El Concreto

FACULTAD DE INGENIERÍA ARQUITECTURA Y URBANISMO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL EVALUACIÓN Y REPARACIÓN DE LAS ESTRUCTURAS TEMAS: EL CONCRETO

ESTUDIANTE: Santisteban Sandoval, Manuel. DOCENTE: Ing. Pedro Manuel Ballena del Río.

NOVIEMBRE-2018

EL CONCRETO Se denomina concreto a la mezcla de cemento, arena gruesa, piedra y agua, que se endurece conforme avanza la reacción química del agua con el cemento. La cantidad de cada material en la mezcla depende de la resistencia que se indique en los planos de estructuras. Siempre la resistencia de las columnas y de los techos debe ser superior a la resistencia de cimientos y falsos pisos. Después del vaciado, es necesario garantizar que el cemento reaccione químicamente y desarrolle su resistencia. Esto sucede principalmente durante los 7 primeros días, por lo cual es muy importante mantenerlo húmedo en ese tiempo. A este proceso se le conoce como curado del concreto.

ETAPAS:

Concreto en estado Fresco

Concreto en estado Endurecido

Al principio el concreto parece una “masa”. Es blando y puede ser trabajado o moldeado en diferentes formas. Y así se conserva durante la colocación y la compactación.

Después de que ha fraguado empieza a ganar resistencia y se endurece.

Las propiedades mas importantes del concreto fresco son: la trabajabilidad, cohesividad, exudación y segregación.

Las propiedades del concreto endurecido son: resistencia y durabilidad.

LAS PROPIEDADES PRINCIPALES DEL CONCRETO EN ESTADO FRESCO SON:

1. Trabajabilidad: Es el mayor o menor trabajo que hay que aportar al concreto en estado fresco en los procesos de mezclado, transporte, colocación y compactación. La forma más común para medir la "trabajabilidad" es mediante "la prueba del slump". Los instrumentos que se necesitan son una plancha base, un cono y una varilla de metal. Esta prueba consiste en medir la altura de una masa de concreto luego de ser extraída de un molde en forma de cono. Cuanto mayor sea la altura, el concreto será más trabajable. De la misma manera, cuanto menor sea la altura, el concreto estará muy seco y será poco trabajable.

El primer paso para hacer esta prueba consiste en sacar una muestra de concreto de una determinada tanda de la mezcladora. Con esta muestra se llena el cono mediante tres capas y se chucea con la varilla, 25 veces cada una. Inmediatamente después se nivela el cono, se levanta verticalmente y se le coloca al lado del concreto. Por último, se mide la altura entre el cono y el concreto, colocando la varilla horizontalmente sobre el cono.

2. Segregación Ocurre cuando los agregados gruesos, que son más pesados, como la piedra chancada se separan de los demás materiales del concreto. Es importante controlar el exceso de segregación para evitar mezclas de mala calidad. Esto se produce, por ejemplo, cuando se traslada el concreto en buggy por un camino accidentado y de largo recorrido, debido a eso la piedra se segrega, es decir, se asienta en el fondo del buggy.

Exudación Se origina cuando una parte del agua sale a la superficie del concreto. Es importante controlar la exudación para evitar que la superficie se debilite por sobre-concentración de agua. Esto sucede, por ejemplo, cuando se excede el tiempo de vibrado haciendo que en la superficie se acumule una cantidad de agua mayor a la que normalmente debería exudar.

Contracción Produce cambios de volumen en el concreto debido a la pérdida de agua por evaporación, causada por las variaciones de humedad y temperatura del medio ambiente. Es importante controlar la contracción porque puede producir problemas de fisuración. Una medida para reducir este problema es cumplir con el curado del concreto.

LAS PROPIEDADES DEL CONCRETO EN ESTADO ENDURECIDO SON: Elasticidad Es la capacidad de comportarse elásticamente dentro de ciertos límites. Es decir, que una vez deformado puede regresar a su forma original. Resistencia Es la capacidad del concreto para soportar las cargas que se le apliquen. Para que éste desarrolle la resistencia indicada en los planos, debe prepararse con cemento y agregados de calidad. Además, debe tener un transporte, colocado, vibrado y curado adecuado.

