“TECNOLOGÍA DEL CONCRETO”ENSAYOS PARA EL CONCRETO ENSAYOS DE CONCRETO 1.- INTRODUCCION El concreto se diseña para cumplir ciertas características técnicas generales que son especificadas por el usuario. Los ensayos al concreto son el primer paso del desarrollo constructivo que marcará la pauta para un veredicto de calidad y durabilidad de las estructuras construidas con este material. Durante la ejecución de proyectos, en algunos casos, este procedimiento se considera un formalismo que se hace por cumplir, pero no porque su análisis represente importancia para la ejecución de la obra. Sin embargo, este procedimiento es requisito en las licitaciones para obtención de certificaciones o como base para un anticipo económico. Si se le da la importancia que corresponde, esto permite tomar decisiones para optimizar desempeños y una buena ejecución de los procesos constructivos. El Inspector podrá ordenar, en cualquier etapa de la ejecución del proyecto, ensayos de certificación de la calidad de los materiales empleados. El muestreo y ensayo de los materiales se realizará de acuerdo a las Normas ITINTEC correspondientes. 3.7.2. La selección de las proporciones de los materiales integrantes del concreto deberán permitir que: Se logren la trabajabilidad y la consistencia que permitan que el concreto sea colocado fácilmente en los encofrados y alrededor del acero de refuerzo bajo las condiciones de colocación a ser empleadas, sin segregación ni exudación excesiva. Se logre resistencia a las condiciones especiales de exposición a que pueda estar sometido el concreto. Se cumpla con los requisitos especificados para la resistencia en compresión u otras propiedades. Cuando se emplee materiales diferentes para partes distintas de una obra, cada combinación de ellos deberá ser evaluada. Las proporciones de la mezcla de concreto, incluida la relación agua - cemento, deberán ser seleccionadas sobre la base de la experiencia de obra y/o de mezclas de prueba preparadas con los materiales a ser empleados Es importante recordar que la realización de la muestra debe hacerse por el personal idóneo, ya que el procedimiento no es complejo pero en ocasiones su actuar raya con lo obvio y se realizan procedimientos inadecuados que afectan el resultado final, dando pasos a dudas de las cuales se responsabilizará al material. “TECNOLOGÍA DEL CONCRETO” ENSAYOS PARA EL CONCRETO Éste, en realidad, no hace otra cosa que responder a las acciones apropiadas o no de su manipulación. Una operación realizada de forma idónea refleja el profesionalismo del constructor, productor o laboratorista que realice el procedimiento. El material puede estar en óptimas condiciones pero un proceso de toma mal realizado lo arruina todo. 2. OBJETIVO Establecer los parámetros para realizar muestreos en el concreto fresco para lograr resultados representativos de su resistencia, trabajabilidad, adherencia en sus diferentes edades mediante pruebas en un laboratorio especializado. 3.- ENSAYO DE TRABAJABILIDAD DEL CONCRETO (CONO DE ABRAMS) DEFINICION La trabajabilidad es una medición de que tan fácil resulta colocar, manejar y compactar el concreto. Esta prueba se realiza de acuerdo a la NTP 339.035 ASTM C 143 y se hace para asegurar que una mezcla de concreto sea trabajable. La muestra medida debe estar dentro de un rango establecido, . HERRAMIENTAS: - Cono estándar de revenimiento (10cm de diámetro en la parte superior x 20cm de diámetro en la parte inferior x 30cm de altura) “TECNOLOGÍA DEL CONCRETO” ENSAYOS PARA EL CONCRETO - Cucharon pequeño - Varilla con punta redondeada (60 de largo x 16 mm de diámetro) - Placa metálica PROCEDIMIENTO Muestra de hormigón y acondicionamiento del equipo. Las muestras de concreto esta normado de acuerdo a la NTP 339.036 y ASTM C-172 deben extraerse directamente de la canaleta de la hormigonera en el momento de la descarga y nunca del hormigón colocado en los encofrados o descargado en el suelo. Si el ensayo se realiza para determinar la aceptabilidad del hormigón, las muestras deberán tomarse después de haber descargado los primeros y antes de los últimos 250 litros (1/4 m3) del pastón. Si el ensayo tiene por objeto verificar la uniformidad del hormigón o su densidad, la muestra debe tomarse aproximadamente en mitad de la carga y de cada uno de los tres pastones correspondientes a despachos diferentes. Cada muestra deberá tener una cantidad de hormigón de aproximadamente el doble del necesario para el ensayo, (no menos de un 40 % mayor) y antes de iniciarlo deberá volver a mezclar a mano. . El operador se para sobre las pisaderas evitando el movimiento del molde durante el llenado. La capa inferior se llena hasta aproximadamente 7 cm de altura. se compacta con 25 golpes de varilla-pisón. los primeros golpes con la varilla ligeramente inclinada alrededor del perímetro. distribuidos uniformemente. Llenado del molde. continuando hacia el centro en espiral.1ra capa Se llena el molde en tres capas de igual volumen. “TECNOLOGÍA DEL CONCRETO” ENSAYOS PARA EL CONCRETO Posición del