 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
Para calcular la resistencia a compresión de cilindros de concreto se usa la 
siguiente expresión: 
𝑓′𝑐 =
𝐶𝑎
𝐴𝐶
 
Dónde: 
𝑓′𝑐= Resistencia a la compresión del cilindro de concreto, (kg/cm²). 
𝐶𝑎= Carga axial soportado por el cilindro de concreto, en kg. 
𝐴𝑐= Área de la sección transversal del cilindro de concreto, en cm². 
1.4.6. Durabilidad. 
 
Es la capacidad del concreto de resistir la acción del medio ambiente, la 
abrasión 4 y al ataque químico 5 , sin perder sus propiedades (Neville & 
Brooks, 2010). 
Algunos de los factores que determinan la durabilidad del concreto son los 
siguientes: 
 Los materiales del concreto. 
 La interacción entre los materiales. 
 La proporción de los materiales. 
 Curado. 
 Métodos de colocación. 
 
4
 Derivada del vocablo en latín abradĕre, la noción de abrasión está vinculada con el hecho y 
consecuencia de raer o desgastar por medio de la fricción. 
5 Ataque de sulfatos, ácidos, agua de mar y cloruros. 
23 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
1.4.7. Reactividad álcali-agregado. 
 
Basándonos en lo investigado por Neville y Brooks (2010), podemos 
definirla como el deterioro que ocurre en el concreto de manera interna 
cuando los elementos minerales activos que constituyen a algunos 
agregados reaccionan con los hidróxidos6 de los álcalis7 del concreto. 
Hay dos tipos de reacciones, álcali-sílice y álcali-carbonato siendo la más 
preocupante la reacción álcali-sílice debido a que es más común encontrar 
agregados que contengan minerales de sílice. 
La reacción comienza cuando se forma un gel de álcalis en las oquedades 
internas del elemento se concretó, este gel atrae agua por absorción o por 
osmosis 8 aumentando su volumen y provocando presiones internas las 
cuales generan fisuración, redes de agrietamiento o dislocación en 
diferentes partes de la estructura de concreto. 
 
6 Los hidróxidos son compuestos iónicos formados por un metal (catión) y tantas agrupaciones de 
aniones OH- (hidróxido) como el número de oxidación que tenga el metal. 
7 Son sustancias cáusticas que se disuelven en agua formando soluciones con un pH bastante 
superior a 7 (al neutro) 
8 Proceso físico-químico que hace referencia al pasaje de un disolvente, entre dos disoluciones que 
están separadas por una membrana con características de semipermeabilidad. 
24 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
 
Fotografía 1.5 Elemento de concreto presentando 
deterioro por expansión debido a la reacción álcali-
agregado. 
Recuperado:http://en.wikipedia.org/wiki/Alkali%E2%80%
93silica_reaction 
Además de poderse moldear el concreto en una gran variedad de formas y 
texturas, una vez que el concreto endurece, si se hizo una correcta dosificación, 
colocación, consolidación, acabado y curado, el concreto obtiene las siguientes 
características: 
 No combustible. 
 Impermeable. 
 Durable. 
 Resistente a la abrasión. 
 Bajo mantenimiento o Libre de mantenimiento. 
1.5. Concreto de alta resistencia 
 
Debido a que la tecnología del concreto así como su resistencia va en aumento es 
muy difícil definir el concepto de “Concreto de Alta Resistencia”, por lo tanto 
podemos considerarlo como sigue: 
25 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
Aquél que posee una resistencia considerablemente superior a las normalmente 
encontradas en la práctica. 
 El ACI (Instituto Americano del Concreto) define concreto de alta resistencia como 
aquel que tiene una resistencia a la compresión, f´c>=420 kg/cm2. 
Por otro lado las Normas Técnicas Complementarias (N.T.C.) de Concreto del 
Reglamento de Construcciones del Distrito Federal (RCDF) 2004, lo define como 
aquel con una resistencia a la compresión, f´c>=400 kg/cm2. 
De manera tradicional, determinamos la resistencia de un concreto en pruebas de 
compresión simple realizadas a los especímenes de muestra a los 28 días. Sin 
embargo Kosmatka et al. (2004) considera que los concretos de alta resistencia 
son un caso especial, esto es debido a que su uso es principalmente en edificios 
altos, donde el proceso constructivo de los mismos es de tal manera que las 
estructuras de los niveles más bajos no reciben el 100% de la carga para la cual 
están diseñados hasta después de un año o más. Por lo tanto, en estos casos la 
resistencia a la compresión simple de estos especímenes está basada en pruebas 
realizadas a los 56 o 91 días, esto con el fin de bajar los costos de los materiales. 
Los concretos de alta resistencia deben de dosificarse con relaciones 
agua/cemento menores a 0.40, al dosificarse con una baja relación agua/cemento, 
por lo general presentan un bajo revenimiento e incluso en ocasiones revenimiento 
cero. Estas mezclas al ser más secas se deben de colocar y compactar por un 
tiempo más prolongado o por un método llamado “de sacudidas”, esto presenta un 
problema ya que las cimbras comunes son frágiles y no permiten la consolidación 
26 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
por el método antes mencionado, esto provoca que en la práctica sea necesario 
para la confección de concretos de alta resistencia el uso de aditivos 
superplastificantes, los cuales producen mezclas más trabajables donde se puede 
lograr el grado de compactación necesaria, evitar la segregación y la formación de 
agujeros. 
1.6. Aplicación de los concretos de alta resistencia. 
 
