DISEÑO DE CONCRETO FRESCO Y EL CONCRETO ENDURECIDO (2015)

Trabajo Español
Universidad Universidad Europea de Madrid (ue)
Grado Ingeniería Civil para Ingenieros de Edificación, Arquitectos y Arquitectos Técnicos - 5º curso
Asignatura TECNOLOGIA DE MATERIALES
Año del apunte 2015
Páginas 27
Fecha de subida 03/04/2015
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El presente trabajo tiene como fin analizar los diferentes ensayos de laboratorio que se realizan a la mezcla en estado Fresco y endurecido

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“UNIVERSIDAD CIENTIFICA DEL PERU” TECNOLOGIA DE MATERIALES INDICE: INTRODUCCIÓ OBJETIVOS CONCRETO FRESCO CONCEPTOS FUNDAMENTALES PROPIEDADES DEL CONCRETO FRESCO MUESTREO Y CLASE DEL CONCRETO FRESCO DETERMINACIÓN DE LA TEMPERATURA DEL CONCRETO FRESCO.
TEMPERATURA DEL CONCRETO FRESCO ASENTAMIENTO O SLUMP ENSAYO DE PENETRACION SEMIESFRERA DEKELLY (NORMA IRAM1689) ENSAYO DE CONSISTENCIACON MEZCLA DE GRAF (NORMA IRAM 1690) ENSAYO DE PESO UNITARIO DE L MEZCLA FRESCA Y CONTENIDO DE AIRE INCORPORADO.
DETERMINACIÓN DE LA TEMPERATURA DEL CONCRETO FRESCO CONCRETO ENDURECIDO CONCEPTOS FUNDAMENTALES PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS PRUEBAS DE CALIDAD CLASIFICACIÓN SEGÚN SU NATURALEZA: PROCEDIMIENTO DE MUESTREO ENSAYO DE RESISTENCIA A LA ROTURA POR COMPRESIÓN EJECUCIÓN DE ENSAYO DE ROTURA POR COMPRESION PRUEBA DE FLEXIÓN (ASTM C-78) ENSAYO DE TRACCION POR COMPRESION CONTRACCION DURANTE FRAGUADO CONTRACCION POR SECADO DE LA MEZCLA ENDURECIDA MÉTODO DEL ESCLERÓMETRO.
MÉTODO DE PENETRACIÓN.
PRUEBAS DINÁMICAS O DE VIBRACIÓN.
PRUEBAS DE CORAZONES (ASTM C-42).
CONCLUSION RECOMENDACIÓN ANEXOS TEMA: DISEÑO DE CONCRETO FRESCO Y EL CONCRETO ENDURECIDO “UNIVERSIDAD CIENTIFICA DEL PERU” TECNOLOGIA DE MATERIALES INTRODUCCIÓN: El concreto es uno de los materiales de más uso en la construcción a nivel regional y mundial. Presenta dos características básicas que lo hacen diferente al resto de los materiales: en primer lugar, puede ser preparado al momento, ya sea por los mismos ingenieros de obra o en una planta de premezclado, debiendo en ambos casos conocer las cantidades de material a mezclar para obtener el concreto apropiado; y en segundo lugar, el concreto debe cumplir con los requisitos en dos estados, el fresco y el endurecido, en el primero básicamente de consistencia y cohesión, y en el segundo de resistencia y durabilidad.
OBJETIVOS: Tener conocimiento sobre los tipos de ensayos para el concreto fresco y endurecido.
El presente trabajo tiene como fin analizar los diferentes ensayos de laboratorio que se realizan a la mezcla en estado Fresco y endurecido. Efectuando a lo largo del desarrollo una revisión panorámica, necesariamente superficial del amplio conjunto de temas que conforman la especialidad.
Tantos las mezclas frescas como las endurecidas se estudian y se ensayan a partir de normas que rigen su aprobación; como por ejemplo la norma IRAM 1536 que refiere a “Ensayo de Asentamiento con tronco cono de Abrams” TEMA: DISEÑO DE CONCRETO FRESCO Y EL CONCRETO ENDURECIDO “UNIVERSIDAD CIENTIFICA DEL PERU” TECNOLOGIA DE MATERIALES CONCRETO FRESCO CONCEPTOS FUNDAMENTALES Concreto Fresco: Suele llamársele así a la etapa del concreto que abarca, desde que todos los materiales, incluyendo el agua, del concreto han sido mezclados hasta que el concreto ha sido colocado en su posición final y se ha dado el acabado superficial y el curado inicial.
PROPIEDADES DEL CONCRETO FRESCO Trabajabilidad Es la propiedad del concreto recién mezclado que determina la facilidad con que puede manejarse, compactarse y recibir un buen acabado. La trabajabilidad se ve afectada por la granulometría, la forma de la partícula y las proporciones del agregado, el contenido de cemento, los aditivos (cuando se emplean), así como por consistencia de la mezcla.
Consistencia Es la capacidad del concreto recién mezclado para fluir. En gran parte también determina la facilidad con que el concreto puede compactarse. La consistencia del concreto podemos medirla por medio de una prueba de revenimiento.
Sangrado Es la migración del agua hacia la superficie superior del concreto en estado fresco, provocada por el asentamiento de los materiales sólidos; este asentamiento es consecuencia del efecto combinado de la vibración durante la compactación y la gravedad. También es definido como una forma de segregación en la cual algo del agua de la mezcla tiende a subir a la superficie del concreto acabado de colar.
Esto es causado por la incapacidad de los constituyentes sólidos para retener toda el agua de mezclado cuando se sedimenta en el fondo al tener el agua el peso específico menor de todos los ingredientes de la mezcla.
Cohesión Propiedad del concreto que describe la facilidad o dificultad que tiene la pasta de cemento y la mezcla con los agregados, de atraerse para mantenerse como suspensión en el concreto, evitando así la disgregación de los materiales.
Segregación Separación de los materiales del concreto, provocada por falta de cohesión dela pasta de cemento y/o de la suspensión.
MUESTREO Y CLASE DEL CONCRETO FRESCO Para la selección del número diario de muestras de ensayo del concreto fresco a ser tomadas, se considerará como “clase de concreto” a: a) Las diferentes calidades de concreto requeridas por resistencia en compresión, durabilidad, apariencia u otras propiedades del concreto.
b) Para una misma propiedad o valor de resistencia en compresión, las diferentes calidades de concreto obtenidas por variaciones en el tamaño máximo del agregado grueso, modificaciones en la granulometría del agregado fino o utilización de cualquier tipo de aditivos o adiciones.
TEMA: DISEÑO DE CONCRETO FRESCO Y EL CONCRETO ENDURECIDO “UNIVERSIDAD CIENTIFICA DEL PERU” TECNOLOGIA DE MATERIALES c) El concreto producido por cada uno de los equipos de mezclado utilizados en la obra.
d) Para cada uno de los casos anteriores, el concreto suministrado por cada una de las mezcladoras de obra o de las plantas de concreto premezclado que abastecen la obra.
La muestra de concreto fresco deberá ser representativa del concreto promedio que se está colocando, debiendo ser tomada del tercio central de la tanda, al momento de ser descargada de la mezcladora.
