Cómo calcular el volumen de concreto

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Antes de empezar cualquier trabajo de colocación de concreto, es importante determinar el volumen correcto de concreto necesario para el trabajo. Una cantidad insuficiente de concreto podría obligarte a realizar la colocación del concreto en dos pasos separados, lo que crea una juntura estructuralmente débil entre ambas colocaciones. Por otro lado, utilizar demasiado concreto puede ser una gran pérdida de dinero. Por fortuna, encontrar la cantidad necesaria de concreto para cualquier proyecto es solo cuestión de calcular el volumen del espacio a ser cubierto y luego añadir 5% o 10% a este número para ser conservadores. Para los emplazamientos de concreto básicos donde se vierte el concreto en un área rectangular tridimensional, se halla el volumen utilizando la ecuación longitud × ancho × altura.

Método 1

Método 1 de 2:
Utilizando ecuaciones de volumen

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Familiarízate con la forma de medición del volumen del concreto. El volumen del concreto (la cantidad de espacio físico que ocupa) por lo general se mide en yardas cúbicas (yds³) o metros cúbicos (m³). Una yarda cúbica es un cubo tridimensional con una longitud de 3 pies en cada dimensión, mientras que un metro cúbico es un cubo con una longitud de 1 metro en cada dimensión.
- Por lo general, las bolsas de concreto seco para mezcla especifican el volumen de concreto "húmedo" que se puede crear con cada bolsa cuando se mezcla adecuadamente con agua. A continuación se encuentran algunos cálculos aproximados de cuántas bolsas de concreto seco para mezcla se necesitan para hacer un metro cúbico de concreto húmedo:^{[1]
  X
  Fuente de investigación}
  - Bolsa de 40 kg : 56 bolsas para hacer 1 metro cúbico.
  - Bolsa de 32 kg: 71 bolsas para hacer 1 metro cúbico.
  - Bolsa de 26 kg: 86 bolsas para hacer 1 metro cúbico.
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Divide el proyecto en diversos prismas rectangulares. Comparado con otras formas tridimensionales, el volumen de un prisma rectangular es relativamente fácil de calcular, por lo que, si es posible, lo mejor es dividir todo el proyecto en uno o más prismas rectangulares. Por ejemplo, si para tu proyecto necesitas poner una sola losa rectangular en un escalón, esa losa será el único prisma. Sin embargo, si necesitas poner la losa junto con 4 paredes rectas, cada pared tendrá su propio prisma, resultando en un total de 5 prisma.
- Un prisma rectangular es un objeto tridimensional con seis caras, de las cuales todas son rectángulos; las caras opuestas en un prisma rectangular son paralelas entre sí.^{[2]
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  Fuente de investigación} En términos sencillos, se puede ver un prisma rectangular como un objeto con forma de "caja" y esquinas rectas.
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Calcula el volumen de cada prisma. El volumen de un prisma rectangular se puede hallar multiplicando su longitud por su ancho por su altura. Por ejemplo, en los próximos pasos, vamos a imaginar que vertemos una losa de 3,05 m (10 pies) de longitud, 3,66 m (6 pies) de ancho y 10,16 cm (4 plg) de profundidad.
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Convierte todas las medidas a una unidad equivalente. La longitud y el ancho de la losa están dados en pies y metros, pero la altura está dada en pulgadas y centímetros. Para que funcione la ecuación de volumen, todas las medidas deben expresarse en las mismas unidades, así que debemos realizar una conversión. Ya que hay 12 pulgadas en cada pie, debemos dividir el valor en pulgadas por 12 para obtener el valor en pies. La losa tiene 4 / 12 = 0,33 pies de profundidad.
- Para convertir centímetros a metros, simplemente dividimos el valor en centímetros por 100. Una losa que tiene 10,16 cm de profundidad tiene 10,16 / 100 = 0,10 metros de profundidad. Para convertir de nuevo a centímetros, multiplica por 100.
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Halla el volumen del prisma utilizando la fórmula: volumen = longitud * ancho * altura. Multiplica las 3 dimensiones para obtener el volumen del prisma. En nuestro ejemplo, el volumen de la losa 10 pies × 12 pies × 0,33 pies = 39,6 pies cúbicos.
- Para hallar el valor equivalente en metros, utilizamos las medidas en metros en lugar de las medidas en pies. 3,05 m × 3,66 m × 0,10 m = 1,12 metros cúbicos.
