FACULTAD DE INGENIERÍAESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL CURSO: CONSTRUCCIÓN DE INFRAESTRUCTURA TEMA: ENSAYO NO DESTRUCTIVO (ESCLERÓMETRO) DOCENTE: MARRUFO DELGADO MARIO BLADIMIR GRUPO N°4: CALONGOS MELENDREZ JAIRO JULINHO CUNIA TOCTO EDINSON FERNANDEZ CARRANZA LISTER HOYOS VASQUEZ UBILDO VASQUEZ ACUÑA FLOR DALI NUEVA CAJAMARCA – PERÚ CONTENIDO ESCLEROMENTRO ...................................................................................................... 4 1. OBJETIVO ........................................................................................................... 4 2. FINALIDAD Y ALCANCE .................................................................................. 4 3. REFERENCIAS NORMATIVAS ....................................................................... 5 4. CAMPO DE APLICACIÓN: ............................................................................... 5 5. FACTORES QUE INFLUYEN EN EL ENSAYO ............................................ 6 6. EQUIPOS Y MATERIALES ............................................................................... 7 6.1. EQUIPOS...................................................................................................... 7 6.2. MUESTRA ....................................................................................................... 8 7. PROCEDIMIENTO ........................................................................................... 11 8. RESULTADOS ..................................................................................................... 12 8. HOJA DE CÁLCULO ............................................................................................... 13 2 3 ESCLEROMENTRO El esclerómetro fue diseñado por el Ing. suizo Ernst Schmidth en 1948, constituyendo una versión tecnológicamente más desarrollada que los iniciales métodos de dureza superficial generados en la década del veinte. 1. OBJETIVO Establecer la determinación de un número de rebote en el concreto endurecido usando un martillo de acero accionado por resorte. 2. FINALIDAD Y ALCANCE Esta norma se aplica para evaluar la uniformidad del concreto in situ, para delinear regiones de una estructura de calidad pobre u concreto deteriorado y para estimar el desarrollo de la resistencia in-situ. El uso de este método de ensayo para estimar la resistencia requiere del establecimiento de una correlación entre el esfuerzo y el número de rebote. La correlación se establecerá para una mezcla de concreto dada y un aparato dado. La correlación se establecerá sobre el rango de resistencias del concreto que sea de interés. Para estimar la resistencia durante la construcción, establecer la correlación realizando ensayos de número de rebote en probetas de concreto versus la resistencia última de las mismas probetas o de probetas compañeras. Para estimar la resistencia en una estructura existente, establecer la correlación de los números de rebote medidos en la estructura versus los esfuerzos de testigos diamantinos tomados de los emplazamientos correspondientes. 4 Para una mezcla de concreto dada, el número de rebote es afectado por factores como el contenido de humedad de la superficie de ensayo, el método utilizado para obtener la superficie de ensayo (tipo y condición del material o tipo de acabado); y la profundidad de carbonatación. Estos factores necesitarán ser considerados en la determinación de la correlación de esfuerzos y la interpretación de los resultados del ensayo. Debido a la incertidumbre inherente en la estimación de la resistencia, este método de ensayo no se utiliza como base para la aceptación o rechazo del concreto. Resumen del método Un martillo de acero impacta, con una cantidad predeterminada de energía, sobre un émbolo de acero en contacto con la superficie de hormigón (concreto) y se mide la distancia que el martillo rebota. 3. REFERENCIAS NORMATIVAS ASTM C 805:1997: Standard Test Method for rebound number of hardened concrete. NTP 339.181:2001: HORMIGON (CONCRETO). Método de ensayo para determinar el número de rebote del concreto endurecido esclerómetro. MTC e 725 metodo de ensayo para determinar el numero de rebote del concreto endurecido (esclerometria) 4. CAMPO DE APLICACIÓN: Originalmente, fue propuesto como un método de ensayo para determinar la resistencia a la comprensión del concreto, estableciendo curvas de correlación en laboratorio. Sin embargo, por los diferentes factores que afectan los resultados y la dispersión que se encuentra, en la actualidad se le emplea mayormente en los siguientes campos: - Evaluar la uniformidad del concreto en una obra. - Delimitar zonas de baja resistencia en las estructuras. - Informar sobre la oportunidad para desencofrar elementos de concreto. - Apreciar, cuando se cuenta con antecedentes, la evolución de la resistencia de estructuras. 5 - Determinar niveles de calidad resistente, cuando no se cuente con información al respecto. - Contribuir, conjuntamente con otros métodos no destructivos a la evaluación de las estructuras. Este es un esquema del esclerómetro mostrado en la figura de abajo, según la Información del fabricante, en el que se singulariza los siguientes elementos: ESQUEMA DE UN ESCLERÓMETRO 1. Percutor, 2. Concreto, 3. Cuerpo exterior, 4. Aguja, 5. Escala, 6. Martillo, 7. Botón de fijación de lectura, 8. Resorte, 9. Resorte, 10. Seguro. 5. FACTORES QUE INFLUYEN EN EL ENSAYO Posición del martillo. Textura y estado de la superficie de concreto (carbonatada aumenta resistencia). Concentración de árido grueso en la superficie (aumenta resistencia). Medida, forma y rigidez del elemento constructivo. Edad del concreto. Condiciones de humedad interna (Baja resistencia). Tipo de agregado. Tipo de cemento. Tipo de encofrado. 