Las muestras de concreto deberán ser obtenidas de acuerdo a lo indicado en las especificaciones de la Norma ASTM C 172 o de la NTP 339.036 La muestra deberá ser empleada dentro de los 15 minutos siguientes a ser tomada, debiendo durante este periodo estar protegida de la acción de cualquier agente atmosférico que puede causar la evaporación del agua de la misma.
Las muestras de concreto fresco deberán representar al concreto promedio que está siendo colocado.
No deberán ser tomadas al principio o al final de cada tanda.
Las muestras deberán ser tomadas al azar, no debiendo entrar en su selección criterios de apariencia, conveniencia u otros que puedan desvirtuar la representación estadística de la uniformidad o calidad del concreto. Asimismo, las muestras no deberán ser tomadas a intervalos regulares. La muestras se tomarán del tercio central de la tanda al momento de ser descargadas de la mezcladora.
La muestra deberá ser empleada dentro de los 15 minutos siguientes a ser tomada, debiendo estar protegida de la acción de agentes atmosféricos que puedan causar modificación del agua de la misma.
Los ensayos de concreto deberán incluir: •Ensayos de temperatura del concreto fresco •Ensayos de la consistencia •Ensayos del contenido de aire •Ensayo del peso unitario DETERMINACIÓN DE LA TEMPERATURA DEL CONCRETO FRESCO.
Se procede según las especificaciones del: NTP 339.184 ASTM C 1064 No hay un método estandarizado para medir la temperatura del concreto fresco. Si las especificaciones de obran fijan límites para la misma, podrá emplearse termómetros especialmente diseñados para esta finalidad, o calcularse a partir de la temperatura de los ingredientes de la mezcla.
Equipos •Contenedor: de material no absorbente y lo suficientemente grande como para proveer al menos 75 m. (3 pulgadas) de concreto en todas las direcciones alrededor del sensor del dispositivo de medición de temperatura.
•Dispositivo para medición de temperatura (termómetro): Con una aproximación de 0.5° C a lo largo de todo el rango de temperatura con un rango de 0° C a 50° C.
Procedimiento Introducir el termómetro de manera que quede cubierto al menos 7,5 cm.
TEMA: DISEÑO DE CONCRETO FRESCO Y EL CONCRETO ENDURECIDO “UNIVERSIDAD CIENTIFICA DEL PERU” TECNOLOGIA DE MATERIALES Presionar suavemente el concreto alrededor del termómetro para que la temperatura ambiente no altere la lectura.
Dejar el termómetro por lo menos 2 minutos o hasta que la lectura se estabilice.
Leer la temperatura y anotarla.
Completar la medición dentro de los 5 minutos a la toma de la muestra.
TEMPERATURA DEL CONCRETO FRESCO Tiempo de Fragua vs. La disminución de la temperatura del concreto fresco Temperatura Tiempo de Fragua aproximado 70° F (21° C) 06 Horas 60° F (16° C) 08 Horas 50° F (10° C) 11 Horas 40° F (4° C) 14 Horas 30° F (-1° C) más de 19 Horas, inicio congelamiento 20° F (-7° C) Se detiene la hidratación, se congela Temperaturas típicas del concreto vs. Humedad relativa que producen fisuración ACI 305 R – 99 Concreto en clima cálido ACI 306 R – 88 Concreto en clima frío Temperatura del concreto ° C Humedad relativa 41 90% 38 80% 35 70% 32 60% 29 50% 27 40% 24 30% ASENTAMIENTO O SLUMP El asentamiento es un índice de la consistencia del concreto, relacionado con su estado de fluidez.
No se debe confundir trabajabilidad con asentamiento.
Proporciona información útil sobre la uniformidad de las mezclas.
TIPOS DE ASENTAMIENTO a) Seco.
b) Convencional.
c) Rango Medio.
d) Rango Alto.
TEMA: DISEÑO DE CONCRETO FRESCO Y EL CONCRETO ENDURECIDO “UNIVERSIDAD CIENTIFICA DEL PERU” TECNOLOGIA DE MATERIALES Este ensayo, se efectúa de acuerdo a las recomendaciones de la Norma ASTM C 143 ó NTP 339.035. El ensayo Vebe es recomendado para mezclas secas. Los valores de asentamiento y tiempo Vebe recomendados por el ACI 211.3 son los siguientes: El concreto deberá ser lo suficientemente trabajable para que con el procedimiento de compactación seleccionado adecuadamente utilizado, se obtenga la consolidación deseada.
El exceso de fluidez puede ser indeseable debido a que se puede incrementar el costo de la mezcla y reducir la calidad del concreto endurecido. Cuando el exceso de fluidez es el resultado de la utilización de demasiada agua en la mezcla, está generalmente inestable y muy posiblemente ha de segregar durante el proceso de consolidación.
Mezclas que tienen un asentamiento altamente moderado, agregado grueso de pequeño tamaño máximo y exceso de agregado fino, son frecuentemente empleadas debido a que su exceso de flujo permite un menor trabajo en el proceso de colocación.
Se realizarán no menos de cuatro ensayos diarios para cada clase de concreto, en horas de vaciado diferentes antes de la colocación del concreto, y siempre que se verifique que la mezcla es más seca o más fluida que la consistencia deseada. Los resultados de este ensayo no deben ser tomado como criterio para rechazar el concreto, debiéndose considerar lo indicado en el Capítulo correspondiente.
Los ensayos de asentamiento o “slump“ del concreto, deberán estar comprendidos dentro de los límites indicados en las especificaciones, aceptándose una tolerancia de 13 mm para las mezclas de consistencia seca, y de 25 mm para las mezclas de consistencia plástica o fluida. Estas tolerancias sólo se permitirán para tandas individuales siempre que el promedio de los ensayos realizados en las últimas cinco tandas no exceda del asentamiento máximo permitido.
El resultado de una sola prueba no se considerará como criterio suficiente para el rechazo de la mezcla, pero se deberá realizar inmediatamente un nuevo ensayo de comprobación con otra porción de la misma mezcla de concreto. Si este segundo ensayo no cumple, se considerará que el concreto no satisface los requisitos de las especificaciones.
DETERMINACIÓN DEL ASENTAMIENTO DEL CONCRETO FRESCO Esta determinación se realiza mediante los estándares de las Normas: NTP 339.035 ASTM C 143 TEMA: DISEÑO DE CONCRETO FRESCO Y EL CONCRETO ENDURECIDO “UNIVERSIDAD CIENTIFICA DEL PERU” TECNOLOGIA DE MATERIALES EQUIPOS: • Molde / Cono de Abrams Diámetro de la base inferior: 20 cms.
Diámetro de la base superior: 10 cms.
Altura del cono: 30 cms.
Tolerancia: + 3 mm.
Espesor mín: 1.5 mm.
• Barra Compactadota de fierro liso Diámetro de la barra: 16 mm. (5/8”) ENSAYO PARA LA MEDICIÓN DEL ASENTAMIENTO El procedimiento es el siguiente: • Colocar el cono en una base plana, no absorbente.