operador Se coloca el molde sobre la placa de apoyo horizontal. apisonadas con 25 golpes de varilla. Sin dejar de pisar las pisaderas se limpia el hormigón derramado alrededor del molde. Enrase y limpieza Terminada la compactación de la capa superior.3ra y última capa Se llena el cono hasta desbordarlo y se compacta nuevamente con 25 golpes de pisón.2da capa Se llena el cono hasta 2/3de su volumen (15 cm o media altura) y compacte nuevamente con 25 golpes de pisón. “TECNOLOGÍA DEL CONCRETO” ENSAYOS PARA EL CONCRETO Llenado del molde. penetrando algunos centímetros en la 1ra capa. . Llenado del molde. penetrando algunos centímetros en la 2da capa. El apisonado se distribuye uniformemente. se enrasa la superficie haciendo rotar sobre ella la varilla-pisón. Toda la operación de llenado y levantamiento no debe demorar más de 3minutos. sujetándolo por las asas y dejando las pisaderas libres. . Luego se levanta en dirección vertical sin perturbar el hormigón en un tiempo de 5 a 10segundos. “TECNOLOGÍA DEL CONCRETO” ENSAYOS PARA EL CONCRETO Levantamiento del molde Se carga el molde con las manos. 5 cm. Se mide la distancia entre la barra y el centro original de la cara superior del hormigón. “TECNOLOGÍA DEL CONCRETO” ENSAYOS PARA EL CONCRETO Medición del asentamiento Se coloca el pisón horizontalmente atravesado sobre el cono invertido. de modo que se extienda por sobre el hormigón asentado. Tablas del reglamento CONSISTENCIA SLUMP TRABAJABILIDAD METODO DE COMPACTADO SECA 0-2” Poco trabajable Vibrado normal PLÁSTICA 3-4” Trabajable Vibrado ligero mas chuseado FLUIDA >5” Muy trabajable Chuseado . Esta distancia es el ASENTAMIENTO del hormigón. aproximando a 0. CASOS QUE DEMANDA REPETIR EL ENSAYO . El ensayo debe ser realizado por personal capacitado. El resultado permite determinar si el hormigón contiene la cantidad de agua considerada en el diseño. Se ejecuta entre el 10 y 90% de la descarga. Si el hormigón moldeado se inclina decididamente hacia un lado. “TECNOLOGÍA DEL CONCRETO” ENSAYOS PARA EL CONCRETO ASENTAMIENTO RECOMENDADO PARA VARIOS TIPOS DE CONSTRUCCION TIPOS DE CONSTRUCCION MAXIMO MINIMO Zapata y muros de cimentación reforzados 3” 1” Zapata simple.. o sufre segregaciones o corte. se deberá repetir el ensayo. cajones y muros de subestructura 3” 1” Vigas y muros reforzados 4” 1” Columna de edificio 4” 1” Perímetros y losas 3” 1” Concreto ciclópeo 2” 1” CONSIDERACIONES AL ENSAYO El método se aplica a hormigones con áridos tamaño máximo igual o inferior a 50mm. “TECNOLOGÍA DEL CONCRETO” ENSAYOS PARA EL CONCRETO . El peso unitario del concreto se emplea principalmente para determinar o comprobar el rendimiento de mezcla.Largo y ancho Ø recipiente + 2” Mazo de goma. disminuye el peso unitario la mayor compactación incrementa el peso unitario. Llenar y compactar en tres capas de igual volumen. Varilla o vibrador: Varilla de Ø 5/8” (16 mm) x 24” (600mm) Recipiente cilíndrico: Capacidad de acuerdo a TM Placa de Enrasado: Espesor ≥ ¼” (6mm). así como el contenido del aire. Se debe conocer el volumen.Peso del molde Volumen del molde Cuando las mezclas de concreto experimentan incremento de aire. en la tercera capa sobrellene el recipiente. HERRAMIENTAS Balanza: Exactitud 45 g o dentro de 3% de peso de prueba. . formamos una idea de la calidad del concreto y de su grado de compactación. El peso unitario normalmente está entre 2240kg/m³ a 2460kg/m³ Peso unitario del concreto = Peso tota l. “TECNOLOGÍA DEL CONCRETO” ENSAYOS PARA EL CONCRETO 4. Pero las modificaciones del peso unitario son debidas al tipo de agregado empleado. agua y agregados) por metro cúbico de concreto. PROCEDIMIENTO Determinar el peso del recipiente vacío (en kg) y humedecerlo. PESO UNITARIO DEL CONCRETO DEFINICION El peso unitario normado de acuerdo a la NTP 339.046 y ASTM C 138 es el peso varillado expresado en kilos por metro cúbico Kg/m³ de una muestra representativa del concreto. determinar el contenido de los materiales (cemento. Peso recipiente (kg) Volumen del recipiente (m3) Rendimiento = Peso total de la tanda (kg) Peso unitario promedio (kg/ m3) . CALCULO .PESO UNITARIO Y RENDIMIENTO PUCF (kg/m3) = Peso total (kg) . “TECNOLOGÍA DEL CONCRETO” ENSAYOS PARA EL CONCRETO Enrasar la superficie del concreto y dar un acabado suave con la placa de enrasado Limpiar completamente el exterior del recipiente y determinar el peso (kg) de recipiente lleno con concreto. la inclusión de aire es necesaria en concreto que estará expuesto a ciclos de congelación y deshielo o a químicos descongelantes. .081 y ASTM C173. está en función de las proporciones. El control del contenido de aire en el concreto fresco es esencial para mantener la calidad deseada. Existen dos métodos para el cálculo de contenido de aire. CONTENIDO DE AIRE El objeto de este ensayo es determinar el contenido de aire atrapado en una mezcla fresca. Aíre originalmente presente en los espacios ínter granulares del cemento y agregados. En algunas condiciones se incorpora aire adicional para mejorar la durabilidad.083 y ASTM C 23. El