HAY MUCHOS TIPOS DE CONCRETO, PERO PARA UNA CASA GENERALMENTE SE USAN LOS SIGUIENTES:

a. Concreto Ciclópeo Este tipo de concreto se usa en los cimientos y en los sobrecimientos: Cuando se usa en los cimientos, la proporción recomendable es de 1 volumen de cemento por 10 volúmenes de hormigón. Esta proporción se logra usando: 1 bolsa de cemento, con 3 1/3 buggies de hormigón y la cantidad de agua necesaria para obtener una mezcla que permita un buen trabajo. Adicionalmente, se debe incorporar piedra de zanja en una proporción equivalente a una tercera parte del volumen a vaciar. Las piedras tendrán un diámetro promedio de 25 cm., deben estar limpias y quedar completamente rodeadas de concreto.

Proporción de concreto para f´c=100kg/cm2

Cuando se usa en los sobrecimientos, la proporción recomendable es de 1 volumen de cemento por 8 volúmenes de hormigón. Esta proporción se logra usando: 1 bolsa de cemento, con 2 1/2 buggies de hormigón y la cantidad de agua necesaria para obtener una mezcla pastosa que permita un buen trabajo. Adicionalmente se debe incorporar piedra de cajón en una proporción equivalente a una cuarta parte del volumen a vaciar. Las piedras tendrán un diámetro promedio de 10 cm, deben estar limpias y quedar completamente rodeadas de concreto.

Proporción de concreto para f´c=100kg/cm2

b. Concreto Simple El concreto simple se usa para vaciar el falsopiso y contrapiso. En el falsopiso, la proporción recomendable es de 1 volumen de cemento por 12 volúmenes de hormigón. Esta proporción se logra usando: 1 bolsa de cemento con 4 buggies de hormigón y la cantidad de agua necesaria para obtener una mezcla pastosa que permita un buen trabajo. Proporción de concreto para falsopiso

En el contrapiso, la proporción recomendable es 1 volumen de cemento por 5 volúmenes de arena gruesa. Esta proporción se logra usando 1 bolsa de cemento con 1 1/2 buggies de arena gruesa y la cantidad de agua necesaria que permita una mezcla pastosa y trabajable. Proporción de concreto para contrapiso

c. Concreto Armado Se llama concreto armado a la unión del concreto reforzado con las varillas de acero. El concreto armado se usa para vaciar las columnas y techos. La proporción recomendable para lograr una resistencia adecuada para una casa de 2 ó 3 pisos es de 1 volumen de cemento por 3 volúmenes de arena gruesa y 3 volúmenes de piedra chancada. Esta proporción se logra usando: 1 bolsa de cemento con 1 buggy de arena gruesa, 1 buggy de piedra chancada y la cantidad de agua necesaria para obtener una mezcla pastosa que permita un buen trabajo. La cantidad de agua varía dependiendo del estado de humedad en que se encuentre la arena y la piedra. Si están totalmente secas, para una bolsa de cemento se necesitará 40 litros de agua. Pero si la piedra y la arena están totalmente mojadas, bastará con unos 20 litros.

EL CONCRET0 – NORMA E-060, ACI-318-08 CAPÍTULO 3 – MATERIALES 3.1 ENSAYOS DE MATERIALES La Supervisión o la autoridad competente podrá ordenar, en cualquier etapa de ejecución del proyecto, el ensayo de cualquier material empleado en las obras de concreto, con el fin de determinar si corresponde a la calidad especificada. El muestreo y los ensayos de materiales y del concreto deben hacerse de acuerdo con las Normas Técnicas Peruanas - NTP correspondientes.

EL CONCRET0 – NORMA E-060, ACI-318-08 3.2 CEMENTOS

El cemento debe cumplir con los requisitos de las NTP correspondientes. El cemento empleado en la obra debe corresponder al que se ha tomado como base para la selección de la dosificación del concreto. 3.3 AGREGADOS

Los agregados para concreto deben cumplir con las NTP correspondientes. Los agregados que no cumplan con los requisitos indicados en las NTP, podrán ser utilizados siempre que el Constructor demuestre, a través de ensayos y por experiencias de obra, que producen concretos con la resistencia y durabilidad requeridas. El tamaño máximo nominal del agregado grueso no debe ser superior a ninguna de: (a) 1/5 de la menor separación entre los lados del encofrado. (b) 1/3 de la altura de la losa, de ser el caso. (c) 3/4 del espaciamiento mínimo libre entre las barras o alambres individuales de refuerzo, paquetes de barras, tendones individuales, paquetes de tendones o ductos.