• Humedecer todos los aparatos a utilizar.
• Mantener el cómo firme contra la base, parándose sobre las dos aletas.
• Llenar el concreto en 3 capas de aproximadamente 1/3 del volumen del cono cada una.
• Compactar con la varilla cada capa con 25 golpes. Distribuirlos en toda el área y aplicarlos comenzando cerca del molde y acercándose en espiral hacia el centro de la sección. Mantener la misma intensidad en todos los golpes.
• Levantar el cono verticalmente de 5 a 7 segundos.
• Medir la distancia entre la altura del molde y el centro de la cara superior del concreto, con una aproximación de ¼” (½ cm.).
• El tiempo máximo del ensayo debe durar 2 minutos y medio.
TEMA: DISEÑO DE CONCRETO FRESCO Y EL CONCRETO ENDURECIDO “UNIVERSIDAD CIENTIFICA DEL PERU” TECNOLOGIA DE MATERIALES ENSAYO DE PENETRACION SEMIESFRERA DEKELLY (NORMA IRAM1689): El dispositivo utilizado eses una semiesfera de acero con un vástago graduado en cm y 1/2"cm, provisto de una manija en un extremo superior con un peso con un peso total de 13.620 +_ 45 gramos. La semiesfera está vinculado con un armazón liviano (que se apoya sobre la superficie de la mezcla) desplazable con respecto a la semiesfera.
Para ejecutar el ensayo se coloca la semiesfera sobre la superficie horizontal de la mezcla fresca ya compactada y se deja penetrar la semiesfera en el interior de la mesa hasta detenerse; se mide la penetración leyendo en la escala graduada del vástago el valor correspondiente a la intersección del vástago con el armazón liviano el que queda apoyado en la superficie de la mezcla sin hundirse.
Medición de la penetración: El valor determinado en cm es el valor de la penetración que mide la consistencia de la mezcla. Mediante ensayos paralelos de asentamiento de tronco de cono y penetración de la semiesfera, se efectúa la contrastación de la mezcla de estas para correlacionar penetraciones con asentamientos. Es especialmente apto el método para determinar consistencia de mezclas correspondientes a estructuras extensas y horizontales tales como losas de entrepisos o pavimentos (Mezclas de asentamientos inferiores a 10cm.
ENSAYO DE CONSISTENCIACON MEZCLA DE GRAF (NORMA IRAM 1690): Consiste en un armazón que soporta una superficie plana y lisa de forma cuadrada de 70 cm de lado con un peso de 16 kg. Esta superficie cubierta por una chapa de acero es móvil, pudiendo girar a lo largo de uno de uno de sus lados con respecto al armazón.
Se coloca la mezcla en el tronco de cono ubicado en el centro de la mesa, se llena en 2 capas y se compacta con 10 golpes por capa, con una varilla de acero de 12,5 mm de TEMA: DISEÑO DE CONCRETO FRESCO Y EL CONCRETO ENDURECIDO “UNIVERSIDAD CIENTIFICA DEL PERU” TECNOLOGIA DE MATERIALES diámetro y punta redondeada. Luego se retira el molde, se levanta la tapa de la mesa hasta que haga tope con la pestaña ubicada a 4cm sobre la misma, y se deja caer 15 veces en 25+- 5 segundos.
Se miden los diámetros de la mezcla extendida sobre la mesa, en dirección paralela a los lados de la misma. Se toma el promedio de los dos valores como “extendido” expresado en cm.
La fluidez se calcula mediante la expresión.
ENSAYO DE PESO UNITARIO DE L MEZCLA FRESCA Y CONTENIDO DE AIRE INCORPORADO.
Son ensayos muy sencillos pero que brindan informaciones suma mente importante.
El primero consiste en determinar el peso de un volumen conocido de mezcla fresco compactando en forma normalizada (por ejemplo molde cilíndrico de 15 x 30 llenado en tres capas con compactación similar al ensayo de asentamiento).
Dado que el volumen del recipiente llenado hasta el enrase superior puede conocerse con precisión (si es estanco, se lo llena con agua proveniente de probeta graduada al cm3) lo mismo que su peso, por diferencia de pesados (lleno o vacío), y haciendo el cociente de esa diferencia por el volumen del recipiente se determina P.U.H.F.
Si el P.U.H.F. E (ENSAYO) es inferior P.U.H.F.T (TEORICO), el cociente entre ambos multiplicado por 100, nos da el porcentaje del volumen aparente que está ocupado por la mezcla; el restos es, por lo tanto aire incorporado en burbujas semi- microscopicas y no huecos macroscópicos. La diferencia al 100%m es el contenido porcentual del de aire incorporado (conocido como método gravimétrico) TEMA: DISEÑO DE CONCRETO FRESCO Y EL CONCRETO ENDURECIDO “UNIVERSIDAD CIENTIFICA DEL PERU” TECNOLOGIA DE MATERIALES Otra forma de determinar el contenido de aire incorporado es mediante el método por presión, empleando al efecto al aparato de Washington. Las características d este dispositivo y la forma de realiza este ensayo, se verán cuando se estudien los aditivos.
Para determinar la composición de la mezcla fresca consiste en proceder a tomar una muestra representativa de la mezcla fresca, pesarla y hacerla pasar por los tamices de 4.8 mm y de 0.150 mm de altura. Posteriormente se lavan con agua las dos fracciones obtenidas y se secan en estufa hasta peso constante.
Dado que el peso de la mezcla fresca (PHF) se compone de la suma de los de la pasta cementicia (PPC) y los agregados (PAF Y PAG) se obtienen en las siguientes expresiones: DETERMINACIÓN DE LA TEMPERATURA DEL CONCRETO FRESCO.
Se procede según las especificaciones del: NTP 339.184 ASTM C 1064 No hay un método estandarizado para medir la temperatura del concreto fresco. Si las especificaciones de obran fijan límites para la misma, podrá emplearse termómetros especialmente diseñados para esta finalidad, o calcularse a partir de la temperatura de los ingredientes de la mezcla.
EQUIPOS • Contenedor: de material no absorbente y lo suficientemente grande como para proveer al menos 75 m. (3 pulgadas) de concreto en todas las direcciones alrededor del sensor del dispositivo de medición de temperatura.
• Dispositivo para medición de temperatura (termómetro): Con una aproximación de 0.5° C a lo largo de todo el rango de temperatura con un rango de 0° C a 50° C.
PROCEDIMIENTO Introducir el termómetro de manera que quede cubierto al menos 7,5 cm.
Presionar suavemente el concreto alrededor del termómetro para que la temperatura ambiente no altere la lectura.
Dejar el termómetro por lo menos 2 minutos o hasta que la lectura se estabilice.
Leer la temperatura y anotarla.
Completar la medición dentro de los 5 minutos a la toma de la muestra.