aire presente en los vacíos de la pasta de un concreto puede tener su origen en las siguientes causas: Aíre original en los espacios de cemento y agregados pero después depositados en la pasta antes de endurecer. las características físicas de los agregados y del método de compactación. Aíre incorporado en el concreto durante los procesos de mezcla y colocación. Aíre originalmente disuelto en el agua de la mezcla. “TECNOLOGÍA DEL CONCRETO” ENSAYOS PARA EL CONCRETO 5. el primero es el método presión que se da de acuerdo a la NTP 339. con cualquier tipo de agregado. El segundo es el método volumétrico el cual se da de acuerdo a la NTP 339.el aire generalmente ocupa del 1% al 3% del volumen de la mezcla. . Llenar el recipiente con tres capas de igual volumen. Compactar la capa inferior en todo su espesor. Se usa un medidor de aire tipo Washington MATERIALES Varilla. Humedecer el interior del tazón y colocarlo en una superficie plana nivelada y firme.5 ft3 (14 L) o menores. Compactar cada capa con 25 penetraciones de la punta semi- hemisférica de la varilla. “TECNOLOGÍA DEL CONCRETO” ENSAYOS PARA EL CONCRETO CONTENIDO DE AIRE DEL CONCRETO FRESCO POR MÉTODO DE PRESIÓN Es el de mayor uso y sirve para determinar el contenido de aire de concretos con agregados densos y relativamente densos. sobrellenando ligeramente la última capa..Con cabeza de goma.50 lb (600 ± 200 g. de vidrio o acrílico con una longitud y ancho de al menos 2” (50 mm) Mazo. Placa para remover exceso de hormigón. de acero de 5/8. Golpear firmemente los lados del tazón de 10 a 15 veces con el mazo. sin impactar en el fondo del recipiente con la varilla. teniendo el extremo redondeado. . Continuar inyectando agua por la llave de purga.50 lb (1000 ± 200 g).25 ± 0.25 ± 0.5 ft3 un mazo que pese aproximadamente 2.Rectangular y plana de metal o al menos ¼” (6 mm) de espesor. después de compactar cada capa. y luego limpie el exceso de muestra del borde del recipiente. Limpiar y humedecer el interior de la cubierta antes de acoplarla con las mordazas a la base.. distribuyendo uniformemente las penetraciones en toda la sección. mientras mueve y golpea el medidor para asegurar que todo el aire es expulsado. Para evitar que las burbujas de aire queden atrapadas en el interior de la muestra Enrasar el hormigón utilizando la regla enrasadora apoyada sobre el borde superior del molde. PROCEDIMIENTO Seleccionar una muestra representativa.Debe ser redonda. las mordazas se sujetan dos a la vez y en cruz Inyectar agua a través de una de las llaves de purga hasta que se salga por la otra. Compactar la segunda y tercera capa penetrando 1 pulgada (25 mm) de la capa anterior. Para recipientes más grandes que 0.) para usarse con recipientes de 0. de peso aproximadamente 1. Leer el porcentaje de aire. Cerrar ambas llaves de purga. ƒ´c. Esperar unos segundos para que el aire comprimido llegue a una temperatura normal y se estabilice la lectura de presión. Para estimar la resistencia del concreto in situ. “TECNOLOGÍA DEL CONCRETO” ENSAYOS PARA EL CONCRETO Cerrar la válvula de escape de aire y bombear aire dentro de la cámara hasta que el manómetro este en la línea de presión inicial. Los resultados de las pruebas de resistencia a partir de cilindros moldeados se pueden utilizar para fines de control de calidad. Un resultado de prueba es el promedio de. PVC ú otro material no absorbente y que no reaccione con el cemento. del proyecto. En la mayoría de los casos. para programar las operaciones de construcción. EQUIPO NECESARIO Moldes: deben ser de acero. Dar pequeños golpes en los lados del tazón con el mazo. en tanto la resistencia a la compresión se calcula a partir de la carga de ruptura dividida entre el área de la sección que resiste a la carga y se reporta en megapascales (MPa) en unidades SI. la norma ASTM C31 formula procedimientos para las pruebas de curado en campo. hierro forjado. Los cilindros sometidos a ensayo de aceptación y control de calidad se elaboran y curan siguiendo los procedimientos descritos en probetas curadas de manera estándar según la norma ASTM C31 “Práctica estándar para elaborar y curar cilindros de ensaye de concreto encampo”. los requerimientos de R resistencia para el concreto se realizan a la edad de28 días. RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN (F`C) NTP 339.034 ASTM C 39 La resistencia a la compresión del concreto es la medida más común de desempeño que emplean los ingenieros para diseñar edificios y otras estructuras. Antes de usarse los moldes deben ser cubiertos ligeramente con aceite mineral o un agente separador de encofrado no reactivo. por lo menos. Las probetas cilíndricas se someten a ensayo de acuerdo a ASTM C39. Los resultados de las pruebas de resistencia a la compresión se usan fundamentalmente para determinar que la mezcla de concreto suministrada cumpla con los requerimientos de la resistencia especificada. tales como remoción de cimbras o para evaluar la conveniencia de curado y protección suministrada a la estructura. . La resistencia a la compresión se mide tronando probetas cilíndricas de concreto en una máquina de ensayos de compresión. golpeando con la mano ligeramente el manómetro para estabilizar la lectura 6. dos pruebas de resistencia curadas de manera estándar o convencional elaboradas con la misma muestra de concreto y sometidas a ensayos a la misma edad. aceptación del concreto o para estimar la resistencia del concreto en estructuras. Ajustar el manómetro en la línea de presión inicial por bombeo o deje escapar aire si es necesario dando ligeros golpes con la mano. “Método estándar de prueba de resistencia a la compresión de probetas cilíndricas de concreto”. Abrir la válvula principal entre la cámara de aire y el tazón. 