6 Grado de carbonatación de la superficie. Acabado. Temperatura superficial del concreto y la temperatura del instrumento. 6. EQUIPOS Y MATERIALES 6.1. EQUIPOS Martillo de Rebote Consiste en una barra de acero (émbolo), la cual recibe el impacto de una pieza de acero impulsada por un resorte (Ver figura 1). Este impacto se transmite a la superficie de concreto y debido a la resistencia de este, la pieza rebota y su desplazamiento máximo es registrado en una escala lineal fija al cuerpo del instrumento. Piedra abrasiva Está constituida por granos de carburo de silicio de tamaño medio o de algún otro material y textura similar. Yunque De Ensayo: Aproximadamente de 150 mm (6 pulgadas) de diámetro por 150 mm (6 pulgadas) de altura del cilindro, fabricado en acero, con área de impacto de una dureza Brinell de 500 kg/mm2 o Rockwell de 52 C. Provisto de una guía para centrar el martillo de rebote sobre el área de impacto y mantenerlo perpendicular a la superficie. 7 6.2. MUESTRA Selección de la superficie de ensayo: Las estructuras de concreto a ser ensayadas serán de por lo menos 100 mm (4 pulgadas) de espesor. Especímenes más pequeños deberán ser mantenidos rígidamente. Deberán evitarse las superficies de concreto que presenten descascaramiento o alta porosidad. EL encofrado contra el que el concreto fue colocado deberá ser similar (Nota 1). Las superficies planas generalmente exhiben números de rebote más altos que otras formas de acabado. Si es posible, las losas estructurales deberán ser ensayadas en la parte inferior para evitar superficies terminadas. Preparación de la superficie de ensayo: El área de ensayo será de por lo menos 150 mm (6 pulgadas) de diámetro. Las superficies de textura excesivamente suave o con mortero suelto, deberán ser pulidas con la piedra abrasiva descrita en el apartado 4.1.2. Las superficies lisas no tendrán que ser pulidas (Nota 1). Nota 1. En las superficies rugosas, los aumentos en el número de rebote es de 2,1 y para superficies contraplacadas de alta densidad (triplay), 0,4. Las superficies de concreto secas dan números de rebotes más altos que las superficies húmedas. La presencia de carbonatación de la superficie también puede producir un número de rebote más alto. Los efectos de secado y carbonatación de la superficie pueden ser reducidos mojando la superficie completamente 24 horas antes del ensayo. En casos de una capa espesa de concreto carbonatado puede ser necesario quitar la capa carbonatada en el área de ensayo y utilizando un pulidor poderoso (esmeril) para obtener números de rebote que sean representativos del concreto interior. No existen datos disponibles de la relación entre el número de rebote y el espesor del concreto carbonatado. El usuario deberá utilizar su experiencia profesional al ensayar concreto carbonatado. No deberán compararse superficies a nivel del suelo con otros elementos de diferente nivel. Otros factores que pueden afectar los resultados del ensayo son los siguientes: 8 Concreto a 0°C o menos pueden exhibir valores de rebote muy altos. El concreto sólo debe ensayarse después de que se ha descongelado. Las temperaturas del propio martillo de rebote pueden afectar el número del rebote. Nota 2. Los martillos de rebote a -18 °C pueden exhibir números de rebote reducidos en 2 ó 3. Para que las lecturas sean comparadas, la dirección de impacto, horizontal ascendente, descendente, etc., deberán ser las mismas o se aplicarán los factores de corrección a las lecturas. Martillos del mismo diseño nominal pueden dar números de rebote que difieren de 1 a 3 unidades y por consiguiente, deberán hacerse ensayos con el mismo martillo para comparar resultados. Si se utiliza más de un martillo, un número suficiente de ensayos deberá realizarse sobre una superficie de hormigón (concreto) típico, para determinar la magnitud de las diferencias esperadas. Se dará mantenimiento y se verificarán los martillos cada 6 meses y siempre que haya razón para cuestionar su funcionamiento apropiado. Se recomiendan los yunques de ensayo descritos en el apartado para la comprobación. Nota 3. La comprobación en un yunque no garantizará que el martillo rendirá datos repetibles de otros puntos en la escala. Algunos usuarios comparan varios martillos en hormigón (concreto) o superficies de piedra que abarcan el rango usual de números de rebote encontrados en el campo. 9 ANGULOS DE UTILIZACION DEL ESCLEROMETRO AS 10 7. PROCEDIMIENTO Para realizar el ensayo se selecciona y prepara una zona de hormigón que cumpla con: a) Zona de ensayo de aproximadamente 15 x 15 cm. b) Superficie lisa y sin recubrir (utilizar piedra abrasiva) c) Dibujar cuadrícula de líneas separadas entre 1” y tomar la intersección de las líneas como puntos de impacto. 11 d) Hacer al menos 9 lecturas (distanciadas entre si 1”) e) Si difieren repetir ensayo 8. RESULTADOS Calcular el índice de rebote. Dicho índice es la mediana de todas las lecturas y expresada con un número entero. La n datos obtenidos se ordenan de mayor a menor y se calcula el valor de la mediana: - Cuando n es impar, la mediana es el valor que ocupa la posición: 12 - Cuando n es par, la mediana es la media aritmética de las dos observaciones centrales. - Tomar el valor promedio de 8 a 10 valores de rebote R que ha sido marcados (no incluir valores que sean demasiado altos o demasiado bajos). - Si más del 20% de todas las lecturas difieren de la mediana en más de 6 unidades se descartan la totalidad de las lecturas (se rechazará la zona). En caso contrario el valor obtenido será el índice de rebote. - Con este valor se entra en un gráfico y se obtiene el valor aproximado de la resistencia de dicho hormigón. 8. HOJA DE CÁLCULO 13