TEMA: DISEÑO DE CONCRETO FRESCO Y EL CONCRETO ENDURECIDO “UNIVERSIDAD CIENTIFICA DEL PERU” TECNOLOGIA DE MATERIALES CONCRETO ENDURECIDO CONCEPTOS FUNDAMENTALES FRAGUADO DEL CONCRETO Una vez que el cemento y el agua entran en contacto, se inicia una reacción química que determina el paulatino endurecimiento de la mezcla; mientras exista agua en contacto con el cemento, progresa el endurecimiento del concreto. Antes de su total endurecimiento, la mezcla experimenta dos etapas dentro de su proceso general que son: el fraguado inicial y el fraguado final. El primero corresponde cuando la mezcla pierde su plasticidad volviéndose difícilmente trabajable. Conforme la mezcla continua endureciendo, esta llegará a su segunda etapa alcanzando una dureza tan apreciable que la mezcla entra ya en su fraguado final. Concreto endurecido: es aquel que tras el proceso de hidratación ha pasado del estado plástico al estado rígido.
ESTADO ENDURECIDO Después de que el concreto ha fraguado empieza a ganar resistencia y endurece. Las propiedades del concreto endurecido son resistencia y durabilidad el concreto endurecido no tendrá huellas de pisadas si se camina sobre él.
Resistencia y durabilidad El concreto bien hecho es un material naturalmente resistente y durable. Es denso, razonablemente impermeable al agua, capaz de resistir cambios de temperatura, así como también resistir desgaste por interperismo. La resistencia y la durabilidad son afectadas por la densidad del concreto. El concreto más denso es más impermeable al agua. La durabilidad del concreto se incrementa con la resistencia. La resistencia del concreto en el estado endurecido generalmente se mide por la resistencia a la compresión usando la prueba de resistencia a la compresión.
La resistencia y la durabilidad son afectadas por: La compactación. Significa remover el aire del concreto. La compactación apropiada da como resultado concreto con una densidad incrementada que es más resistente y más durable. Curado. Curar el concreto significa mantener húmedo el concreto por un periodo de tiempo, para permitir que alcance la resistencia máxima. Un mayor tiempo de curado dará un concreto más durable. Clima. Un clima más caluroso hará que el concreto tenga una mayor resistencia temprana CURADO. El curado adecuado es uno de los factores individuales más importantes para poder lograr la máxima calidad del concreto. La permeabilidad, durabilidad, resistencia y apariencia superficial del concreto dependen en gran parte de si el concreto ha sido curado en forma adecuada.
El curado adecuado cumple dos funciones muy importantes: 1). Conservar la humedad del concreto para asegurar que exista la cantidad suficiente de agua para permitir la completa hidratación del cemento.
2). Estabilizar la temperatura a un nivel adecuado. Las condiciones adecuadas de curado se logran cuando el concreto se mantiene a una temperatura cercana a los 20-25ºC y totalmente húmedo por un mínimo de 7 días. Los primeros tres días son los más críticos en la vida del concreto. En este periodo, cuando el agua y el concreto se combinan rápidamente, el concreto es más susceptible de sufrir algún daño. A la edad de siete días, el concreto ha obtenido aproximadamente 70% de la resistencia, a los catorce días aproximadamente el 85% y los 28 días, la resistencia de diseño. Existen varios métodos para curar el concreto, entre los más comunes tenemos: TEMA: DISEÑO DE CONCRETO FRESCO Y EL CONCRETO ENDURECIDO “UNIVERSIDAD CIENTIFICA DEL PERU” TECNOLOGIA DE MATERIALES 1) Curado con agua 2) Materiales selladores 3) Curados a vapor 1). Curado con agua Cuando se elige una aplicación de agua debe estudiarse la economía del método particular que se usará en cada obra, puesto que la disponibilidad de agua, mano de obra y otros factores influirán en el costo. A continuación se describen varios métodos de curado con agua. a) Anegamiento o inmersión Se emplea rara vez, sin embargo es el método más completo de curado; todo depende de que el elemento a curar se preste.
Algunas veces se emplea en losas planas, puentes, pavimentos, atarjeas, es decir en cualquier elemento donde sea posible crear un charco. b) Rociado de niebla o aspersión El rociado de niebla o aspersión mediante boquillas o aspersores proporcionan un curado excelente. Una de las desventajas es el costo del agua a menos que se cuente con toda la necesaria. El uso de mangueras es útil, especialmente cuando se tienen superficies verticales. Sin embargo debe tenerse cuidado de no provocar la erosión de la superficie.
c) Costales, carpetas de algodón y alfombras Estos elementos y otras cubiertas de material absorbente retendrán agua sobre la superficie del concreto, sea esta vertical u horizontal. Estos materiales deben estar libres de substancias dañinas tales como: Azúcar o fertilizantes, que si puedan dañar al concreto y decolorarlo. Los costales deben lavarse muy bien con agua para eliminar estas substancias y hacerlos más absorbentes.
d) Arena y aserrín La arena y aserrín mojados proporcionan por mayor tiempo la humedad y pueden proteger la superficie del elemento en caso de lluvias para que no se despostille.
2) Materiales selladores Los materiales selladores son hojas o membranas que se colocan sobre el concreto para reducir la pérdida del agua por evaporación. Estos, proporcionan varias ventajas; por ejemplo, cuando se impide la pérdida de humedad mediante el sellado, existe menos la posibilidad de que el concreto se seque antes de tiempo debido a un error en el mantenimiento de la cubierta húmeda. Asimismo, los materiales selladores son más fáciles de manejar y pueden aplicarse más temprano. a). Película plástica La película plástica es de peso ligero y está disponible en hojas transparentes, blancas y negras. La película blanca es la más costosa, pero refleja los rayos del sol considerablemente, mientras que la transparente tiene poco efecto sobre la absorción de calor. La película negra debe evitarse en clima cálido, excepto para interiores, sin embargo, tiene sus ventajas en clima frío por su absorción de calor. b) Papel impermeable El papel impermeable está compuesto de dos hojas de papel kraft unidas entre si mediante un adhesivo bituminoso, e impermeabilizadas con fibras. El papel impermeable puede emplearse por segunda vez siempre y cuando conserve su capacidad para retardar eficazmente la pérdida de humedad. c) Compuestos líquidos para formar membranas de curado Estos compuestos consisten esencialmente en ceras, resinas naturales o sintéticas, así como solventes de volatilidad elevada a la temperatura atmosférica. Los compuestos de curado no deben emplearse sobre superficies que vayan a recibir capas adicionales de concreto, pintura o mosaicos que requieran buena adherencia.
3) Curados a vapor TEMA: DISEÑO DE CONCRETO FRESCO Y EL CONCRETO ENDURECIDO “UNIVERSIDAD CIENTIFICA DEL PERU” TECNOLOGIA DE MATERIALES Estos curados se llevan a cabo cuando se pretende que el concreto obtenga su resistencia máxima antes de los 28 días. Las ventajas que se tienen son: descimbrado a los tres días, el elemento puede cargar más pronto, el tronado de cilindros nos darían resultados inmediatos, etc.
a) Curado con vapor a baja presión Este se lleva a cabo a presión atmosférica, envolviendo el elemento con un plástico para que el vapor no se escape.
b) Curado con vapor a alta presión Este curado, por lo general se lleva a cabo en una autoclave, este se hace necesario en productos que no tengan contracciones a la hora del secado.
c) Tina de curado La tina de curado se utiliza especialmente para los cilindros de prueba, acelerando su resistencia a temprana edad; por medio del calentamiento del agua a cierta temperatura según el tiempo en el que se pretenda tronar los cilindros.
PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS DENSIDAD La densidad del concreto se define como el peso por unidad de volumen. Depende de la densidad real y de la proporción en que participan cada uno de los diferentes materiales constituyentes del concreto. Para los concretos convencionales, formados por materiales granulares provenientes de rocas no mineralizadas de la corteza terrestre su valor oscila entre 2.35 y 2.55 kg. /dm3.
RESISTENCIA La resistencia es una de las propiedades más importantes del concreto, principalmente cuando se le utiliza con fines estructurales. El concreto, en su calidad de constituyente de un elemento estructural, queda sometido a las tensiones derivadas de las solicitaciones que actúan sobre éste.
a. Resistencia a la compresión El procedimiento de ensayo para la determinación de la resistencia a la compresión del concreto está establecido en NCh 1307.
El valor de resistencia obtenido en el ensayo no es, sin embargo, absoluto, puesto que depende de las condiciones en que ha sido realizado. Entre estas condiciones, las de mayor influencia son las que se analizan a continuación.
b. Resistencia a tracción La resistencia a tracción del concreto ha sido considerablemente menos estudiada que la resistencia a compresión, en parte debido a la mayor incertidumbre que existe para su determinación.
Esta incertidumbre empieza con la forma de ejecución del ensayo, existiendo tres formas distintas para efectuarlo: por tracción directa, por flexión y por tracción indirecta, cada uno de las cuales conduce a valores sensiblemente diferentes.
VARIACIONES DE VOLUMEN Y FISURACIÓN.
El concreto experimenta variaciones de volumen, dilataciones o contracciones, durante toda su vida útil por causas físico - químicas. El tipo y magnitud de estas variaciones están afectados en forma importante por las condiciones ambientales existentes de humedad y temperatura y también por los componentes presentes en la atmósfera.
TEMA: DISEÑO DE CONCRETO FRESCO Y EL CONCRETO ENDURECIDO “UNIVERSIDAD CIENTIFICA DEL PERU” TECNOLOGIA DE MATERIALES PROPIEDADES ELÁSTICAS Y PLÁSTICAS El conocimiento de las propiedades elásticas del hormigón son necesarias para establecer la relación entre tensiones y deformaciones, aspecto que adquiere gran importancia en algunos problemas de tipo estructural, particularmente cuando el cálculo de deformaciones es determinante.
a. Propiedades elásticas.
La relación entre tensiones y deformaciones se establece a través del módulo de elasticidad. Para los materiales totalmente elásticos, el módulo de elasticidad es constante e independiente de la tensión aplicada, acostumbrando a designársele con el nombre de módulo de Young. En otros materiales, designados inelásticos en cambio, el módulo de elasticidad depende del valor de la tensión aplicada.
Lo más frecuente, sin embargo, es que los materiales presenten una combinación de ambos comportamientos, inicialmente elástico y posteriormente inelásticos al aumentar la tensión aplicada.
Este es el caso del concreto, cuya curva de relación tensión deformación tiene la forma indicada en la figura 4.18, en la cual pueden observarse tres tramos característicos: 1.
un primer tramo recto, en que el comportamiento es elástico y que abarca no más de un 20 % del desarrollo total de la curva 2.
un segundo tramo curvo, ascendente hasta el valor máximo de la curva tensión - deformación 3.
un tercer tramo curvo, descendente hasta la tensión de rotura Fig. 4.18 Curva de relación Tensión - Deformación.
En efecto, la forma recta se mantiene en tanto el concreto se mantenga como un material concreto. Esta forma se pierde al aparecer las primeras microfisuras, normalmente en el contacto mortero - árido grueso, pues, en esta situación, aun cuando el concreto es capaz de seguir aceptando carga, su deformabilidad aumenta. Finalmente, al fracturarse el mortero del concreto, desaparece su capacidad de tomar carga, pero continúa deformándose hasta llegar a la rotura total.
TEMA: DISEÑO DE CONCRETO FRESCO Y EL CONCRETO ENDURECIDO “UNIVERSIDAD CIENTIFICA DEL PERU” TECNOLOGIA DE MATERIALES b. Propiedades plásticas del concreto A pesar del carácter frágil señalado para el concreto para las cargas de velocidad normal de aplicación, éste presenta un comportamiento plástico cuando una determinada carga permanece aplicada un largo tiempo, produciéndose en este caso una deformación denominada fluencia del concreto.
El conocimiento de la fluencia es necesaria para el análisis estructural en el caso del cálculo de deformaciones en elementos de concreto armado, determinar la pérdida de la tensión aplicada en una estructura de concreto pretensado o para el cálculo de tensiones a partir de la medición de deformaciones.
El mecanismo que genera la fluencia en el concreto no es bien conocido, estimándose actualmente que es causado por la combinación de dos tipos de fenómenos: uno derivado de la acomodación de la estructura cristalina de la pasta de cemento, que se denomina fluencia básica, y otro proveniente de la migración interna de la humedad, que se traduce en una retracción hidráulica adicional.
Los principales factores que condicionan la fluencia del concreto son las características del concreto, principalmente el tipo y la dosis de cemento, la humedad ambiente, la magnitud de la tensión aplicada y la edad del concreto en el momento de su aplicación.
DURABILIDAD Como ya se ha indicado, un concreto será bueno si es durable. La durabilidad expresa la resistencia al medioambiente. La impermeabilidad, la cual está directamente relacionada con la durabilidad, se consigue con la consolidación, relación agua-cemento adecuada y curado conveniente, según el lugar donde se encuentre la obra. El ensayo de resistencia, es el más común de los aplicados al concreto y constituye un índice de su calidad. La resistencia final del concreto, es función de la relación agua-cemento, del proceso de hidratación del cemento, del curado, de las condiciones ambientales y de la edad del concreto. La durabilidad expresa el comportamiento del material para oponerse a la acción agresiva del medio ambiente u otros factores como el desgaste, asegurando su integridad y la de las armaduras de refuerzo durante el período de construcción y después, a lo largo de toda la vida en servicio de la estructura. Impermeabilidad Es una característica estrechamente ligada a la durabilidad y la que más colabora con ésta. La impermeabilidad es el resultado de disponer de un concreto compacto y uniforme, con la suficiente cantidad de cemento, agregados de buena calidad y granulometría continua, dosificación racional, relación agua/cemento lo más baja posible dentro de las condiciones de obra para permitir un excelente llenado de encofrados y recubrimiento de armadura, eliminando toda posibilidad de que queden en la masa bolsones de aire o nidos de abeja a fin de impedir que ingresen a la masa del concreto los elementos agresivos.
Los factores que afectan la durabilidad del concreto, son aquellos que producen el deterioro del mismo.
