La dosificación de un hormigón parte de dos decisiones: la relación agua/cemento, que fija la resistencia y la durabilidad, y el contenido de agua, que fija la trabajabilidad. Introduce la resistencia objetivo, el asiento y el volumen para obtener la relación a/c y las cantidades de cemento, agua, arena y árido grueso. Es una estimación preliminar: una dosificación de producción se confirma con amasadas de prueba.
Calculadora
Unidades:
MPa
Resistencia sobre probeta cilíndrica a 28 días especificada
Pulsa Calcular para obtener la relación agua/cemento y la masa de cada componente para tu volumen. Trata estos valores como cantidades de amasada de prueba: las proporciones reales dependen de la densidad, la humedad y la granulometría de tus áridos.
Solución paso a paso
Ayuda de dimensionamiento preliminar. Los resultados siguen las fórmulas publicadas que se citan más abajo y están pensados para estimaciones, estudio y diseño preliminar. El proyecto definitivo debe verificarlo un ingeniero cualificado conforme a la normativa vigente donde se ejecute la obra.
Beneficios principales
✓Deduce la relación agua/cemento de la resistencia objetivo, como procede una dosificación real
✓Ajusta el contenido de agua al asiento pedido en lugar de suponerlo
✓Da las cantidades de todo tu vertido, no solo por metro cúbico
✓Incluye la tabla comparativa de clases resistentes
✓El gráfico de sensibilidad muestra la subida del cemento con la resistencia
✓Enlaces compartibles y exportación CSV para la hoja de amasada
¿Qué es la dosificación del hormigón?
Dosificar un hormigón es elegir proporciones de cemento, agua, árido fino y árido grueso que den un hormigón de la resistencia, la trabajabilidad y la durabilidad especificadas al menor coste razonable. El método ACI 211.1 procede en un orden fijo: elegir el contenido de agua según el asiento pedido y el tamaño del árido, elegir la relación agua/cemento según la resistencia y la exposición, dividir una entre otra para obtener el contenido de cemento, y llenar después el volumen restante con áridos.
Por qué la relación agua/cemento lo gobierna todo
La hidratación del cemento consume solo alrededor de una cuarta parte de su propia masa en agua. Todo lo que va más allá queda en la mezcla como agua libre y, cuando acaba evaporándose, deja poros capilares. Son esos poros los que mandan en la resistencia, la permeabilidad y la resistencia al hielo-deshielo, y por eso un solo número —la relación del agua al cemento en masa— predice tantas cosas. Abrams estableció esta relación en 1918 y no ha necesitado revisión desde entonces.
El asiento no es una medida de calidad
El asiento mide la consistencia, no la resistencia. Un asiento mayor facilita la colocación entre armaduras densas, pero conseguirlo añadiendo agua sube la relación a/c y debilita el resultado. La forma correcta de aumentar la trabajabilidad a resistencia constante es un aditivo reductor de agua, y por eso casi todo hormigón estructural moderno lleva uno. Añadir agua en obra a un camión que se ha endurecido es lo más dañino que puede hacerse a un hormigón entregado.
Fórmula
a/c = f(f'c)
Relación agua/cemento elegida según la resistencia objetivo, tabla 6.3.4 del ACI 211.1
Fórmulas relacionadas
Cemento = Agua / (a/c)
Arena = ρ_hormigón − Cemento − Agua − Árido grueso
f'c = 120 / 13,8^(a/c)
f'cr = f'c + 1,34s
Definición de variables
Símbolo
Variable
Unidad
Descripción
f'c
Resistencia objetivo
MPa
Resistencia a compresión a 28 días especificada. La dosificación debe apuntar a una media superior para absorber la dispersión.
a/c
Relación agua/cemento
—
Masa de agua dividida entre masa de cemento. El parámetro más influyente de toda la dosificación.
Asiento
Asiento
mm
Medida de la consistencia. Un asiento mayor pide más agua, o un aditivo para no subir el a/c.