Gómez, M. (2011) menciona que a través de diversos estudios se ha podido 
demostrar que el uso de concreto de alta resistencia produce un beneficio 
económico importante y esto se puede ver directamente en el tamaño de los 
elementos estructurales, sobre en las columnas que soportan edificios de gran 
altura. 
Si se tienen elementos estructurales de menor tamaño esto produce un material 
más resistente y durable, representando también un beneficio cuando la estructura 
es sometida a un análisis de tipo dinámico, ya que se ha demostrado que se 
produce un desplazamiento lateral menor, provocando una mayor resistencia a la 
rigidez lateral de la estructura. 
Otro aspecto que vale la pena destacar del uso del concreto de alta resistencia es 
poder usar las mismas dimensiones en todos los elementos del edificio, ya que se 
puede iniciar la construcción de niveles inferiores usando concreto de alta 
resistencia y en los niveles posteriores simplemente ir disminuyendo la resistencia 
del mismo. 
27 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
 
Fotografía 1.6 Edificio Burj Dubái, 
Emiratos Árabes Unidos. Cuenta con 
818 m de altura, siendo el rascacielos 
más alto del mundo construido con el 
uso de concreto de alta resistencia. 
Recuperado: 
http://blog.360gradosenconcreto.com/3
77/ 
 
 
28 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
A Susana Xhaíl: Cualquier logro, por grande que 
sea, es insignificante si no tienes con quien 
compartirlo, dedicado a ti porque siempre has 
estado a mi lado para compartir no solo los buenos 
sino también los malos momentos, formando 
siempre un gran equipo, así como el cemento es el 
corazón del concreto, tú eres el corazón y sostén de 
todos y cada uno de mis proyectos. Te amo. 
 
 
 
 
 
CAPITULO 2. CEMENTO 
29 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
Trabajar con amor es construir una casa 
con cariño, como si nuestro ser amado 
fuera a habitar en esa casa. 
Khalil Gibran 
Capitulo 2. Cemento2.1. Cemento portland 
 
Invención atribuida al constructor ingles Joseph Aspdin, el cual lo llamo de esa 
forma por la similitud que tenía el concreto con el color de la caliza natural que se 
explotaba en la isla homónima ubicada en el Canal de la Mancha. 
 
Fotografía 2.1 Piedra de caliza natural de la isla de 
Portland (izquierda), cilindro de concreto actual 
(derecha). Fuente: Kosmatka, S. H., Kerkhoff, B., 
Panarese, W. C., & Tanesi, J. (2004). Diseño y Control 
de Mezclas de Concreto. Skokie, Illinois: Portland 
Cement Association. 
 
30 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
El cemento portland se produce por la pulverización del Clinker, el cual 
consiste principalmente en silicatos de calcio hidráulicos. El Clinker también 
contiene algunos aluminatos de calcio y ferroaluminatos de calcio y una o más 
formas de sulfato de calcio (yeso) que se muele conjuntamente con el clínker para 
la fabricación del producto final (Kosmatka et al., 2004, p. 28). 
Es un cemento de tipo hidráulico. Los cementos hidráulicos reciben su nombre 
debido a que comienzan una etapa de fraguado y endurecimiento por una 
reacción química que se produce cuando entran en contacto con el agua. 
 
2.2. Tipos de cementos portland en México. 
Según la ONNCCE (2010) en su norma mexicana NMX-C-414-ONNCCE-2010 los 
cementos se dividen en 6 tipos: 
1. Cemento portland ordinario (CPO): El cual puede contener materiales 
adicionados como caliza, humo de sílice, escoria o puzolanas hasta en un 
5%. 
2. Cemento portland puzolánico (CPP): Este tipo de cemento puede poseer 
desde un 6% hasta un 50% de materiales puzolánicos. 
3. Cemento portland con escoria granulada de alto horno (CPEG): Puede 
tener desde un 6% hasta un 60% de escoria. 
4. Cemento portland compuesto (CPC): Este tipo de cemento contiene yeso y 
clinker en un porcentaje que va desde el 50% hasta el 94% y dos o más 
adiciones de los siguientes materiales: 
31 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
 6%-35% de caliza 
 1%-10% de humo de sílice 
 6%-35% de materiales puzolánicos 
 6%-35% de escoria 
5. Cemento portland con humo de sílice (CPS): Puede contener desde el 1% 
hasta el 10% de humo de sílice. 
6. Cemento con escoria granulada de alto horno (CEG): Puede contener 
escoria de alto horno en una proporción que varía entre el 61% y el 80% 
Basándonos en la norma estos cementos pueden presentar ciertas características 
especiales, tales como: 
 RS: Resistencia a los sulfatos9. 
 BRA: Baja reactividad álcali-agregado. 
 BCH: Bajo Calor de hidratación. 
 B: Blanco. 
La norma en cuestión marca una subdivisión más en lo relativo a las clases de 
resistencias quedando de la siguiente manera: 
 20: Resistencia a la compresión mínima de 20 MPa (200 𝑘𝑔/𝑐𝑚2) a los 28 
días 
 30: Resistencia a la compresión mínima de 30 MPa (300 𝑘𝑔/𝑐𝑚2) a los 28 
días 
 