3.4 AGUA

EL CONCRET0 – NORMA E-060, ACI-318-08

El agua empleada en la preparación y curado del concreto deberá ser, de preferencia, potable. Se podrán utilizar aguas no potables sólo si: (a) Están limpias y libres de cantidades perjudiciales de aceites, ácidos, álcalis, sales, materia orgánica y otras sustancias que puedan ser dañinas al concreto, acero de refuerzo o elementos embebidos. (b) La selección de las proporciones de la mezcla de concreto se basa en ensayos en los que se ha utilizado agua de la fuente elegida. (c) Los cubos de mortero para ensayos, hechos con agua no potable, deben tener resistencias a los 7 y 28 días, de por lo menos 90% de la resistencia de muestras similares hechas con agua potable. La comparación de los ensayos de resistencia debe hacerse en morteros idénticos, excepto por el agua de mezclado, preparados y ensayados de acuerdo con la NTP 334.051.

EL CONCRET0 – NORMA E-060, ACI-318-08 3.5 ACERO DE REFUERZO El refuerzo debe ser corrugado, excepto en los casos indicados en 3.5.4. Se puede utilizar refuerzo consistente en perfiles de acero estructural o en tubos y elementos tubulares de acero de acuerdo con las limitaciones de esta Norma. El refuerzo que va a ser soldado así como el procedimiento de soldadura, el cual deberá ser compatible con los requisitos de soldabilidad del acero que se empleará, deberán estar indicados en los planos y especificaciones del proyecto, así como la ubicación y tipo de los empalmes soldados y otras soldaduras requeridas en las barras de refuerzo. La soldadura de barras de refuerzo debe realizarse de acuerdo con ―Structural Welding Code – Reinforcing Steel‖, ANSI/AWS D1.4 de la American Welding Society. Las normas ASTM para barras de refuerzo, excepto la ASTM A 706M (NTP 339.186:2008) deben ser complementadas con un informe de las propiedades necesarias del material para cumplir con los requisitos de ANSI/AWS D1.4.

EL CONCRET0 – NORMA E-060, ACI-318-08 3.5.1 Refuerzo corrugado Las barras de refuerzo corrugado deben cumplir con los requisitos para barras corrugadas de una de las siguientes normas: (a) HORMIGÓN (CONCRETO) barras de acero al carbono con resaltes y lisas para hormigón (concreto) armado. Especificaciones‖ (NTP 341.031); (b) HORMIGÓN (CONCRETO) barras con resaltes y lisas de acero de baja aleación para hormigón (concreto) armado. Especificaciones‖ (NTP 339.186) Las barras corrugadas deben cumplir con una de las NTP enumeradas en 3.5.3.1, excepto que para barras con fy mayor que 420 MPa, la resistencia a la fluencia debe tomarse como el esfuerzo correspondiente a una deformación unitaria de 0,35%. Véase 9.5. La resistencia a la fluencia debe corresponder a la determinada por las pruebas de barras de sección transversal completa. El alambre corrugado para refuerzo del concreto debe cumplir con la NTP 341.068 excepto que el diámetro del alambre no debe ser menor que 5,5 mm y para el alambre con fy mayor de 420 MPa, la resistencia a la fluencia debe tomarse como el esfuerzo correspondiente a una deformación unitaria de 0,35%.

EL CONCRET0 – NORMA E-060, ACI-318-08

3.5.2 Refuerzo liso El refuerzo liso debe cumplir con una de las normas citadas en 3.5.3.1. Las barras y alambres lisos sólo se permiten en los siguientes casos: (a) Espirales: como refuerzo transversal para elementos en compresión o en torsión y como refuerzo de confinamiento en empalmes; (b) Acero de preesfuerzo; (c) Refuerzo por cambios volumétricos en losas nervadas que cumplan con 8.11. El diámetro de este refuerzo no deberá ser mayor de ¼". Los alambres lisos para refuerzo en espiral deben cumplir con ―Standard Specification for Steel Wire, Plain, for Concrete Reinforcement‖ (ASTM A 82), excepto que para alambres con fy superior a 420 MPa, la resistencia a la fluencia debe tomarse como el esfuerzo correspondiente a una deformación unitaria de 0,35%.