60 y 0. MUESTREO 1. depositándolo con cuidado alrededor del borde para asegurar la correcta distribución del concreto y una segregación mínima. Debe darse el menor número de pasadas para obtener una superficie lisa y acabada. de 60 cm de largo y con una de sus extremos boleados. Colocar el concreto en el interior del molde. Mazo: debe usarse un mazo de goma que pese entre 0. horizontal. Enrasar el exceso de concreto con la varilla de compactación y completar con una llana metálica para mejorar el acabado superior. 6. la segunda y tercera capa se compacta penetrando no más de 1” en la capa anterior. por un método adecuado y sin tener en cuenta la aparente calidad del concreto. distribuyéndolas uniformemente en forma de espiral y terminando en el centro. Ajustar el sobrante ó faltante de concreto con una porción de mezcla y completar el número de golpes faltantes. Este ya es un tema sujeto al criterio del ingeniero residente ó del supervisor de obra. La capa inferior se compacta en todo su espesor. Cada capa se debe compactar con 25 penetraciones de la varilla. nivelada y libre de vibración. En la última capa agregar la cantidad de concreto suficiente para que el molde quede lleno después de la compactación. Los especímenes deben ser cilindros de concreto vaciado y fraguado en posición vertical. 7.80 Kg. de altura igual a dos veces el diámetro. Identificar los especímenes con la información correcta respecto a la fecha. Las muestras deben ser obtenidas al azar. Colocar el molde sobre una superficie rígida. . 5. ó de 4×8 pulgadas para agregado de tamaño máximo que no excedan de las 2”. Se deberá obtener una muestra por cada 120 m3 de concreto producido ó 500 m2 de superficie llenada y en todo caso no menos de una diaria. ya que la importancia de determinado elemento estructural puede ameritar la toma de un mayor número de muestras para control 3. 4. plancha de metal y depósito que contenga el íntegro de la mezcla a colocar en la probeta (una carretilla de obra cumple este requerimiento). 2. Hay que proteger adecuadamente la cara descubierta de los moldes con telas humedecidas ó películas plásticas para evitar la pérdida de agua por evaporación. Llenar el molde en tres capas de igual volumen. “TECNOLOGÍA DEL CONCRETO” ENSAYOS PARA EL CONCRETO Varilla: debe ser de fierro liso diámetro 5/8”. tipo de mezcla y lugar de colocación. siendo el especímen estándar de 6×12 pulgadas. Después de compactar cada capa golpear a los lados del molde ligeramente de 10 a 15 veces con el mazo de goma para liberar las burbujas de aire que puedan estar atrapadas (es usual dar pequeños golpes con la varilla de fierro en caso de no contar con el mazo de goma). Equipo adicional: badilejo. almacene las probetas en condiciones adecuadas de humedad.). debe dejar constancia del peso y dimensiones de las probetas. No deben transcurrir más de 15 minutos entre las operaciones de muestreo y moldeo del pastón de concreto. Lo usual es evaluar resistencias a los 7 y 28 días. Curado: 1. “TECNOLOGÍA DEL CONCRETO” ENSAYOS PARA EL CONCRETO 8. Hecho esto se marcará en la cara circular de la probeta las anotaciones de la tarjeta de identificación del molde. Desmoldado: 1. Luego de esto deben pasar a curado. además de certificar la resistencia. . Si la parte superior de la probeta se daña durante el traslado se debe dar nuevamente el acabado. Las probetas se retirarán de los moldes entre las 18 y 24 horas después de moldeadas. temperatura. EVALUACIÓN Y ACEPTACION DEL CONCRETO Frecuencia de los ensayos Las muestras para ensayos de resistencia en compresión de cada clase de concreto colocado cada día deberán ser tomadas: No menos de una muestra por día No menos de una muestra de ensayo por cada 50 m3 de concreto colocado. Después de elaboradas las probetas se transportarán al lugar de almacenamiento donde deberán permanecer sin ser perturbados durante el periodo de curado inicial. 2. 