9 Sales inorgánicas derivadas del ácido sulfúrico. 
32 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
 40: Resistencia a la compresión mínima de 40 MPa (400 𝑘𝑔/𝑐𝑚2) a los 28 
días. 
 30R: Resistencia a la compresión mínima de 30 MPa (300 𝑘𝑔/𝑐𝑚2) a los 28 
días y de 20 MPa (200 𝑘𝑔/𝑐𝑚2) a los 3 días. 
 40R: Resistencia a la compresión mínima de 40 MPa (400 𝑘𝑔/𝑐𝑚2) a los 28 
días y de 30 MPa (300 𝑘𝑔/𝑐𝑚2) a los 3 días. 
Nomenclatura 
Resistencia 
Resistencia a la compresión (Kg/cm²) 
Valor mínimo 
a 3 días 
Resistencia a 28 días 
Mínimo Máximo 
20 - 200 400 
30 - 300 500 
30R 200 300 500 
40 - 400 - 
40R 300 400 - 
Tabla 2.1 Clasificacion de los diferentes cementos en 
México segun su resistencia basada en la norma NMX-
C-414-ONNCCE-2010. Fuente: Luis Ernesto Sánchez 
Rivera. 
La manera correcta de nombrar un cemento es la siguiente: se indica el nombre 
de alguno de los 6 tipos de cementos, seguido por la nomenclatura de resistencia 
y al final la característica especial. Por ejemplo, un cemento portland compuesto 
con un tipo de resistencia 40R, con resistencia a los sulfatos y bajo calor de 
hidratación, en la norma se designaría como CPC 40R RS/BCH. 
2.3. Parámetros del cemento para la dosificación de concretos 
de alta resistencia. 
El comprender la importancia que tienen las características físicas del cemento en 
la interpretación de las pruebas de laboratorio es de vital importancia. 
33 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
Durante la fabricación del cemento se vigilan de manera constante las 
características físicas índice en el cemento estos son algunos ejemplos: 
 Tamaño y finura de las partículas. 
 Sanidad (constancia de volumen). 
 Consistencia. 
 Tiempo de fraguado. 
 Resistencia a compresión. 
 Calor de hidratación. 
 Masa específica (densidad). 
En este manual solo nos evocaremos a calcular la masa específica debido a que 
este dato juega un papel importante en la dosificación de mezclas, aunado a que 
en los otros parámetros las normas fijan requisitos mínimos los cuales son 
cómodamente rebasados por la mayoría de los fabricantes, además de solo 
utilizarse para la evaluación de las propiedades del cemento y no del concreto. 
2.3.1. Masa específica. 
 
La masa específica del cemento (densidad) se define como la masa de 
cemento por unidad de volumen de los sólidos o partículas, excluyéndose el 
aire entre las partículas. La masa específica se presenta en toneladas por 
metro cúbico (ton/m³) o gramos por centímetro cúbico (g/cm³) (el valor 
numérico es el mismo en las dos unidades). La masa específica del 
cemento varía de 3.10 hasta 3.25, con promedio de 3.15 ton/m³ (Kosmatka 
et al., 2004, p. 67). 
34 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
2.4. Ensayos en el cemento para la dosificación de concretos de alta 
resistencia. 
2.4.1. Determinación de la masa específica del cemento portland. 
Basándonos en el método descrito por la ONNCCE (2010) en su norma 
NMX-C-152 podemos proponer el siguiente método de ensayo: 
Objetivo. 
Establecer un método para determinar la masa específica del cemento 
portland que se utilizara para la dosificación de concreto de alta resistencia. 
Material y equipo. 
 Muestra de cemento. 
 Frasco le Chatelier. 
 Keroseno libre de agua o Nafta. 
 Balanza de 0.05 g de precisión. 
 Termómetro de 0.2 C de precisión. 
 Embudo. 
Procedimiento. 
1. Llenar el frasco con keroseno a un nivel entre cero y un mililitro. 
2. Secar el interior del frasco arriba del nivel del keroseno, esto con el fin 
de evitar la adherencia del cemento en las paredes internas del frasco. 
3. Sumergir el frasco en un baño de agua a temperatura ambiente, 
cuidando que durante el baño la temperatura sea lo más constante 
35 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
posible, hasta que no existan diferencias mayores de 0.2° C entre la 
temperatura del keroseno dentro del frasco y la temperatura del 
keroseno exterior a éste. 
 
Fotografía 2.2 Frasco le Chatelier en 
baño de agua para temperar el 
keroseno dentro de el Fuente: Luis 
Ernesto Sánchez Rivera. 
4. Debido a que cuando se desprendan las burbujas de aire el líquido 
dentro del frasco disminuirá, llenar éste con una pipeta entre las marcas 
de cero y un ml (se recomienda mantener la medida en cero). 
5. Registrar el volumen de líquido dentro del frasco y la temperatura de 
ensayo (temperatura ambiente). 
36 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
6. Colocar el cemento en el área de trabajo para que adquiera la 
temperatura ambiente. 
7. Obtener una muestra de 60 ± 0.05 g. de cemento. 
8. Depositar el cemento dentro del frasco auxiliándonos del embudo para 
acelerar la colocación del mismo y para prevenir que éste se adhiera al 
cuello del frasco. 
 