Estos factores se clasifican en 5 grupos: 1. Congelamiento y deshielo TEMA: DISEÑO DE CONCRETO FRESCO Y EL CONCRETO ENDURECIDO “UNIVERSIDAD CIENTIFICA DEL PERU” TECNOLOGIA DE MATERIALES 2. Ambiente químicamente agresivo 3. Abrasión 4. Corrosión de metales en el concreto 5. Reacciones químicas en los agregados.
1. Congelamiento y Deshielo El congelamiento y deshielo, constituye un agente de deterioro que ocurre en los climas en que la temperatura desciende hasta provocar el congelamiento del agua contenida en los poros capilares del concreto. En términos generales el fenómeno se caracteriza por introducir esfuerzos internos en el concreto que pueden provocar su figuración reiterada y la consiguiente desintegración.
Control de la durabilidad frente al congelamiento y deshielo: a) Aditivos inclusores de aire. En concretos normales, existe un promedio de 1% de poros de aire atrapado, los cuales no son suficientes para evitar el deterioro del concreto cuando el agua llega a congelarse en los poros saturados del mismo.
b) Curado. No se puede pensar que sólo con los aditivos inclusores de aire se soluciona el problema, si no le damos al concreto la posibilidad de desarrollar resistencia, de nada servirá la precaución anterior entre la fatiga que va produciendo la alternancia de esfuerzos en los ciclos de hielo y deshielo.
c) Diseños de mezcla. Los diseños de mezcla deben ejecutarse buscando concretos con la menor permeabilidad posible, lo cual se logra reduciendo la relación agua/cemento a mínimo compatible con la trabajabilidad para lo cual el aci recomienda relaciones entre 0.45 y 0.50.
2. Ambiente químicamente agresivo El concreto es un material que en general tiene un comportamiento satisfactorio ante diversos ambientes químicamente agresivos. El concepto básico reside en que el concreto es químicamente inalterable al ataque de agentes químicos que se hallan en estado sólido. Los ambientes agresivos usuales están constituidos por el aire, agua y suelos contaminados que entran en contacto con las estructuras de concreto.
Efecto de compuestos químicos corrientes sobre el concreto: Dentro de este panorama, los compuestos que por su disponibilidad en el medio ambiente producen la mayoría de casos de ataque químico al concreto están constituidos por cloruros y sulfatos.
a) Cloruros. Los cloruros se hallan en el ambiente en las zonas cercanas al mar, en el agua marina, y en ciertos suelos y aguas contaminadas de manera natural o artificial.
b) Sulfatos. Los sulfatos que afectan la durabilidad, se hallan usualmente en el suelo en contacto con el concreto, en solución en agua de lluvia, en aguas contaminadas por desechos industriales o por flujos en suelos agresivos.
3. Abrasión Se define la resistencia a la abrasión como la habilidad de una superficie de concreto a ser desgastada por roce y fricción. Este fenómeno se origina de varias maneras, siendo las más comunes las atribuidas a las condiciones de servicio, como son el tránsito de peatones y vehículos sobre las veredas y losas, el efecto del viento cargado de partículas sólidas y el desgaste producido por el flujo continuo de agua.
4. Corrosión de metales en el concreto TEMA: DISEÑO DE CONCRETO FRESCO Y EL CONCRETO ENDURECIDO “UNIVERSIDAD CIENTIFICA DEL PERU” TECNOLOGIA DE MATERIALES El concreto por ser un material con una alcalinidad muy elevada (ph > 12.5), y alta resistividad eléctrica constituye uno de los medios ideales para proteger metales introducidos en su estructura, al producir en ellos una película protectora contra la corrosión. Pero si por circunstancias internas o externas se cambian estas condiciones de protección, se producen el proceso electroquímico de la corrosión generándose compuestos de óxidos de hierro que llegan a triplicar el volumen original del hierro, destruyendo el concreto al hincharse y generar esfuerzos internos.
5. Reacciones químicas en los agregados Las reacciones químicas en los agregados que se pueden producir desintegración han sido y continuarán siendo muy investigadas a nivel mundial en relación a su repercusión en el concreto. Las reacciones químicas que se presentan en estos agregados están constituidos por la llamada reacción sílice-álcalis y la reacción carbonatos-álcalis.
PRUEBAS DE CALIDAD CLASIFICACIÓN SEGÚN SU NATURALEZA: Destructivas: determinan la resistencia mediante la rotura de probetas o piezas de concreto. Las pruebas destructivas que comúnmente se utilizan son: Prueba a la compresión simple, prueba de flexión, prueba de tensión.
No destructivas: determinan la calidad sin destruir la estructura.
Las pruebas no destructivas más comunes tenemos; prueba del martillo de rebote (esclerómetro), prueba de resistencia a la penetración (pistola de windsor), prueba de pulso ultrasónico, pruebas dinámicas o de vibración y prueba de extracción de corazones, esta última algunos autores la consideran como prueba semidestructiva.
PROCEDIMIENTO DE MUESTREO Prueba de compresión (ASTM C-39) Para una prueba de resistencia se necesitan preparar como mínimo dos cilindros estándar de una muestra de concreto.
MUESTREO . Para que el muestreo sea representativo deberemos tomar porciones de diferentes puntos de la mezcla a muestrear. La muestra deberá ser transportada al lugar donde se van a preparar los cilindros y luego se volverá a mezclar con una pala para asegurar su uniformidad.
MOLDES . Los moldes para poder colar los especímenes cilíndricos para pruebas de resistencia a la compresión deberán estar construidos a base de materiales no absorbentes y ser lo suficientemente rígidos para no deformarse. Además deberán ser impermeables.
Elaboración de los especímenes.
. Los moldes deberán colocarse sobre una base lisa y rígida, metálica de preferencia, para lograr que la base del cilindro de concreto sea tersa y evitar que se obtenga una superficie curva. El concreto se deberá compactar perfectamente dentro del molde cilíndrico. La mejor forma para lograr esto es colocando la muestra de concreto en el molde en tres capas del mismo volumen aproximadamente. Esto debe hacerse con un cucharón, de tal manera que se logre una distribución uniforme. Cada capa deberá varillarse con 25 golpes con una varilla de 5/8” y punta en forma de bala. Los golpes se deberán distribuir uniformemente en toda la sección transversal del molde e introducir TEMA: DISEÑO DE CONCRETO FRESCO Y EL CONCRETO ENDURECIDO “UNIVERSIDAD CIENTIFICA DEL PERU” TECNOLOGIA DE MATERIALES la varilla hasta apenas penetrar la capa inferior 2 cm. El varillado no deberá abollar ni deformar la placa metálica del fondo. Curado de los especímenes de prueba. Se deberán curar a una temperatura de 16 a 17 ºC durante 24 horas en el sitio de la obra.
Posteriormente se transportarán al laboratorio, se extraerán de los moldes y se almacenarán en condiciones controladas de laboratorio a una temperatura de 23 ± 2ºC y humedad relativa de mínimo el 95%.
Cabeceo de especímenes. Los especímenes deben tener sus bases superior e inferior planas con una tolerancia de 0.05 mm y a escuadra con el eje del cilindro.
Generalmente se requiere del cabeceo para cumplir con esta tolerancia. Este se lleva a cabo con una pasta de cemento o con mezclas de azufre con material granular fino.