9. Se deben preparar al menos (02) probetas de ensayo de cada muestra para evaluar la resistencia a la compresión en determinada edad por el promedio. El laboratorio. etc. siempre cubiertas por agua a una temperatura de entre 23 y 25°C. Después de desmoldar las probetas y antes de que transcurran 30 minutos después de haber removido los moldes. humedad. de la fecha y hora del ensayo. Deben mantenerse las probetas en las mismas condiciones de la estructura origen (protección. Durante las primeras 24 horas los moldes deberán estar a las siguientes temperaturas: para f´c>422 kg/cm² : entre 20 y 26°C y para f´c<422 kg/cm² : entre 16 y 27 ºC. Si el volumen total de concreto de una clase dada es tal que la cantidad de ensayos de resistencia en compresión ha de ser menor de cinco. “TECNOLOGÍA DEL CONCRETO” ENSAYOS PARA EL CONCRETO No menos de una muestra de ensayo por cada 300 m2 de área superficial para losas o veredas. o de cada tanda si va ha haber menos de cinco. el Supervisor podrá disponer la supresión de los ensayos de resistencia en compresión si. En elementos que no resistan fuerzas de sismo si el volumen total de concreto de una clase dada es menor de 40 m3. el Supervisor ordenará ensayos de por lo menos cinco tandas tomadas al azar. a su juicio. Probeta 1 Probeta 2 Probeta 3 . está garantizada la calidad de concreto. Días % de F’C alcanzados 3 65-75 7 70-75 14 90-95 28 100 % válido para concretos sin aditivos . “TECNOLOGÍA DEL CONCRETO” ENSAYOS PARA EL CONCRETO Cálculo de F’C : F’C= P A P= Carga axialaplicada al cilindro (kg). A= Área del cilindro (cm2). La probeta se introduce en un molde metálico para confinar la parte correspondiente al suelo cemento. De la figura 1 se deduce que Fa = P/2 Detalle de los puntos de apoyo de la probeta y punto de aplicación de la carga. donde uno de los puntos de apoyo está situado a 5 mm de la junta de unión entre la probeta de suelo cemento y la probeta de concreto asfáltico. 1 Se asume que el valor de la fuerza cortante es igual a la fuerza de adherencia entre base y carpeta. utilizando una prensa de CBR. se ensaya al esfuerzo cortante como si se tratase de una viga apoyada. luego. . quedando fuera del molde la parte que corresponde a la carpeta de rodadura. concreto hidráulico o tratamiento superficial doble. concreto hidráulico o tratamiento superficial doble. Fig. mediante un ensayo de cizalla. figura 1. ENSAYOS DE ADHERENCIA La determinación de la fuerza de adherencia entre base y carpeta de rodadura se lleva a cabo en probetas de suelo cemento adheridas a probetas de concreto asfáltico. “TECNOLOGÍA DEL CONCRETO” ENSAYOS PARA EL CONCRETO 7. ........ hormigón hidráulico y la capa de tratamiento superficial doble.5 g de piedra triturada tipo 4ta (35 % de piedra triturada incorporada en los 5 cm finales)......... 15 % Piedra triturada tipo 5ª... 8% y 10 % de cemento Pórtland tipo1.. RR 2C: emulsión bituminosa con polímero de rotura rápida...... seguido del riego de agregado pétreo grueso y fino. ........ Para el moldeo de estas probetas se siguen los pasos establecidos para la elaboración de las probetas normales...7 % Preparación de Probetas de hormigón hidráulico Se moldean probetas de hormigón hidráulico de 4 cm de altura para medir la adherencia con el suelo cemento.. utilizada para la adherencia entre probetas.. 4.... que consiste en la aplicación de tres riegos de emulsión bituminosa con polímero.......... se procede a mezclar el suelo-cemento con 274. procediéndose luego a la compactación de la quinta capa según establece el Método.... 36 % Piedra triturada 6ª........ “TECNOLOGÍA DEL CONCRETO” ENSAYOS PARA EL CONCRETO Preparación de las probetas se preparan probetas de suelo cemento dosificadas con 5 %. 10 % Cal hidratada (filler).. se aplica el adhesivo consistente en la emulsión con polímero tipo RR 2C....... Emulsión Las emulsiones utilizadas son: RR 1C: Emulsión bituminosa sin polímetro. A continuación.. Luego se adhieren los distintos tipos de probetas de concreto asfáltico... Tratamiento superficial doble para medir la adherencia del tratamiento superficial doble sobre el suelo cemento Se preparan las probetas con la capa del tratamiento superficial doble cumpliéndose las especificaciones técnicas constructivas.... Aplicación de la fuerza cortante Una vez curada en cámara húmeda las probetas de suelo-cemento........ se utiliza para el curado de las probetas de suelo-cemento.. Se moldean probetas de 4 cm de altura concreto asfáltico utilizándose la siguiente dosificación: Piedra triturada tipo 4ª. 38 % Arena de Río…………..... Completada la cuarta capa............ es decir. las probetas se introducen en el molde metálico.. También se preparan probetas con piedra triturada incorporada en los 5 cm superiores de la probeta de suelo cemento a efecto mejorar la adherencia entre las probetas de base y carpeta... aplicándose la presión de 6 kg/cm² para favorecer la adherencia entre capas. se mezclan las distintas muestras de suelo en estudio con los distintos porcentajes de cemento tipo 1....... y se somete al ensayo de corte en la prensa de CBR.. 1 % Concreto asfáltico………………….. siendo su valor “R” (índice de rebote) una unidad adimensional que relaciona la dureza superficial del hormigón con su resistencia de modo experimental. La diseñó y desarrolló el ingeniero suizo Ernest Schmidt en los años 40. Esta pared se encuentra a oscuras por lo que no sabemos de qué material está construida. La tensión de adherencia se obtiene de la