EL CONCRET0 – NORMA E-060, ACI-318-08 3.5.3 Acero de preesfuerzo El acero preesforzado debe cumplir con una de las normas siguientes: (a) Alambre que cumpla con ―Standard Specification for Uncoated Stress-Relieved Steel Wire for Prestressed Concrete‖ (ASTM A 421M). (b) Alambre de baja relajación que cumpla con ―Standard Specification for Uncoated Stress-Relieved Steel Wire for Prestressed Concrete‖, incluyendo el suplemento ―Low- Relaxation Wire‖ (ASTM A 421M). (c) Torón que cumpla con ―Standard Specification for Steel Strand, Uncoated Seven-Wire for Prestressed Concrete‖ (ASTM A 416M). (d) Barra que cumpla con ―Standard Specification for Uncoated High-Strength Steel Bar for Prestressed Concrete‖ (ASTM A 722M). Los alambres, los torones y las barras que no figuran específicamente en las normas ASTM A 421M, A 416M, ó A 722M, se pueden usar, siempre que se demuestre que cumplen con los requisitos mínimos de estas normas, y que no tienen propiedades que los hagan menos satisfactorios que estos.

EL CONCRET0 – NORMA E-060, ACI-318-08

3.5.4 Acero estructural El acero estructural utilizado junto con barras de refuerzo en elementos compuestos sometidos a compresión que cumpla con los requisitos de 10.16.7 ó 10.16.8, debe ajustarse a una de las siguientes normas: (a) Standard Specification for Carbon Structural Steel‖ (ASTM A 36M). (b) Standard Specification for High-Strength Low-Alloy Structural Steel‖ (ASTM A 242M). (c) Standard Specification for High-Strength Low-Alloy Columbium-Vanadium Structural Steel‖ (ASTM A 572M). (d) Standard Specification for High-Strength Low-Alloy Structural Steel with 50 ksi, (345 MPa) Minimum Yield Point to 4 in. (100 mm) Thick‖ (ASTM A 588M). (e) Standard Specification for Structural Steel Shapes‖ (ASTM A 992M).

EL CONCRET0 – NORMA E-060, ACI-318-08 3.6 ADITIVOS Los aditivos que se usen en el concreto deben someterse a la aprobación de la Supervisión. Debe demostrarse que el aditivo utilizado en obra es capaz de mantener esencialmente la misma composición y comportamiento que el producto usado para establecer la dosificación del concreto de acuerdo con lo especificado en 5.2. El cloruro de calcio o los aditivos que contengan cloruros que no provengan de impurezas de los componentes del aditivo, no deben emplearse en concreto preesforzado, en concreto que contenga aluminio embebido o en concreto construido en encofrados permanentes de acero galvanizado. Véanse 4.3.2 y 4.4.1. Los aditivos incorporadores de aire deben cumplir con la NTP 334.089.

ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS DEL CONCRETO

ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS 

Son metodos para evaluar un material, sin afectar o alterar sus caracteristicas de servicio. Son usados para medir algunas propiedades fisicas del concreto y a partir de ellas obtener un estimado de la resistencia y de los parametros elasticos del concreto.

ESTAS PROPIEDADES SON:



Dureza superficial



Frecuancia de Resonancia



Habilidad para Absorver, Dispersar yTransmitir Rayos X y Rayos Gamma.

CLASIFICACIÓN: 





Ensayos de Dureza Superficial: Se usan solamente para estimar la Resistencia del Concreto. Ensayos Dinámicos: Incluyen frecuencia de Resonancia y Métodos Sónicos y Ultrasónicos. Evalúan durabilidad y Uniformidad del concreto y estiman su resistencia y propiedades elásticas. Métodos Radioactivos: Incluyen Ensayos de Penetración de rayos X y rayos Gamma. Son usados para medir la Densidad del concreto.