Cemento
Contenido de cemento
kg
Masa de conglomerante. Se deduce del contenido de agua dividido entre la relación a/c.
Agua
Contenido de agua
kg
Agua libre disponible para la hidratación y la trabajabilidad, sin la absorbida por los áridos.
V
Volumen necesario
m³
Volumen total de hormigón, para escalar las cantidades por metro cúbico.
Cómo usar esta calculadora
Dosifica por encima de la resistencia especificadaEl ACI 318 obliga a apuntar a una resistencia media superior al valor especificado para absorber la dispersión de producción: f'cr = f'c + 1,34s, donde s es la desviación típica del registro de ensayos de la central. Sin registro, el margen es aún mayor.
Elige el asiento según las condiciones de puesta en obra25 a 50 mm para pavimentos y hormigón en masa, 75 a 100 mm para losas y vigas, 100 a 150 mm para pilares y secciones congestionadas. No especifiques más trabajabilidad de la que el método de puesta en obra necesita.
Comprueba la exigencia de durabilidad además de la resistenciaLas clases de exposición imponen una relación a/c máxima con independencia de la resistencia. Un hormigón expuesto a hielo-deshielo con sales de deshielo se limita habitualmente a 0,45 sea cual sea la resistencia que eso implique, y la exposición marina a 0,40.
Corrige la humedad de los áridos antes de amasarLa cifra de agua es la del agua libre. Los áridos llevan humedad, y una arena húmeda puede retener del 4 al 6 % en masa: suficiente para mover la relación a/c efectiva en 0,05 o más. Las centrales corrigen en continuo; el amasado en obra casi nunca.
Confirma con una amasada de pruebaEstas cantidades son un punto de partida. Los áridos locales difieren en granulometría, absorción y densidad, así que es una amasada de prueba ensayada a 7 y 28 días lo que convierte una estimación en una dosificación.
Ejemplos resueltos
Ejemplo 1
Estimar la dosificación de 1 m³ de hormigón C25 —resistencia objetivo de 25 MPa— con 75 mm de asiento y árido de 20 mm máximo.
Solución paso a paso
Una resistencia objetivo de 25 MPa da una relación agua/cemento de 0,55
Un asiento de 75 mm pide alrededor de 185 kg de agua por metro cúbico
Contenido de cemento: 185 / 0,55 = 336 kg/m³
Árido grueso para un tamaño máximo de 20 mm: alrededor de 1050 kg/m³
El árido fino completa: 2400 − 336 − 185 − 1050 = 829 kg/m³
Para 1 m³: cemento 336 kg, agua 185 L, arena 829 kg, árido grueso 1050 kg
Comprobación: masa total = 336 + 185 + 829 + 1050 = 2400 kg, coherente con la densidad de un hormigón corriente.
Ejemplo 2
El mismo asiento y el mismo volumen, pero la resistencia objetivo sube de 25 a 40 MPa. Aquí se ve de dónde sale el sobrecoste de un hormigón de alta resistencia.
Solución paso a paso
Una resistencia objetivo de 40 MPa exige una relación agua/cemento de 0,38
La exigencia de asiento no cambia: el agua sigue en 185 kg/m³
Contenido de cemento: 185 / 0,38 = 487 kg/m³
El árido grueso sigue en 1050 kg/m³
Árido fino: 2400 − 487 − 185 − 1050 = 678 kg/m³
Comparación con el C25: el cemento ha pasado de 336 a 487 kg/m³, un 45 % más, mientras la arena ha caído de 829 a 678 kg/m³
Ahí está toda la economía de las clases resistentes. El agua la fija la trabajabilidad: subir de resistencia significa bajar el a/c, es decir poner más cemento, y el cemento es con diferencia el componente más caro.
La consecuencia va más allá del coste: 487 kg/m³ de cemento desprenden mucho más calor de hidratación, lo que en gran espesor expone a la fisuración térmica y puede obligar a emplear una adición mineral para controlarlo.