PROCEDIMIENTO 1. Antes de colocar el espécimen en la máquina de ensaye, deberá comprobarse la total limpieza de las superficies de las placas que deberán estar en contacto con las cabezas del espécimen.
2. El eje del espécimen estará perfectamente alineado con el centro de aplicación de la carga de la máquina de ensaye.
3. Se comenzará a aplicar una carga en forma continua y sin impacto. La velocidad de aplicación de la carga deberá mantenerse dentro del intervalo de 1.5 a 3.5 kg/cm2/seg.
Durante la aplicación de la primera mitad de la carga total podrá permitirse una velocidad ligeramente mayor, pero no deberán hacerse ajustes en los controles de la máquina de prueba cuando el espécimen comienza a deformarse rápidamente, inmediatamente antes de la falla.
4. La carga deberá aplicarse hasta que el espécimen haya fallado, registrándose la carga máxima soportada. También debe anotarse el tipo de falla y la apariencia del concreto en las zonas de falla.
5. La resistencia a compresión del espécimen deberá calcularse dividiendo la carga máxima soportada durante la prueba, en kilogramos, entre el área promedio de la sección transversal, en cm2. El resultado deberá aproximarse a 1.0 kg/cm2.
ENSAYO DE RESISTENCIA A LA ROTURA POR COMPRESIÓN Por lo general se realiza el ensayo en probetas de forma cilíndrica de esbeltez igual a dos (Altura dela probeta/el diámetro de la base).
Se moldean las probetas de acuerdo a la Normas IRAM 1524 Y 1534, el moldeo se efectúa colocando y compactando la mezcla en forma similar a la empleada para el ensayo de Asentamiento que se realiza con el tronco de cono de Abrams. Este procedimiento es válido solo para mezclas de 3 cm o más de Asentamiento; para mezclas más secas la compactación deberá efectuarse por vibración ya sea mediante vibrador de inmersión (diámetro máximo del elemento vibrante:25 mm para probetas d 15 x 30).
Las probetas se mantienen en sus moldes durante un periodo mínimo de 24 hs.
En este lapso no deberá sufrir variaciones, sacudidas, ni golpes se protegerá la cara superior con arpillera húmeda lamina de polietileno o tapa mecánica y se mantendrá en ambientes protegido de inclemencias climáticas (calor, frio, lluvia, viento).
TEMA: DISEÑO DE CONCRETO FRESCO Y EL CONCRETO ENDURECIDO “UNIVERSIDAD CIENTIFICA DEL PERU” TECNOLOGIA DE MATERIALES Una vez transcurrida las primeras 24 hs, se procede a desmoldar e inmediatamente se acondiciona la probeta para su mantenimiento hasta el momento del ensayo. Durante este periodo (7,14 y 28 días) deben mantenerse condiciones de temperatura y humedad, según norma IRAM 1524 Y 1534 la probeta debe mantenerse en un medio ambiente con no menos 95% de humedad relativa, y en cuanto a la temperatura, en los 21°C con una tolerancia en más o menos de 3°C para la obra y del 1°C para el laboratorio ( o lo que es lo mismo, en obra la temperatura puede oscilar entre 18°C y 24°C .
EJECUCIÓN DE ENSAYO DE ROTURA POR COMPRESION: Se utilizan prensas con capacidad de 100 a 150 toneladas. Se mide la deformación de la probeta al aplicársele cargas cada vez mayores. En algunas prensas hidráulicas debe disponerse una tabla de conversión, que permita calcular la carga carga aplicada, la velocidad de aplicación de la carga sobre la probeta debe ser tiene influencia importante en el resultado del ensayo en efecto la cargas excesivamente rápida, al no dar tiempo a la deformación de todas las partículas de la probeta dan como consecuencia una carga de rotura artificialmente elevada; en cambio la carga excesivamente lenta provoca el efecto contrario. El ritmo de la velocidad debe mantenerse entre 250 y 600 kg por segundo para probeta de 15 cm de diámetro, a partir del 50% de la carga de rotura. En cuanto a la exactitud de las lecturas de la prensa, debe verificarse con una periodicidad de entre 6 meses y 1 año según el uso, debiendo mantenerse el error de lectura por debajo del 1%.
Se realizan ensayos a compresión a testigos (extracción en obra).
PRUEBA DE FLEXIÓN (ASTM C-78) Esta prueba se usa para determinar la resistencia a la flexión del concreto, empleando una viga simplemente apoyada con carga en los tercios del claro.
PROCEDIMIENTO El espécimen de ensaye será girado sobre uno de sus lados, respecto a la posición en que fue colado, y centrado sobre los apoyos. Los dispositivos de aplicación de carga se TEMA: DISEÑO DE CONCRETO FRESCO Y EL CONCRETO ENDURECIDO “UNIVERSIDAD CIENTIFICA DEL PERU” TECNOLOGIA DE MATERIALES pondrán en contacto con la superficie del espécimen en los tercios del claro entre los apoyos. Si no se logra un contacto completo entre el espécimen, los dispositivos de aplicación de la carga y los apoyos, las superficies de contacto serán cabeceadas, pulidas o calzadas con tiras de piel en todo el ancho de los especímenes. La carga se aplicará rápidamente hasta alcanzar el 50%, aproximadamente, del valor de ruptura.
Después, la velocidad de aplicación será uniforme de tal manera que los incrementos del esfuerzo en las fibras extremas del espécimen no excedan de 10 kg/cm2 por minuto.
Después del ensaye se medirá en la sección de falla el ancho y el peralte promedio del espécimen aproximando las lecturas al milímetro.
ENSAYO DE TRACCION POR COMPRESION: Fue propuesto por el ingeniero brasileño Lobo carneiro (por eso se le llama también ensayo brasileño).
Consiste en aplicar una carga de compresión a una probeta cilíndrica, colocada en la prensa con su eje longitudinal en dirección horizontal. En esta posición el contacto entre éntrelos cabezales de la prensa y de la probeta se produce a lo largo de dos generatrices, que corresponden a la intersección de un plano diametral vertical, con la superficie lateral de la probeta. A fin de distribuir uniformemente la carga, se interponen entre los cabezales y las generatrices de la probeta, pequeños listones de madera de 4 mm de espesor, 25 mm de ancho y la longitud de la probeta.
Como consecuencia de la de la solicitación a que es sometida la probeta, se demuestra que en coincidencia con el plano diametral ya mencionado, se produce un esfuerzo de tracción pura, lo que se pone en evidencia al producirse la rotura a lo largo de dicho plano.
El cálculo de la carga unitaria de rotura por tracción se efectúa aplicando la expresión.
CONTRACCION DURANTE FRAGUADO: Se pone en evidencia por una disminución de volumen de mezcla, durante el periodo de fraguado, como consecuencia de las reacciones que se producen entre el agua y el cemento, que dan origen a compuestos químicos cuyo volumen es menor que la suma de los volúmenes del agua y el cemento que interviene en el proceso. Estas contracciones son menos importantes en comparación con las que se producen como consecuencia de la contracción por secado de la mezcla.