Fotografía 2.3 Frasco le Chatelier con 
embudo, el cual facilita la 
introducción del cemento durante la 
obtención del masa específico del 
cemento. Fuente: Luis Ernesto 
Sánchez Rivera.. 
9. Colocar el tapón al frasco y girar el frasco tomándolo entre las manos en 
posición inclinada o haciéndolo rodar en posicióninclinada sobre una 
37 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
superficie plana, teniendo cuidado de que la superficie este cubierta con 
algún material suave que evite alguna ruptura del frasco; este proceso 
con el fin de desalojar el aire que haya sido atrapado al introducir el 
cemento en el keroseno. 
10. Sumergir el frasco en un baño de agua durante un tiempo suficiente 
para estabilizar la temperatura a la del ambiente, medir el volumen y 
anotarlo. 
11. Realizar el ensayo por lo menos 2 veces y registrar el promedio de los 
resultados. 
Cálculos. 
Para poder determinar la masa específico del cemento hacemos uso de la 
siguiente ecuación: 
𝜌 =
𝑀
(𝑉𝑓 − 𝑉𝑖)
 
Dónde: 
M= Masa de la muestra de cemento, en g. 
 𝑉𝑖= Volumen inicial, en 𝑐𝑚
3 
 𝑉𝑓= Volumen final (después de introducir los 60 g de cemento), en 𝑐𝑚
3 
ρ= Masa específica del cemento, en 𝑔/𝑐𝑚3 
38 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
A mis padres: Los agregados pétreos constituyen 
hasta 2/3 partes del concreto e influyen en gran 
manera en las características y propiedades del 
mismo, de igual manera ustedes han influido en 
todos mis logros y son una parte importantísima de 
ellos. Este trabajo va dedicado especialmente para 
ustedes por ser los cimientos de mi vida, todo lo 
que tengo, soy y sé es gracias a ustedes, estoy 
inmensamente agradecido por haberme dado uno 
de los legados más importantes en la vida que es la 
educación y haberme dado la oportunidad de 
cumplir mis metas. Esto va por ustedes, los amo. 
 
 
 
CAPITULO 3. AGREGADOS PÉTREOS. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
39 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
Aquel que quiera construir torres altas, 
deberá permanecer largo tiempo en los 
cimientos. 
Anton Bruckner 
Capitulo 3. Agregados pétreos 
Debido a que los agregados dentro de una mezcla de concreto ocupan de un 60% 
a un 75% del volumen total estos influyen fuertemente en algunas propiedades 
del concreto tanto fresco como seco, así como en las proporciones de la mezcla y 
en la economía de la misma, es por esto que es de suma importancia poner 
atención en la calidad y el tipo de cada uno de los agregados que van a ser 
usados en el diseño de la mezcla. 
Los agregados se dividen en dos tipos: agregado grueso (grava) y agregado fino 
(arena), ambos deben de cumplir con ciertas normas y características como: tener 
partículas durables, duras, limpias, resistentes, libres de productos químicos, no 
ser porosos, ni ser blandos. 
3.1. Conceptos básicos de los agregados pétreos. 
 
Los agregados sin importar si son finos o gruesos comparten ciertas propiedades 
físicas las cuales son de suma importancia para elaborar el diseño de una mezcla, 
estos se enuncian a continuación: 
3.1.1. Granulometría. 
 
Neville y Brooks (2010) la definen como la graduación y medición del 
tamaño de las partículas de un agregado con fines de análisis. El tamaño 
40 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
de las partículas se obtiene por medio del uso de mallas de alambre con 
aberturas cuadradas de diferentes tamaños, el cual se expresa como el 
porcentaje que pasa de material a través de cada uno de los tamices; la 
ONNCCE (2004) en su norma NMX-C-111-ONNCCE-2004 indica que para 
agregados finos se ocupa un grupo de 7 tamices cuyos tamaños varían de 
150 μm a 9.5 mm. Mientras el agregado grueso utiliza un total de 13 
tamices los cuales sus tamaños están entre 1.18 mm y 100 mm. 
 
Fotografía 3.1 Ejemplos de la distribución de tamaños en los 
agregados usados para el concreto. Fuente: Kosmatka, S. H., 
Kerkhoff, B., Panarese, W. C., & Tanesi, J. (2004). Diseño y Control de 
Mezclas de Concreto. Skokie, Illinois: Portland Cement Association. 
 
A continuación se definirán algunos conceptos íntimamente relacionados a 
la granulometría de los agregados: 
 
41 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
3.1.1.1. Módulo de finura. 
 
Es un índice de la finura del agregado, entre mayor sea el módulo de finura 
más grueso será el agregado. Este se calcula sumando los porcentajes 
acumulados de cada de la masa retenida en cada uno de los tamices y 
dividiendo este resultado entre 100. 
ANALISIS GRANULOMETRICO 
Malla. Masa Ret. % Reten. % Ret Acu. % Pasa. 
No. 3/8" 0.00 0.0 0.00 100.00 
No. 4 20.80 2.08 2.08 97.92 
No. 8 323.10 32.35 34.43 65.57 
No. 16 246.40 24.67 59.10 40.90 
No. 30 153.30 15.35 74.45 25.55 
No. 50 78.90 7.90 82.35 17.65 
No. 100 57.90 5.80 88.15 11.85 
Charola. 118.40 11.85 100.00 0.00 
Total. 998.80 100.00 340.56 
Masa 
Inicial. 
Masa 
Final. Perdidas. 
Módulo de 
Finura 
3.41 
1000.00 998.80 1.20 
Tabla 3.1 Ejemplo de la obtencion del modulo de finura en una muestra 
de arena basáltica durante el analisis granulometrico. Fuente: Luis 
Ernesto Sánchez Rivera. 
3.1.1.2. Tamaño máximo del agregado grueso. 
 