siguiente expresión: Ta= Fa (2) S Ta= tensión de adherencia Fa= fuerza de adherencia S= Sección transversal de la probeta 8. “TECNOLOGÍA DEL CONCRETO” ENSAYOS PARA EL CONCRETO Rotura de probeta El valor de la fuerza cortante que produce el deslizamiento de una probeta con respecto a la otra. Un esclerómetro pesa menos de 2 kg. pensemos que estamos en una habitación a unos tres metros de una pared. Disponemos de una pelota de tenis que podemos lanzar contra la pared y que tras salir disparada den la misma nos golpeará en el cuerpo. Patentado como martillo SCHMIDT. Para hacer una comparación. se asume que es equivalente a la resistencia o fuerza de adherencia. . ENSAYO DE ESCLEROMETRO El ensayo esclerométrico o índice de rebote mediante esclerómetro es una prueba no destructiva de la resistencia del hormigón. tiene una fuerte energía de impacto y su funcionamiento es muy sencillo. . los cuales vemos a continuación. . Ensayo muy económico. . Es un enseño no destructivo lo que permite realizar un gran número de determinaciones sin alterar la resistencia. DESVENTAJAS . rebota con mayor o menor fuerza. . Como se trata de un instrumento totalmente manual debemos “cargar el émbolo para enviarlo con una energía de impacto fija. . TIPO DE CEMENTO: la finura de molido del cemento puede ocasionar variaciones entorno al 10% en el resultado de los ensayos. Sin embargo. . No sabremos de que material se trata pero podemos advertir si es duro o blando en función de golpe de respuesta. Puede operar en horizontal o vertical. si bien se considera un factor de baja influencia. Requiere de una calibración (hemos de exigir siempre al laboratorio una muestra in situ de calibración antes de la ejecución del ensayo). . Ese valor es adimensional y arbitrario ya que depende de la energía almacenada en el resorte y la masa utilizada VENTAJAS . . sulfato de calcio y cal) o cemento de alúmina. en determinado tipos de cemento como el súper sulfatado (escoria. estética y funcionalidad de una estructura. Para ello presionamos el mismo sobre la superficie del hormigón (no hay ninguna mediación hasta ahora). . con igual fuerza de lanzamiento. el impacto que recibiremos será mayor. Es la respuesta de rebote la que desplaza una guía sobre un visor escalado (de 10 a 100) y consigue la medición. Puede variar según la pericia del operario. Esto es lo que hace básicamente un esclerómetro. las desviaciones pueden oscilar entre el 50% y el 100% respectivamente. El resultado obtenido depende de demasiados factores. Una vez el émbolo llega a ujn determinado punto un resorte lo libera y golpea el hormigón (no medimos nada aún) el émbolo golpea sobre la superficie y dependiendo de la dureza del mismo. Se necesita una superficie perfectamente liza para realizar el ensayo por lo que no es útil en elementos no encofrados. Permite ensayar muchos elementos en un corto espacio de tiempo con escasos medios auxiliares. “TECNOLOGÍA DEL CONCRETO” ENSAYOS PARA EL CONCRETO A mayor dureza del parámetro. Solo afecta a los primeros centímetros de la pieza (2-3cm). Existe perdida de energía por la deformación elástica del hormigón en el interior de la pieza FACTORES DE INFLUENCIA . Podemos presionar el botón de bloqueo para permitir la lectura. Ensayo no destructivos. Se requiere. . Determinación del índice de rebote” el área de ensayo debe ser aproximadamente 300x300mm. TIPO DE SUPERFICIE: este método no es adecuado para superficies abiertas. HUMEDAD: Los estudios indican que un hormigón húmedo reduce su dureza superficial y puede provocar una subestimación de la resistencia hasta un 20%. . . que el elemento cuente con un espesor mínimo de 10cm y se encuentre fijado en una estructural o en un sistema específico del laboratorio que no permita su desplazamiento. TEMPERATURA: La norma EN 12504-2 limita el uso del esclerómetro entre los 10 y 35 ªC ambientales. EDAD: Hasta los 90 días de edad no existe influencia. MASA DEL ELEMENTO ENSAYADO: el elemento a ensayar debe contar con una masa suficiente para que no se produzca variaciones o movimientos que desvirtúen la mediación. . A partir de ese tiempo pueden obtenerse valores sobrestimados por lo que se a conseja aplicar coeficientes de reducción. Hay que tener en cuenta que la absorción del encofrado puede influir sensiblemente sobre la dureza superficial del hormigón. CARBONATACION SUPERFICIAL: Dentro de la carbonatación normal de un hormigón (hasta unos 5mm) los estudios realizados no demuestran errores significativos en la medición del índice de rebote. fratasadas u hormigonadas contra el terreno ó elementos irregulares. . CONTENIDO EN CEMENTO: Se estima que es inferior al 10%. . Según la norma EN 12504-2 “ensayos de hormigón en estructuras. Solo las superficies bien encofradas son fiables de ensayar. . Generalmente encofrado mas absorbentes implican mayor dureza superficial. . COMPACTACION: el ensayo requiere para su eficacia de un grado de comparación uniforme. Parte 2. Pueden emplearse métodos de pulido en otras superficies pero la experimentación indica que