TEMA: DISEÑO DE CONCRETO FRESCO Y EL CONCRETO ENDURECIDO “UNIVERSIDAD CIENTIFICA DEL PERU” TECNOLOGIA DE MATERIALES CONTRACCION POR SECADO DE LA MEZCLA ENDURECIDA: Es una disminución de volumen, provocada por la contracción de los golpes de cemento hidratado, como consecuencia de la evaporación del agua contenida en los canales capilares.
MÉTODO DEL ESCLERÓMETRO.
El esclerómetro o martillo de Schmidt, es en esencia, un medidor de la dureza de la superficie que constituye un medio rápido y simple para revisar la uniformidad del concreto. Mide el rebote de un émbolo cargado con un resorte después de haber golpeado una superficie plana de concreto. La lectura del número de rebote da una indicación de la resistencia a compresión del concreto. Los resultados de la prueba con esclerómetro (ASTM C-805) se ven afectados por la lisura de la superficie, el tamaño, forma y rigidez del espécimen; la edad y condición de humedad del concreto; el tipo de agregado grueso; y la carbonatación de la superficie del concreto. Cuando se reconocen estas limitaciones y el esclerómetro se calibra para los materiales particulares que se utilicen en el concreto, entonces este instrumento puede ser útil para determinar la resistencia a la compresión relativa y la uniformidad del concreto en la estructura.
MÉTODO DE PENETRACIÓN.
El sondeo Windsor (ASTM C-803), como el esclerómetro, es básicamente un probador de dureza que brinda un medio rápido para determinar la resistencia relativa del concreto. El equipo consiste de una pistola accionada con pólvora que clava una sonda de aleación acerada (aguja) dentro del concreto. Se mide la longitud expuesta de la sonda y se relaciona con la resistencia a compresión del concreto por medio de una tabla de calibración. Tanto el esclerómetro como el sondeo de penetración dañan la superficie del concreto en cierto grado. El esclerómetro produce una pequeña muesca sobre la superficie; y el sondeo de penetración deja un agujero pequeño y puede causar agrietamientos leves.
PRUEBAS DINÁMICAS O DE VIBRACIÓN.
Una prueba dinámica o de vibración (velocidad de pulso) (ASTM C-597) se basa en el principio de que la velocidad del sonido en un sólido se puede medir: 1) determinando la frecuencia resonante de un espécimen ó 2) registrando el tiempo de recorrido de pulsos cortos de vibración a través de una muestra. Las velocidades elevadas indican que el concreto es de buena calidad, y las velocidades bajas indican lo contrario.
PRUEBAS DE CORAZONES (ASTM C-42).
Los corazones de concreto son núcleos cilíndricos que se extraen haciendo una perforación en la masa de concreto con una broca cilíndrica de pared delgada; por medio de un equipo rotatorio como especie de un taladro al cual se le adapta la broca con corona de diamante, carburo de silicio u otro material similar; debe tener un sistema de enfriamiento para la broca, impidiendo así la alteración del concreto y el calentamiento de la broca. El diámetro de los corazones que se utilicen para determinar la resistencia a la compresión debe ser cuando menos de 3 veces el tamaño del máximo del agregado grueso, y puede aceptarse de común acuerdo por lo menos 2 veces el tamaño máximo del mismo agregado, debiendo anotarse en el reporte.
INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS TEMA: DISEÑO DE CONCRETO FRESCO Y EL CONCRETO ENDURECIDO “UNIVERSIDAD CIENTIFICA DEL PERU” TECNOLOGIA DE MATERIALES Los requisitos del reglamento de construcción para concreto reforzado ACI 318 señalan que la resistencia a compresión del concreto puede considerarse satisfactoria si los promedios de todos los conjuntos de tres pruebas de resistencia consecutivas igualan o exceden la resistencia especificada a los 28 días y si ninguna prueba de resistencia individual (el promedio de dos cilindros) se encuentra más allá de 35 kg/cm2 debajo de la resistencia especificada. Si la resistencia de cualquier cilindro curado en el laboratorio es inferior a la resistencia especificada menos de 35 kg/cm2, se deberá evaluar la resistencia del concreto en el lugar. Cuando sea necesario evaluar la resistencia del concreto en el lugar, deberá determinarse ensayando tres corazones por cada prueba de resistencia en que los cilindros curados en el laboratorio hayan estado por debajo del f’c en más de 35 kg/cm2. Si la estructura permanece seca durante su servicio, antes de la prueba deberán secarse los corazones 7 días a una temperatura de 16 a 27ºC y a una humedad relativa de menos de 60%. Los corazones deberán sumergirse en agua por lo menos 40 horas antes de la prueba si la estructura va estar en servicio en un ambiente húmedo. Los métodos de prueba no destructivos no sustituyen a las pruebas de corazones (ASTM C- 42). Si la resistencia promedio de tres corazones es de por lo menos 85% del f’c y si ningún es menor que 75% del f’c, se considerará estructuralmente adecuado al concreto de la zona representada por el corazón. Si los resultados de las pruebas de corazones correctamente realizadas son tan bajos como para poner en duda la integridad estructural del concreto, deberá optarse por demoler el elemento o probar físicamente con la carga a la cual estará trabajando dicho elemento.
CONCLUSIÓN: Este trabajo realizado sobre tipo de ensayos del concreto fresco y endurecido es muy importante para nuestro conocimiento ya que se emplea en nuestra carrera y tener conocimiento sobre cada uno de los ensayos y en qué momento aplicarle en la construcción.
RECOMENDACIÓN: Se sugiere tener en cuenta las visitas de campo para poder verificar insitu cuál es la importancia de estos temas que serán de mucha ayuda en nuestra formación profesional.
Se recomienda a los compañeros de clase tener más participación en clase para así reforzar nuestro conocimiento.
Tener en cuenta las especificaciones técnicas para cada ensayo.
Cumplir con todos los requisitos para hacer cada ensayo TEMA: DISEÑO DE CONCRETO FRESCO Y EL CONCRETO ENDURECIDO “UNIVERSIDAD CIENTIFICA DEL PERU” TECNOLOGIA DE MATERIALES ANEXO: CONCRETO ENDURECIDO ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN TEMA: DISEÑO DE CONCRETO FRESCO Y EL CONCRETO ENDURECIDO “UNIVERSIDAD CIENTIFICA DEL PERU” TECNOLOGIA DE MATERIALES TEMA: DISEÑO DE CONCRETO FRESCO Y EL CONCRETO ENDURECIDO “UNIVERSIDAD CIENTIFICA DEL PERU” TECNOLOGIA DE MATERIALES TEMA: DISEÑO DE CONCRETO FRESCO Y EL CONCRETO ENDURECIDO “UNIVERSIDAD CIENTIFICA DEL PERU” TECNOLOGIA DE MATERIALES TEMA: DISEÑO DE CONCRETO FRESCO Y EL CONCRETO ENDURECIDO “UNIVERSIDAD CIENTIFICA DEL PERU” TECNOLOGIA DE MATERIALES CONCRETO FRESCO TEMA: DISEÑO DE CONCRETO FRESCO Y EL CONCRETO ENDURECIDO ...