Sensibilidad a la resistencia
El contenido de cemento sube conforme aumenta la resistencia objetivo, porque el agua se mantiene prácticamente constante por la exigencia de asiento y la relación a/c debe bajar. Cambia a la curva de a/c para ver la misma relación por el otro lado. El marcador señala tu resistencia objetivo actual.
Cementofrente aResistencia objetivo (f'c)
Se recalcula en vivo con tus datos. El marcador señala tu valor actual.
Gráfico de líneas de Cemento frente a Resistencia objetivo (f'c). Los mismos valores aparecen en la tabla de datos de abajo.
Valores representados arriba, muestreados en el rango de resistencia objetivo (f'c).
Cómo interpretar el resultado
La relación agua/cemento es el número que hay que leer primero, porque las reglas de durabilidad la limitan con independencia de la resistencia. Una dosificación puede cumplir su exigencia de resistencia y ser rechazada por el criterio de exposición.
Relación agua/cemento: < 0,4a/c bajo: alta resistencia y alta durabilidad
Una relación agua/cemento de < 0,4 da un hormigón denso e impermeable, apto para exposiciones agresivas, incluidas la marina y la de sales de deshielo. Cuenta con un contenido de cemento alto, un calor de hidratación importante y una necesidad real de reductor de agua para mantenerlo manejable.
Relación agua/cemento: 0,4 – 0,5Rango estructural corriente
Una relación agua/cemento de 0,4 – 0,5 es el rango normal de un hormigón estructural y satisface la mayoría de las clases de exposición, incluida la de hielo-deshielo con aire ocluido. Buen equilibrio entre resistencia, durabilidad y coste.
Relación agua/cemento: 0,5 – 0,6a/c medio: comprueba la clase de exposición
Una relación agua/cemento de 0,5 – 0,6 conviene a una exposición interior moderada pero supera el límite de varias clases de durabilidad: el hielo-deshielo severo se limita habitualmente a 0,45 y la exposición marina a 0,40. Comprueba la exigencia de exposición antes de aceptar esta relación.
Relación agua/cemento: ≥ 0,6a/c alto: la durabilidad será pobre
Una relación agua/cemento de ≥ 0,6 da un hormigón permeable y poco durable. Solo conviene a rellenos en masa y a obra no estructural. Para cualquier elemento armado o expuesto, baja la relación: la carbonatación y la penetración de cloruros se aceleran claramente por encima de 0,55.
Cemento: ≥ 450Contenido de cemento alto: vigila el calor
Un contenido de ≥ 450 kg de cemento desprende un calor de hidratación importante. Por encima de unos 500 mm de espesor, eso expone a la fisuración térmica cuando el núcleo se enfría. Valora sustituir parte del cemento por cenizas volantes o escoria, lo que baja el pico de temperatura y mejora la durabilidad a largo plazo.
Errores comunes que evitar
Añadir agua en obra para recuperar el asiento
Por qué importa:Cada litro añadido sube la relación a/c y baja la resistencia. Añadir 20 litros a una carga de 6 m³ sube el a/c en torno a 0,02 y puede costar varios MPa, suficiente para no alcanzar la resistencia especificada.
✓Cómo evitarlo:No añadas nunca agua después del amasado sin autorización del suministrador y sin dejarlo registrado. Cuando la trabajabilidad se ha perdido en el trayecto, un superplastificante redosifica la carga sin tocar la relación a/c.
Dosificar a la resistencia especificada y no a la media a alcanzar
Por qué importa:La resistencia del hormigón varía de amasada a amasada. Una dosificación que apunte exactamente a f'c fallará los criterios de aceptación una de cada dos veces, ya que la mitad de los resultados caen por debajo de la media.
✓Cómo evitarlo:Dosifica para f'cr = f'c + 1,34s con la desviación típica de la central, según el ACI 318 §26.4.3. Sin registro de ensayos, la norma impone un margen fijo mayor.