Es el menor tamiz por el cual pasa toda la muestra de agregado grueso. 
3.1.1.3. Tamaño máximo nominal del agregado grueso. 
 
Es el menor tamiz por el cual pasa la mayor parte de la muestra de 
agregado grueso. Este tamiz puede retener entre un 5% y un 15% de la 
masa total de la muestra. 
42 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
3.1.2. Humedad superficial y absorción. 
 
En una partícula de agregado su estructura interna está compuesta por 
material sólida y espacios vacíos los cuales pueden contener o no agua. 
La ONNCCE (2002) en sus normas NMX-C-164-ONNCCE-2002 y NMX-C-
165-ONNCCE-2004 muestra la forma correcta de poder obtener la 
absorción del agregado grueso y del agregado fino respectivamente; y la 
norma NMX-C-166-ONNCCE-2006 la manera de obtener la humedad de 
ambos. 
Las condiciones de humedad de los agregados se presentan en la figura 
3.1 y según Kosmatka et al. (2004) se pueden definir como: 
i) Secado al horno – totalmente absorbente 
ii) Secado al aire – la superficie de las partículas está seca, pero su interior 
contiene humedad y, por lo tanto, aún es ligeramente absorbente 
iii) Saturado con superficie seca (SSS) – no absorben ni ceden agua al 
concreto 
iv) Húmedos – Contiene un exceso de humedad sobre la superficie (agua 
libre). 
43 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
 
Figura 3.1 Condiciones de humedad de los agregados pétreos. Fuente: 
Kosmatka, S. H., Kerkhoff, B., Panarese, W. C., & Tanesi, J. (2004). Diseño y 
Control de Mezclas de Concreto. Skokie, Illinois: Portland Cement 
Association. 
 
El nivel absorción de los agregados gruesos generalmente varía entre 0.2% 
y 4%, mientras que el nivel de absorción de los agregados finos esta entre 
0.2% y 2%. 
La humedad superficial del agregado grueso generalmente se encuentra 
del 0.5% al 2% y en los agregados finos entre el 2% y el 6%. 
La humedad superficial y absorción de un agregado son parámetros que 
debemos tomar en cuenta para realizar un ajuste en la cantidad de agua de 
diseño, de modo que nuestros requerimientos de agua se atiendan con la 
mayor precisión posible. 
3.1.3. Masa específica (Densidad). 
 
Se define como la relación entre la masa de un agregado y el volumen que 
ocupan las partículas incluyendo los poros que hay dentro de las mismas 
(Guzmán, 2009). Normalmente se ocupa en cálculos de proporcionamiento 
44 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
y control de una mezcla, pero no es usado como un indicador de la calidad 
del agregado. 
El valor de la masa específica de agregados naturales generalmente se 
encuentra entre 2400 y 2900 kg/m³. 
Los métodos necesarios para la determinación de este parámetro en 
agregados gruesos y finos se encuentran en las normas NMX-C-164-
ONNCCE-2002 y NMX-C-165-ONNCCE-2004 respectivamente. 
3.1.4. Masa volumétrica (masa unitaria). 
 
Está definida como la masa necesaria de agregado (incluyendo espacios 
vacíos) para poder llenar un volumen específico. 
La masa volumétrica de los agregados generalmente está entre 1200 y 
1750 kg/m³. Para agregados finos la cantidad de vacíos varía entre el 40% 
y el 50% del total de volumen y para los agregados gruesos entre 30% al45%.La cantidad de vacíos es importante ya que esta afecta de manera 
directa la demanda de pasta cementante en el diseño de una mezcla 
(Kosmatka, 2004). 
45 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
 