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Convierte el volumen a yardas cúbicas o metros cúbicos de acuerdo a tus necesidades. El volumen de la losa está expresado como 39,6 pies cúbicos, pero, desafortunadamente, el concreto por lo general se mide en yardas cúbicas. Existen 27 pies cúbicos en una yarda cúbica, entonces, para convertir a yardas cúbicas, podemos dividir el valor en pies cúbicos por 27. El volumen de la losa es 39,6 / 27 = 1,47 yardas cúbicas. Otra alternativa, ya que hay 3 pies en una yarda, es dividir cada medida individual en pies para obtener 3 valores en yardas y luego multiplicarlos entre sí para obtener la misma respuesta.
- El concreto también se mide con frecuencia en metros cúbicos. En nuestro ejemplo, ya hemos hallado ese valor. Sin embargo, en el caso que necesites convertir entre yardas cúbicas y metros cúbicos, debes saber que:
  - 1 yarda cúbica = 0,764554858 metros cúbicos.
  - 1 metro cúbico = 1,30795062 yardas cúbicas.
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Encuentra el volumen de los prismas adicionales aplicando el método anterior. Si tienes más de un prisma en el vertido de concreto, calcula el volumen de cada uno individualmente utilizando el método anterior. Finalmente, suma todos los valores para obtener el volumen total de concreto que necesitas para tu proyecto. Ten cuidado de que ninguno de los prismas se sobrepongan o terminarás contando parte del concreto dos veces, lo que te puede llevar a comprar más del que necesitas.
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Calcula el volumen de cualquier forma irregular. No todo trabajo en concreto se puede dividir fácilmente en prismas rectangulares. Por ejemplo, si tienes una zapata continua en el diseño de concreto, no puedes reflejar su forma con precisión utilizando prismas rectangulares. Para hallar el volumen de una forma irregular, primero halla el área de una sección transversal de la forma. Luego, multiplica esa área por la longitud de la forma. Por ejemplo, si la zapata continua tiene 2,74 m (3 yardas) de longitud y tiene una sección transversal de 0,21 metros cuadrados (0,25 yardas cuadradas), entonces el volumen es 2,74 × 0,21 = 0,58 metros cúbicos (o 3 × 0,25 = 0,75 yardas cúbicas).
- Adicionalmente, algunas formas comunes no rectangulares tienen ecuaciones propias para hallar su volumen. A continuación se encuentran las más utilizadas:
  - Cilindros: volumen = (Pi)r² × h, donde "r" es el radio del círculo en cualquier extremo del cilindro y "h" es la altura del mismo.
  - Prismas triangulares: volumen = 1/2bh₁ × l, donde "b" es la longitud de la base de una de las caras triangulares, "h₁" es su altura y "l" es la longitud del prisma.
  - Esferas: volumen = (4/3)(Pi)r³, donde "r" es el radio del círculo que representa la circunferencia de la esfera. Aunque es poco probable que alguna vez tengas que verter concreto en un cuadrado perfecto, ten en cuenta que algunas formas de cúpula son esferas cortadas por la mitad.
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Compra un poco más de concreto del que necesitas. La regla de oro es añadir un 5% o 10% más al volumen calculado para recompensar los derrames, el desperdicio o los excesos en la excavación. Como no es razonable esperar que se pueda utilizar el concreto con 100% de eficiencia, asegúrate de pedir más concreto del que realmente necesitas. Por ejemplo, si el volumen total es de 15,3 metros cúbicos (20 yardas cúbicas), entonces debes pedir 1,05 × 15,3 = 16,1 metros cúbicos (o 1,05 × 20 = 21 yardas cúbicas).
- Si vas a utilizar concreto reforzado con acero, el refuerzo de acero desplazará parte del volumen del concreto. Por lo general, no tienes que incluir este efecto en tus cálculos. Esto mantendrá tus cifras por el lado conservador.
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Si es necesario, convierte la cifra en volumen a peso. El concreto mezclado en camiones se vende en volumen, pero las bolsas de concreto que se venden en las ferreterías se venden por peso. Generalmente, el concreto seco tiene información en la bolsa indicando el peso o volumen de concreto "húmedo" que produce cada bolsa. El concreto pesa alrededor de 4000 libras por yarda cúbica (2400 kg por metro cúbico). Entonces, si necesitas 1,53 metros cúbicos (2 yardas cúbicas) de concreto, entonces necesitas (1,53 * 2400) 3672 kg de concreto o (2 * 4000) 8000 libras. Como se mencionó anteriormente, comprar más concreto seco para mezcla del que se necesita por lo general es mejor que comprar menos, la mezcla que no utilices se puede almacenar y utilizar en el futuro.