Ignorar la humedad de los áridos
Por qué importa:Una arena húmeda puede llevar del 4 al 6 % de humedad en masa. Sobre 800 kg de arena eso son de 30 a 50 litros de agua no contabilizada, que mueven la relación a/c efectiva en 0,05 o más: una pérdida de resistencia significativa.
✓Cómo evitarlo:Mide la humedad de los áridos y descuéntala del agua de amasado. Las centrales lo hacen automáticamente; el amasado en obra debe hacerlo a mano, y es la razón principal de su peor rendimiento.
Tomar el asiento por un indicador de resistencia
Por qué importa:El asiento mide la consistencia y no la calidad. Dos hormigones de igual asiento pueden diferir en 20 MPa según su relación a/c, y un hormigón seco no es necesariamente un hormigón resistente.
✓Cómo evitarlo:Especifica la resistencia y el asiento por separado. Consigue la trabajabilidad con aditivos en lugar de con agua: es lo que permite satisfacer ambas a la vez.
Elegir el a/c solo por la resistencia
Por qué importa:Las exigencias de durabilidad imponen su propio a/c máximo, a menudo más estricto que el que pide la resistencia. Una dosificación a 0,55 puede alcanzar 25 MPa sin esfuerzo y seguir siendo inaceptable en exposición marina o con sales de deshielo.
✓Cómo evitarlo:Comprueba ambos. Retén el menor entre la relación deducida de la resistencia y el límite de la clase de exposición, tabla 19.3.2.1 del ACI 318 o la tabla equivalente de la UNE-EN 206.
Saltarse la amasada de prueba
Por qué importa:La granulometría, la forma de los granos, la absorción y la densidad de los áridos varían localmente, y todas mueven las proporciones. Una dosificación establecida sobre hipótesis genéricas puede no alcanzar su resistencia o resultar imposible de poner en obra.
✓Cómo evitarlo:Haz una amasada de prueba con los materiales reales y ensáyala a 7 y 28 días. El coste es bajo frente a las consecuencias de un vertido no conforme.
Aplicaciones prácticas
▸Dosificación preliminar de un hormigón estructural
▸Estimar las cantidades de cemento y áridos para el aprovisionamiento
▸Comparar el coste de material de distintas clases resistentes
▸Contrastar la dosificación propuesta por un suministrador con los principios
▸Enseñar la secuencia de dosificación del ACI 211
▸Hormigón amasado en obra, en trabajos sin central
Casos de uso por sector
Producción de hormigón preparado
Las centrales mantienen una biblioteca de dosificaciones aprobadas en lugar de dosificar cada pedido. Una estimación de principio sirve cuando una especificación sale de esa biblioteca, para juzgar si hace falta una nueva dosificación de ensayo o si basta con ajustar una existente.
Prefabricación
La prefabricación exige resistencias altas a corta edad para desmoldar y hacer rotar las pistas cada día. Eso empuja las relaciones a/c muy por debajo de lo que reclama la especificación a 28 días, y la dosificación se construye alrededor de la resistencia al desmoldeo.
Obra pública y trabajos marítimos
Es la durabilidad y no la resistencia lo que manda en la dosificación. Las clases de exposición limitan la relación a/c a 0,40 o menos e imponen adiciones minerales, de modo que la resistencia obtenida supera a menudo con creces lo que el cálculo estructural exige.
Consejos prácticos
💡El contenido de agua lo fija la trabajabilidad: subir de resistencia significa siempre más cemento, nunca menos agua.
💡Emplea un reductor de agua en lugar de agua para ganar asiento: es la única forma de tener las dos cosas.
💡Comprueba el límite de a/c de la clase de exposición antes de aceptar el valor deducido de la resistencia; suele mandar la durabilidad.
💡Por encima de unos 450 kg/m³ de cemento, el calor de hidratación pasa a ser un problema de proyecto en gran espesor.
💡Sustituir del 25 al 40 % del cemento por escoria o cenizas volantes baja a la vez el pico de temperatura, el coste y la permeabilidad a largo plazo.