Fotografía 3.2 Realización del ensayo de Masa volumétrico en la arena. Fuente: 
Luis Ernesto Sánchez Rivera. 
Los métodos usados para obtener la masa volumétrica y la cantidad de vacíos en 
los agregados están redactados en la norma NMX-C-073-ONNCCE-2004 
contemplando 3 tipos de masas volumétricas: Masa volumétrica suelta, masa 
volumétrica compactada y masa volumétrica sacudida. 
En la dosificación de concretos de alta resistencia se utilizan bajas relaciones 
agua/cemento, al aumentar de manera significativa la cantidad de cemento, surge 
la necesidad de que el agua demandada por los agregados sea la menor posible. 
La demanda de agua del agregado grueso se encuentra en función, 
principalmente, de su tamaño y su forma, así como de su origen mineralógico. 
Para conseguir una mayor superficie de contacto entre la pasta cementante y la 
grava, lo cual aumenta la adherencia, el agregado grueso debe de contar con un 
tamaño máximo pequeño. 
46 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
Generalmente, las gravas pequeñas presentan una mayor resistencia que 
aquellas de mayor tamaño, esto debido a que durante el proceso de trituración 
algunos defectos internos de la roca, como fisuras o poros, son eliminados; es por 
esto que se recomienda que el agregado grueso utilizado en los concretos de alta 
resistencia provenga de trituración. 
Con base en lo anterior, Flores, González, Rocha y Vázquez (2000) recomiendan 
para la realización de concretos de alta resistencia el uso de agregados gruesos 
con tamaños máximos nominales menores a los habituales, siendo los más 
usados los que se encuentran entre 10 y 15 mm, aunque se pueden ocupar los 
que estén entre 20 y 25 mm, siempre y cuando el material sea lo suficientemente 
homogéneo y resistente. 
Otro aspecto a considerar es que contrariamente a los concretos normales, los 
concretos de alta resistencia contienen agregados gruesos con una resistencia 
menor que la masa cementante que los rodea, siendo el agregado grueso una 
parte fundamental en la resistencia a compresión de los mismos. 
En lo relacionado al agregado fino, es necesario mencionar que la granulometría 
del mismo no afecta de manera importante la resistencia, sin embargo esta no 
debe de contener exceso de partículas en los tamices del No. 50 y No.100, ya que 
esto incrementa la demanda de pasta cementante y por lo tanto el costo de la 
mezcla. Sin embargo el módulo de finura del agregado fino influye de manera 
importante en la trabajabilidad y la resistencia a compresión, pudiéndose ocupar 
47 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
agregados finos con valores entre 2.83 y 3.36, siendo más óptimo el uso de 
agregados con un módulo de finura cercano a 3.00. 
3.2. Obtención de muestras representativas en los agregados. 
 
Obtener muestras representativas de los agregados es un proceso sumamente 
importante a la hora de realizar ensayos en los mismos. El llevar a cabo un buen 
muestreo nos permite obtener una porción representativa del tipo de material con 
el cual vamos a trabajar, esta muestra debe de ser de un volumen lo 
suficientemente cómodo para poder manipularlo, pero debe conservar todas las 
características de nuestra muestra de campo. 
3.2.1. Preparación y reducción de muestras de agregados. 
Apoyándonos en la norma NMX-C-170 de la ONNCCE (1997) se propone el 
siguiente método de ensayo 
Objetivo: 
Establecer un método para reducir las muestras obtenidas en el campo 
hasta un volumen apropiado para poder realizar pruebas; tratando de 
obtener las mínimas variaciones en las características medibles entre la 
muestra de campo y la muestra sometida a pruebas. 
Material y equipo: 
 Pala 
 Cucharon de punta recta 
 Escoba o cepillo 
48 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
Procedimiento: 
1. Se coloca la muestra de campo sobre una superficie dura, plana y 
limpia, donde no haya contaminación ni perdida de material. 
2. Se mezcla el material de manera uniforme, traspaleando la totalidad de 
la muestra formando una pila cónica, colocando cada paleada sobre la 
anterior. 
 
Fotografía 3.3 Agregado grueso formando una pila cónica 
durante el proceso de muestreo. Fuente: Luis Ernesto Sánchez 
Rivera. 
3. Usando la pala, aplanar con cuidado la pila del centro hacia la periferia 
hasta obtener un espesor y un diámetro uniformes. El diámetro debe de 
ser aproximadamente de cuatro a ocho veces el espesor. 
49 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
 
Fotografía 3.4 Muestra de agregado grueso formando un 
círculo durante el muestreo. Fuente: Luis Ernesto Sánchez 
Rivera. 
4. Dividir la pila aplanada en cuatro partes iguales haciendo uso de la pala. 
 
Fotografía 3.5 Cuarteo de muestra de agregado durante el 
proceso de muestreo. Fuente: Luis Ernesto Sánchez Rivera. 
5. Eliminar dos de las partes que se encuentren diagonalmente opuestas, 
limpiando también el material fino de los espacios vacíos usando el 
cepillo. 
50 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
 
Fotografía 3.6 Eliminacion de las extremos 
diagonalmente opuestos de la muestra durante el 
proceso de muestreo. Fuente: Luis Ernesto Sánchez 
Rivera. 
6. Mezclar el material restante y repetir el proceso de manera sucesiva 
hasta obtener la muestra del tamaño requerido para el ensayo. 
3.3. Calibración de recipientes. 
 
La calibración de los recipientes que se usaran durante los procesos de ensaye en 
los cuales se necesite determinar su masa (tara) y su volumen son sumamente 
importantes, ya que si se presenta un error en alguno de estos datos, el resultado 
en los parámetros de los agregados será erróneo y con seguridad todo el proceso 
de dosificación se verá afectado. Ante esta problemática se presenta el método 
normalizado para poder calibrar de forma correcta los recipientes que se usaran 
para los ensayos posteriores de este manual. 
51 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
3.3.1. Obtención de tara y factor para recipientes usados en la 
obtención de masa volumétrica de los agregados. 
Este método está basado en la Norma Mexicana NMX-C-073 de la 
ONNCCE (2004). 
Objetivo: 
Establecer un método para calibrar (obtener tara y factor) los recipientes 
usados en la obtención de masa volumétrica de los agregados pétreos. 
. Material y equipo: 
 Balanza de 0.1 g de precisión 
 Placa de vidrio al menos 25 mm más grande que el diámetro del 
recipiente a calibrar. 
 Recipiente metálico a calibrar. 
 Grasa sólida. 
 Termómetro de 1º C de precisión. 
Procedimiento: 
1. Determinar la masa del recipiente limpio y seco, anotándolo en el mismo 
recipiente con el nombre de tara. 
2. Colocar el recipiente con la placa de vidrio en la balanza y determinar su 
masa. 
3. Colocar una capa delgada de grasa en todo el borde del recipiente para 
evitar el escurrimiento del agua. 
52 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
4. Llenar el recipiente con agua limpia a temperatura ambiente y enrasar 
con la placa de vidrio de afuera hacia dentro cuidando que no se formen 
burbujas de aire entre la placa de vidrio y el interior del recipiente. Si 
aparecen burbujas repetir el proceso. 
5. Determinar la masa del recipiente lleno de agua y con la placa de vidrio. 
 