esto nos lleva a valores sobrestimados. . tamaño. Veremos en posteriores entradas la combinación entre métodos y análisis de resistencia del hormigón. Sin embargo en el caso de carbonatación profunda podemos sobrestimar la resistencia hasta un 50%. además. “TECNOLOGÍA DEL CONCRETO” ENSAYOS PARA EL CONCRETO . TIPO DE AGREGADO: (árido) grueso: la resistencia del hormigón se basa tanto en las características de la pasta como en las del agregado grueso por lo que es un factor de gran influencia. Obtendremos valores inferiores (entre 6-7 N/mm2 menos) en agregados de piedra caliza triturada que con canto rodado(grava). También podemos encontrar desviaciones dentro del mismo tipo de agregado dependiendo de sus características 8dureza. etc). Con la inspección de la superficie de los testigos podemos comprobar el grado de compactación. . especialmente en combinación con otros ensayos. RESISTENCIA DEL HORMIGON MEDIANTE ESCLERÓMETRO ENSAYO Y VALOR F’C Con lo descrito en la entrada anterior ya conocemos que son múltiples los factores de influencia que actúen sobre resultado de las mediciones. se trata de una prospección bastante útil. En esta entrada veremos cómo se relaciona los valores del índice de rebote y la resistencia a compresión del hormigón o concreto. Para ello nos basaremos en la norma ASTM C805 (Stándar Test Method for Revound Number of Hardened Concrete). “TECNOLOGÍA DEL CONCRETO” ENSAYOS PARA EL CONCRETO Quizás. lo expuesto hasta ahora nos haga pensar en desechar este ensayo dada la cantidad de limitaciones y factores de influencias que presenta. como veremos en las siguientes entradas dedicadas al ensayo de esclerometría. No obstante. NUMERO DE DETERMINACIONES En primer lugar debemos esclarecer unas características de la toma de valores de índice de rebote en número y formas. diferencias de vibrado. si bien BUNGEY indica la necesidad de que las lecturas sean tomadas al menos en las dos caras verticales de piezas cilíndricas o cubicas. En obra no debemos utilizar esta misma relación. “TECNOLOGÍA DEL CONCRETO” ENSAYOS PARA EL CONCRETO se requieren de superficie lisa y seca. Si existen más de dos lecturas que cumplan esta condición debe descartarse el conjunto. Elementos verticales como los pilares deben ensayarse en sus tres tercios de alturas (interior. quedan más limitadas por sus caras encofradas (1ó 2) y en el caso de las vigas de cuelgue deben ensayarse vertical y horizontalmente. Esto se justifica por los cambios de las características finales del hormigón o concreto endurecido por causa de la disgregación. ASTM C805 marca un número de lecturas de 10. curado o entramado de armaduras. solo se consideran válidos en el caso que: ASTM C805: se descartan todas las lecturas que difieran en más de 6 unidades de la media. Otros elementos como las vigas planas. . con el esclerómetro en posición perpendicular a la superficie de ensayo y distanciando los puntos de ensayo un mínimo de 25 mm. ELEMENTOS A ENSAYAR Cuando estamos ensayando nuestras confeccionadas en laboratorio o extraídas por medios mecánicos de elementos de obra la relación entre muestra y pieza es unitaria. Una vez que hemos obtenidos estos valores. medio y alto) incluso dividiendo en mayor número de sectores en caso de pilas o pilares de gran altura. • Estructuras antiguas. Equipo Los testigos cilíndricos se extraen con un equipo sonda provisto de brocas diamantadas. 9. • No se cuenta con registros de resistencia.25 x IR – 23. ENSAYO DE DIAMANTINA APLICACIÓN: Para evaluar la resistencia del concreto en una estructura: • Cuando la resistencia de las probetas. Calibrador o vernier con apreciación de por lo menos 0. con los hormigones típicos de la zona. • Cuando han ocurrido anomalías en el desarrollo de la construcción. • Fallas de curado.5 mm . modelados al pie de obra es baja. Para traducir este valor a la resistencia o compresión cada esclerómetro tiene una curva dimensionada de acuerdo con sus características y en algunos casos. Un valor general lo determinan la siguientes ecuaciones que configuran lo que se denominan curvas básicas: Para un índice de rebote entre 20 y 24:Fc´ = 1. • Incendio. • Aplicación temprana de cargas.5 Para un índice de rebote entre 25 y 50: Fc´ = 1. etc.73 x IR – 34.0 Debemos tener en cuenta las indicaciones del esclerómetro en cuanto a la variación entre lecturas tomadas en vertical u horizontal. “TECNOLOGÍA DEL CONCRETO” ENSAYOS PARA EL CONCRETO CONVERSION DE UNIDADES Los valores obtenidos de índice de rebote son adimensionales. curado. Las protuberancias o irregularidades de las caras de ensayo deberán ser eliminadas mediante aserrado cuando sobrepasen los 5 mm. . el concreto deberá tener por lo menos14 días de colocado. Extracción de testigos diamantinos Preparación. paralelas entre ellas y perpendiculares al eje de la probeta. En todos los casos. con una aproximación de ±1 mm. Deben tomarse 3 especímenes por cada resultado de r e s i s t e n c i a q u e e s t é p o r d e b a j o d e l a r e s i s t e n c i a a l a Compresión especificada del concreto