💡La humedad de los áridos es la mayor variable sin controlar de un hormigón amasado en obra: mídela.
Ventajas y limitaciones
Ventajas
✓Sigue la secuencia del ACI 211, así que la lógica es verificable en cada paso
✓Deduce el a/c de la resistencia en lugar de exigirlo como dato
✓Ajusta el contenido de agua al asiento especificado en lugar de suponerlo
✓Se escala directamente al volumen del vertido para el aprovisionamiento
✓Lo bastante rápida para comparar clases resistentes en fase de proyecto
Limitaciones
!Estimación preliminar solamente: una dosificación de producción exige amasadas de prueba y ensayos
!Supone un árido de 20 mm máximo y materiales de densidad corriente
!Emplea una densidad nominal de 2400 kg/m³ en lugar de los volúmenes absolutos de los materiales reales
!No tiene en cuenta la densidad, la absorción ni la humedad de los áridos
!No incluye el aire ocluido, que desplaza pasta y reduce la resistencia
!Omite las adiciones minerales y los aditivos químicos
!No aplica el margen de resistencia media sobre el valor especificado
Proporciones por clase resistente
Todas con 75 mm de asiento y árido de 20 mm, por metro cúbico. El agua se mantiene constante porque el asiento lo está; todas las demás cantidades se mueven para acompañar la bajada de la relación agua/cemento.
Cantidades preliminares por metro cúbico con 75 mm de asiento. En España estas clases se designan HA-25 o HA-30 según la Instrucción vigente, y el número es la resistencia característica en MPa. A confirmar con amasada de prueba con los áridos reales.
La masa de agua dividida entre la masa de cemento de una dosificación. Es el parámetro más influyente del hormigón: gobierna a la vez la resistencia, la permeabilidad y la durabilidad. Una relación más baja da un hormigón más resistente y más denso, pero exige más cemento y aditivos para seguir siendo manejable.
¿Cuál es la dosificación de un hormigón C25?
Aproximadamente 1 : 2,5 : 3,1 en masa —cemento, arena, árido— con una relación agua/cemento de 0,55. Por metro cúbico eso son unos 336 kg de cemento, 185 litros de agua, 829 kg de arena y 1050 kg de árido de 20 mm.
¿Cuánto cemento lleva un metro cúbico de hormigón?
Entre unos 260 y 530 kg según la clase resistente. Un C25 pide alrededor de 336 kg/m³ y un C40 unos 487 kg/m³. El contenido sube con la resistencia porque el agua la fija la exigencia de trabajabilidad, no la resistencia.
¿Añadir agua debilita el hormigón?
Sí, y deprisa. Cada litro añadido sube la relación agua/cemento y baja la resistencia. Añadir 20 litros a una carga de 6 m³ sube el a/c en torno a 0,02, lo que puede costar varios MPa, bastante para no alcanzar la resistencia especificada.
¿Qué asiento hay que especificar?
25 a 50 mm para pavimentos y hormigón en masa, 75 a 100 mm para losas y vigas, 100 a 150 mm para pilares y armaduras densas. Especifica solo lo que la puesta en obra necesita: la trabajabilidad sobrante se paga en cemento o en aditivo.
¿Cómo ganar trabajabilidad sin perder resistencia?
Emplea un aditivo reductor de agua o un superplastificante. Dispersan los granos de cemento, de modo que la mezcla fluye con menos agua, lo que permite subir el asiento sin tocar la relación a/c. Casi todo hormigón estructural moderno lleva uno.
¿Por qué dosificar por encima de la resistencia especificada?
Porque la resistencia varía de amasada a amasada. Una dosificación que apunte exactamente al valor especificado falla los criterios de aceptación una de cada dos veces. El ACI 318 obliga a apuntar a una media de f'c + 1,34s, donde s es la desviación típica de la central.
¿Importa la humedad de los áridos?