Fotografía 3.7 Determinación de la masa del recipiente lleno de agua 
durante el proceso de calibracion. Recuperado de: 
http://html.rincondelvago.com/determinacion-de-la-densidad-del-
terreno.html 
6. Determinar la temperatura del agua y en función de ello obtener la masa 
específica del agua en kg/m³ utilizando la siguiente tabla: 
 
 
 
53 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
Temperatura 
del agua (° C) 
Masa Específica 
(Kg/m³) 
0-12 1000.00 
15 999.10 
18 998.58 
21 997.95 
23 997.50 
24 997.30 
27 996.52 
29 995.97 
30 995.75 
Tabla 3.2 Masa específica del agua a 
diferentes temperaturas. Fuente: 
Organismo Nacionalde Normalización y 
Certificación de la Construcción y 
Edificación, S.C. “Industria de la 
construcción – Agregados – Masa 
volumétrica – Método de prueba”. NMX-
C-073-ONNCCE-2004. México, 2004. 
7. Realizar la prueba por lo menos 2 veces y registrar el promedio de los 
resultados del ensayo. 
Cálculos: 
Para determinar el factor del recipiente se utiliza la siguiente expresión: 
𝐹𝑟𝑒𝑐𝑖𝑝𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 =
𝑀𝑢
𝑀𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 − 𝑀𝑟+𝑣
 
Dónde: 
 𝐹𝑟𝑒𝑐𝑖𝑝𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒= Factor del recipiente en un metro cúbico, en 1/m³. 
 𝑀𝑢 = Masa específica del agua obtenida en la tabla 3.2, en Kg/m³. 
 𝑀𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = Masa del recipiente lleno de agua más la placa de vidrio, en kg. 
 𝑀𝑟+𝑣 = Masa del recipiente vacío más la placa de vidrio, en kg. 
54 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
3.4. Ensayos en el agregado fino para la dosificación de concretos de alta 
resistencia. 
3.4.1. Análisis granulométrico del agregado fino. 
 
Método basado en la Norma Mexicana NMX-C-077 de la ONNCCE (1997). 
Objetivo: 
Establecer un método para la realizar un análisis granulométrico del 
agregado fino en estado seco y así poder determinar la distribución de 
tamaños en las partículas del mismo. 
Material y equipo: 
 Charola metálica. 
 Balanza de 0.1 g de precisión. 
 Horno con termostato ajustable a 110 °C ± 5 °C. 
 Cucharon de punta recta. 
 Brocha. 
 Juego de mallas (3/8”, No. 4, No. 8, No. 16, No. 30, No. 50, No. 100). 
 Maquina agitadora para mallado. 
Procedimiento: 
1. Obtener una muestra representativa de agregado fino con una masa 
aproximada de 1.0 kg. 
55 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
2. Colocar la muestra en la charola y secar en el horno a una temperatura 
de 110° C ± 5° C hasta lograr una masa constante y enfriar a 
temperatura ambiente hasta alcanzar una temperatura confortable para 
su manejo. 
3. Obtener una muestra de 500 g. de material en estado seco. 
4. Armar las mallas en orden descendente de aberturas, terminando con la 
charola como base. 
5. Colocar la muestra en estado seco en la malla superior y colocar la tapa. 
6. Colocar el juego de mallas conteniendo la muestra en la maquina 
agitadora de mallado por un lapso de 15 min. 
 