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Método 2

Método 2 de 2:
Conversión rápida para losas básicas

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Asegúrate de que el vertido de concreto sea un prisma rectangular. Los contratistas han desarrollado un sistema fácil y rápido para determinar cuánto concreto se necesita en un vertido determinado. Este método no necesita que utilices ninguna ecuación de volumen, sin embargo, hay dos condiciones para su uso. Primero, solo funciona con prismas rectangulares (vertimientos básicos con "forma de caja"). Este método es el más fácil para vertimientos relativamente poco profundos, pero es posible utilizarlo para todos los prismas rectangulares. Segundo, se requiere que las medidas longitud y ancho del área a verter estén expresadas en pies y que la profundidad esté expresada en pulgadas. Para convertir cualquiera de las medidas a pies, utiliza los factores de conversión descritos a continuación:
- 1 yarda = 3 pies
- 12 pulgadas = 1 pie
- 1 metro = 3,28 pies
- 30,48 centímetros = 1 pie
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Halla la medida en pies cuadrados del área que vas a verter. Los pies cuadrados (escrito "sq.ft" o pies²) son una medida de un área bidimensional que por lo general se utiliza para describir el espacio del piso. Para determinar la medida en pies cuadrados de tu trabajo, simplemente multiplica la longitud por el ancho del área que vas a verter sin tener en cuenta la profundidad.
- Por ejemplo, supongamos que vamos a verter un prisma rectangular que tiene 10 pies de ancho, 5 pies de largo y 6 plg (0,5 pies) de profundidad. Su medida en pies cuadrados sería de 10 × 5 = 50 pies cuadrados. Todavía no vamos a utilizar la profundidad.
- Recuerda, este método solo aplica para prismas rectangulares. En otras palabras, el área de vertimiento debe tener bordes verticales rectos.
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Divide la medida en pies cuadrados por un coeficiente numérico. Ahora que tienes la medida en pies cuadrados, todo lo que necesitas para hallar la cantidad de concreto que debes utilizar es dividir la medida en pies cuadrados por un número fijo, mientras más delgado sea el proyecto, más pequeño será el número; mientras más grueso sea el proyecto, más grande será el número. A continuación se encuentran los coeficientes para algunas medidas de grosor comunes. Si el grosor de tu proyecto no se encuentra listado, no te preocupes, vas a aprender cómo hallar el coeficiente fácilmente en el próximo paso.
- Si tu proyecto tiene 4 pulgadas de grosor, divide la medida en pies cuadrados por 81 para determinar la cantidad de concreto necesaria.
- Si tu proyecto tienes 6 pulgadas de grosor, divide la medida en pies cuadrados por 54 para determinar la cantidad de concreto necesaria.
- Si tu proyecto tienes 8 pulgadas de grosor, divide la medida en pies cuadrados por 40 para determinar la cantidad de concreto necesaria.
- Si tu proyecto tienes 12 pulgadas (1 pie) de grosor, divide la medida en pies cuadrados por 27 para determinar la cantidad de concreto necesaria.
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Determina manualmente los coeficientes impares. Si el grosor del vertido de concreto no es igual a ninguno de los ejemplos anteriores, puedes calcularlo rápidamente dividiendo por 324 el grosor del proyecto (en pulgadas). Luego, divide la medida en pies cuadrados por el número que obtuviste para hallar la cantidad de concreto necesaria.
- Por ejemplo, supongamos que un vertido de concreto de 50 pies cuadrados tiene 7 pulgadas de profundidad. Hallamos la cantidad de concreto necesario de la siguiente forma:
  - 324/7 = 46,28.
  - 50/46,28 = 1,08 yardas cúbicas.
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