Mucho. Una arena húmeda puede llevar del 4 al 6 % de humedad en masa, lo que sobre 800 kg son de 30 a 50 litros de agua no contabilizada. Eso mueve la relación agua/cemento efectiva en 0,05 o más, y es la razón principal del peor rendimiento del hormigón amasado en obra.
¿Cuál es la relación agua/cemento máxima por durabilidad?
Depende de la exposición. El ACI 318 la limita a 0,50 para hielo-deshielo, 0,45 con sales de deshielo y 0,40 en presencia de cloruros. Estos límites se aplican sea cual sea el valor que la exigencia de resistencia permitiría por sí sola.
¿Conviene emplear cenizas volantes o escoria?
A menudo sí. Sustituir del 25 al 40 % del cemento baja el pico de temperatura de hidratación, reduce el coste y mejora la permeabilidad y la resistencia a cloruros a largo plazo. La contrapartida es una subida de resistencia más lenta, lo que importa cuando se desencofra pronto.
Glosario
Relación agua/cemento (a/c)
La masa de agua libre dividida entre la masa de conglomerante, que gobierna la resistencia y la durabilidad.
Asiento
Medida de la consistencia de un hormigón, tomada como el descenso de un cono normalizado de hormigón fresco.
Ley de Abrams
La relación que establece que la resistencia de un hormigón bien compactado solo depende de la relación agua/cemento.
Agua libre
Agua disponible para la hidratación y la trabajabilidad, sin la absorbida por la porosidad de los áridos.
Árido fino
La arena, que pasa por el tamiz de 4,75 mm y rellena los huecos entre los granos gruesos.
Árido grueso
Grava o piedra machacada retenida en el tamiz de 4,75 mm, que forma el grueso del volumen del hormigón.
Aditivo reductor de agua
Producto químico que dispersa los granos de cemento y permite una trabajabilidad dada con menos agua.
Adición mineral
Cenizas volantes, escoria o humo de sílice que sustituyen parte del cemento y modifican la subida de resistencia y la durabilidad.
Amasada de prueba
Mezcla de ensayo realizada con los materiales reales y sometida a control de resistencia, que valida una dosificación antes de producir.
Resistencia media a alcanzar (f'cr)
La media que debe perseguir una dosificación para que los resultados individuales satisfagan el valor especificado con confianza suficiente.
Referencias científicas y normativas
ACI 211.1 — Práctica normalizada para elegir las proporciones de hormigones corrientes, pesados y en masa — American Concrete Institute
Código Estructural (Real Decreto 470/2021), anejo 18 — Hormigón estructural — Ministerio de Transportes, Movilidad y Agenda Urbana
UNE-EN 206 — Hormigón: especificaciones, prestaciones, producción y conformidad — AENOR
Abrams, D. A., Design of Concrete Mixtures, Bulletin 1, Structural Materials Research Laboratory (1918) — Lewis Institute, Chicago
UNE-EN 12350-2 — Ensayos de hormigón fresco: ensayo de asentamiento — AENOR
Neville, A. M., Properties of Concrete, 5.ª edición — Pearson
Conclusión
Dosificar un hormigón se reduce a una secuencia: el contenido de agua según el asiento, la relación agua/cemento según la resistencia y la exposición, el cemento dividiendo una entre otra, y los áridos para completar el resto. La relación agua/cemento es el número que cuenta, porque gobierna simultáneamente la resistencia, la permeabilidad y la durabilidad, y porque las reglas de durabilidad la limitan con independencia de la resistencia: una dosificación puede cumplir su exigencia de resistencia y seguir siendo inaceptable para su exposición. De ahí se derivan dos consecuencias prácticas. Subir de resistencia significa siempre más cemento y nunca menos agua, ya que la trabajabilidad fija el contenido de agua; y añadir agua en obra a una carga que se ha endurecido deshace toda la dosificación de una forma que nada aguas abajo recupera.
Estima tu propia dosificación arriba y luego recorre la resistencia objetivo en el gráfico para ver con qué rapidez sube el contenido de cemento.