Fotografía 3.8 Mallas granulometricas 
colocadas en la maquina agitadora 
durante el ensayo granulometrico. 
Fuente: Luis Ernesto Sánchez Rivera. 
7. Retirar las mallas de la máquina y se procede a desarmarlas 
empezando por la malla superior, midiendo la masa retenida en cada 
56 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
una de ellas; teniendo cuidado de no perder material al momento del 
pesaje, ocupar la brocha para poder retirar todo la muestra atrapada en 
los huecos de las mallas. 
8. Con ayuda de la tabla localizada en el anexo 1 y la masa total de 
muestra calcular: 
 La masa retenida en cada malla 
 El porcentaje retenido en cada malla usando la fórmula: 
% 𝑅𝑒𝑡𝑒𝑛 =
𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑅𝑒𝑡.
𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
𝑥100 
 El porcentaje del material retenido acumulado en cada malla sumando 
los porcentajes retenidos anteriores. 
 El porcentaje que pasa por cada una de las mallas, usando la fórmula: 
% 𝑃𝑎𝑠𝑎 = 100 − %𝑅𝑒𝑡 𝐴𝑐𝑢 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚𝑎𝑙𝑙𝑎 
9. Revisar que los resultados del análisis granulométrico se encuentren 
dentro de los límites que marca la norma utilizando la siguiente tabla. 
Tamaño de la malla 
% que pasa en 
Masa 
9.52 mm (3/8)" 100 
4.75 mm (No. 4) 95 a 100 
2.36 mm (No.8) 80 a 100 
1.18 mm (No. 16) 50 a 85 
0.60 mm (No. 30) 25 a 60 
0.30 mm (No. 50) 10 a 30 
0.15 mm (No. 100) 2 a 10 
Tabla 3.3 Límites granulométricos para 
agregado fino según la norma NMX-C-
077-ONNCCE-1997. Fuente: Luis 
Ernesto Sánchez Rivera. 
57 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
3.4.2. Determinación de la masa volumétrica compactada del agregado 
fino. 
La ONNCCE (2004) en su norma NMX-C-073 propone el siguiente método 
de ensayo para agregados finos: 
Objetivo: 
Establecer un método para determinar la masa volumétrica compactada del 
agregado fino en estado seco que se utilizara para la dosificación de 
concreto de alta resistencia. 
Material y equipo: 
 Balanza de 0.1 g de precisión 
 Horno con termostato ajustable a 110 °C ± 5 °C 
 Varilla punta de bala 
 Cucharon de punta plana 
 Recipiente para Masa volumétrico 
 Enrasador 
Procedimiento: 
1. Anotar la tara y el factor del recipiente que se usara previamente 
calibrado. 
2. Tomar una muestra de agregado de aproximadamente 1.5 veces la 
capacidad del recipiente. 
58 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
3. Colocar la muestra en la charola y secar en el horno a una temperatura 
de 110° C ± 5° C hasta lograr una masa constante y enfriar a 
temperatura ambiente hasta alcanzar una temperatura confortable para 
su manejo. 
4. Colocar el recipiente en una superficie dura y nivelada, llenar con la 
muestra seca hasta la tercera parte de su capacidad y nivelar la 
superficie con los dedos. 
5. Compactar el material con la varilla punta de bala aplicando 25 
penetraciones distribuidas uniformemente de manera concéntrica sobre 
la superficie sin llegar a tocar el fondo del recipiente, 
 
Fotografía 3.9 Proceso de compactacion durante la obtencion de 
la masa volumetrica compactada del agregado fino. Fuente: Luis 
Ernesto Sánchez Rivera. 
6. Agregar el material necesario para llenar el recipiente hasta dos terceras 
partes de su capacidad y repetir el proceso de compactación con la 
varilla punta de bala. 
7. Agregar el material necesario de modo que este rebase el borde 
superior del recipiente y repetir el proceso de compactación. 
59 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
8. Enrasar el recipiente usando el enrasador mediante movimientos de 
corte horizontal. 
9. Determinar la masa total del recipiente con todo y material. 
10. Realizar el ensayo por lo menos 3 veces y registrar el promedio de los 
resultados. 
Cálculos: 
Para determinar la masa volumétrica compactada del agregado fino en 
estado seco se utiliza la siguiente expresión: 
𝑀𝑣𝑐 = (𝑀𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 − 𝑀𝑟𝑒𝑐𝑖𝑝𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒) ∗ 𝐹𝑟𝑒𝑐𝑖𝑝𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 
Dónde: 
𝑀𝑣𝑐 = Masa volumétrica compactada de la muestra en estado seco, en 
kg/m³. 
 𝑀𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = Masa del recipiente con material, en kg. 
 𝑀𝑟𝑒𝑐𝑖𝑝𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 = Masa del recipiente, en kg. 
 𝐹𝑟𝑒𝑐𝑖𝑝𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 = Factor del recipiente, en 1/m³ 
 
 
60 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
3.4.3. Obtención de muestras de agregado fino en estado Saturado 
Superficialmente Seco (SSS). 
Método basado en la Norma Mexicana NMX-C-165 de la ONNCCE (2004). 
Objetivo: 
Establecer un método para la obtención de muestras de agregado fino en la 
condición de saturado y superficialmente seco (sss). 
Material y equipo: 
 Balanza de 0.1 g de precisión. 
 Horno con termostato ajustable a 110 °C ± 5 °C. 
 Molde y pisón para ensayo de humedad superficial. 
 Charola metálica 
Procedimiento: 
1. Obtener una muestra de por lo menos el doble del volumen que se va a 
emplear en el ensayo. 
2. Colocar la muestra en la charola y secar en el horno a una temperatura 
de 110° C ± 5° C hasta lograr una masa constante y enfriar a 
temperatura ambiente hasta alcanzar una temperatura confortable para 
su manejo. 
3. Sumergir la muestra en agua a temperatura ambiente teniendo por lo 
menos un tirante de agua de 20 mm, por un lapso de 24 h ± 4 h. 
61 
Sánchez Rivera Luis Ernesto 
4. Decantar el exceso de agua, cuidando que los finos de la muestra no se 
pierdan. 
5. Extender la muestra en una superficie limpia, seca y no absorbente, 
expuesta a una corriente de aire tibio que no arrastre los finos y remover 
la muestra con frecuencia para lograr un secado homogéneo. 
6. Repetir hasta que la muestra se acerque al estado saturado 
superficialmente seco (sss). 
7. Para determinar que el agregado se encuentre en el estado sss se 
coloca el molde con forma de cono truncado con su diámetro mayor 
hacia abajo sobre una superficie lisa y no absorbente, con parte de la 
muestra llenar hasta el tope el