f'c. refrendado: Los testigos deben tener sus caras planas. La determinación de la longitud de un testigo estará dado por el promedio de 5 mediciones con el vernier. “TECNOLOGÍA DEL CONCRETO” ENSAYOS PARA EL CONCRETO De la extracción: El concreto ha adquirido suficiente resistencia para que durante el corte no se pierda la adherencia entre el agregado y la pasta. El tamaño máximo del agregado en el concreto. Si el concreto de la estructura va a estar superficialmente húmedo en esas condiciones de servicio. humedad relativa menor del 60%).5 mm. Antes del ensayo de compresión. “TECNOLOGÍA DEL CONCRETO” ENSAYOS PARA EL CONCRETO CORTE El ACI recomienda que si el concreto de la estructura va a estar seco durante las condiciones de servicio. y deberán probarse secos. 4 . La dirección en la aplicación de la carga de rotura con relación al plano longitudinal de colocación del concreto en obra. los corazones deben sumergirse en agua por lo me- nos durante 48 horas y probarse húmedos. que las probetas sean curadas en húmedo. y de 0. La longitud de la probeta. la probeta deberá s e r refrendada en ambas caras. Las condiciones de humedad antes de la rotura 3. a diferencia del criterio del ACI. Además deberán registrarse: 1. por 40hrs. Del Ensayo: La resistencia obtenida sobre las probetas diamantinas deberá expresarse con aproximación de 0. .25mm. La Norma ASTM establece. 2. los corazones deberán secarse al aire (temperatura entre 15 y30°C. de manera de obtener superficies adecuadas. durante 7 días antes de la prueba. En este caso son de aplicación los métodos: ASTM C 17 y ASTM C 192. antes de la rotura.1 Kg/c m ² cuando el diámetro se mide con aproximación de 0.5 cuando el diámetro es medido con aproximación de 2.. 00 1. La resistencia se incrementa hasta un cierto límite.50 0. Los testigos suelen tener menor resistencia cerca de la superficie superior de la estructura. mediante la siguiente tabla: RELACION FACT.75 0. Ningún testigo ó ó< ó=75% f 'c.00 0.99 0. se deberán ajustar los resultados del ensayo de compresión. CORREC. CORREC FACT. Evaluación de Resultados: El concreto de la zona representada por los testigos diamantinos. al pie de obra y curados por el método normalizado Esto se explica porque el curado normalizado es más intenso que el curado en obra. Se estima que la resistencia de los testigos es. A fin de comprobar la precisión de las pruebas.00 1.25 0. se considerará estructuralmente adecuada si: 1. inferior a la que podría obtenerse de cilindros moldeados./ DIAM NTP ASTM 2.94 1. con el mismo concreto.91 0.Si los testigos tengan una relación L/D < 2. LONG.Promedio > ó=85% f 'c. en general.96 1.97 0.00 1. se pueden volver a probar zonas representativas de resistencias erráticas de los testigos .94 0.92 De los resultados y su corrección: Los factores de corrección son aplicables a hormigón es de 1 4 0 K g / c m ² a 4 2 0 K g / c m ² .98 1. “TECNOLOGÍA DEL CONCRETO” ENSAYOS PARA EL CONCRETO De los resultados y su corrección: . Al aumentar la profundidad. 2. “TECNOLOGÍA DEL CONCRETO” ENSAYOS PARA EL CONCRETO 10. EXPERIENCIA LABORAL . “TECNOLOGÍA DEL CONCRETO” ENSAYOS PARA EL CONCRETO . También el valor del peso unitario compactado.una. transita sobre ellos o por la acción del tiempo. de cada partida se saca una probeta la que se deposita en probetas y se va verificando su resistencia a los . es de una utilidad extraordinaria para el cálculo de por ciento de vacíos de los materiales. 7.pe/gin/normalizacion/Estructuras/E.slideshare.htm . el cual se hace con el cono de Abrams y mide el asentamiento. En el concreto fresco tenemos los ensayos de trabajabilidad.urbanistasperu. vimos el cálculo del contenido de aire para ver qué porcentaje contiene la mezcla.ing.pe/Normas.py/pdf/1er-congreso-nacional-ingcivil/07pa-vi07.net/deyvis120/propiedades-del-estado-fresco http://www.com.pe http://www. asimismo. También existen ensayos no destructivos a fin d estimar la resistencia obtenida en la pieza ya terminada como los ensayos de esclerómetro y el de diamantina. REFERENCIAS http://www. “TECNOLOGÍA DEL CONCRETO” ENSAYOS PARA EL CONCRETO 11. requerimientos del contrato y de las exigencias de la inspección. también vimos el cálculo del peso unitario que determina el volumen absoluto de los agregados por cuanto estos van a estar sometidos a una compactación durante el proceso de colocación del hormigón. CONCLUSIONES Los ensayos al concreto son las diferentes pruebas que se realizan al concreto tanto en estado fresco o endurecido de acuerdo a la importancia de la obra.sencico.pdf http://es.dino. 14 y 28 días Otro consiste en extracción de testigos del hormigón colocado en obra a fin de constatar espesores y resistencia. En el Concreto endurecido el principal y más necesario es el ensayo de resistencia la compresión.org/ http://www.060.gob.pdf http://www.org/rne/reglamentonacionaldeedificaciones.29783. 12.astm.com.html http://es. Este valor se usara para el conocimiento de volúmenes de materiales apilados y que estén sujetos a acomodamiento o asentamiento provocados por él.