ENSAYOS DE DUREZA SUPERFICIAL: 

METODO DE REBOTE (ESCLEROMETRO): Trata de relacionar la dureza superficial del concreto con su resistencia a compresión. En realidad, el aparato mide el rebote de una masa al chocar contra la superficie del concreto a estudiar.

  

Estimar la uniformidad de la calidad del hormigón . Comparar la calidad de un hormigón determinado con otro de referencia. Obtener valores de resistencia a la compresión a partir de correlaciones con un ensayo directo (índice de rebote/rotura de probetas) . La precisión del método se estima en un 25 % para un nivel de confianza de un 95 %.



ENSAYOS DE INDENTACION: consisten en aplicar una fuerza de impacto conocida a travez de una punta de percusion o una esfera de acero y medir el diametro de la identacion. A menor diametro mayor Resistencia. La dificultad para medir acertadamente el tamaño de la impresión ha sido un obstaculo para la popularidad de estos metodos.



PENETROMETRO O SONDA WINDSOR: consiste en una pistola accionada por electricidad o por un impulsor; sondas de una aleacion endurecida; capsulas cargadas y un micrometro de profundidad para medir la penetracion. se han establecidos correlaciones empiricas entre la Resistencia de concreto y la penetracion de la Sonda. La pistola accionada por electricidad dispara la sonda dentro del concreto esta se recupera y se mide la penetracion.

ENSAYOS DINÁMICOS: 

FRECUENCIA DE RESONANCIA: consiste en vibraciones generadas electronicamente, se determina la frecuencia de Resonancia en especimenes de concretio, con la finalidad de calcular el modulo de elasticidad dinamico y de alli la resistencia del concreto. El aparato utilizado es el sonometro el cual consta de dos partes bien diferenciadas una que genera las vibraciones (circuito excitador) y otra que recibe dichas vibraciones (circuito captador).



VELOCIDAD DE VIBRACION DE SONIDO MECANICO: se mide el tiempo de viaje de una sonda generada por un impacto de martillo. Este metodo tiene poca aceptacion.



VELOCIDAD DE VIBRACION DE ONDAS ULTRASONICAS: se entiende por ondas ultrasonicas a vibraciones sonoras de frecuencia superior al limite de audicion. En este ensayo se mide el tiempo de viaje de Vibraciones generadas electronicamente. El tiempo de intervalo es medido por medio de OSCILOSCOPIOS.



VELOCIDAD DE VIBRACION DE ONDAS ULTRASONICAS Un aparato que utiliza esta tecnica es el PUNDIT posee 2 palpadores los cuales se colocan a uno y otro lado del concreto. Cuando el aparato e pone en marcha el palpador transmisor recibe impulsos electricos que los transforma en vibraciones ultrasonicas de unos 50KHZ. El receptor recibe estos impulsos despues que han atravesado el material y los transforma en impulsos electricos que son amplificados y conducidos a un instrumento contador de tiempo. La lectura en una pantalla indica el tiempo en microsegundos empleados por el HAZ ultrasonico en atravesar el concreto estableciendose una correlacion entre velocidad y Resistencia.



VELOCIDAD DE VIBRACION DE ONDAS ULTRASONICAS

VELOCIDAD (M/SEG)

CALIDAD

> 4500

EXCELENTE

3600 - 4500

BUENO

3000 - 3600

ACEPTABLE

2100 - 3000

MALO

< 2100

MUY MALO

ENSAYOS RADIOACTIVOS: Miden la capacidad para absorber, dispersar y transmitir Rayos X y Rayos Gamma y sobre esta base determinar densidad y espesores del concreto. Una radiacion es una forma de movimiento ondulatorio (ondas electromagneticas) con propiedades especificas dependiendo de su longitud de onda. Los rayos X y Gamma, son radiaciones de longitudes de ondas muy cortas que se extienden desde 1 hasta 1x10-4 Angstrom (1 Angstrom = 1x10-7 mm) y poseen la misma naturaleza pero difieren en cuanto a su origen.

PRODUCCION DE RAYOS X: los rayos X se producen cuando se hace incidir electrones de alta energia sobre atomos haciendo pasar una corriente por un filamento o catodo, este se recalienta emitiendo electrones; el control de esta corriente permite controlar la cantidad de Rayos X producidos, pues la intensidad de radiacion emitida es directamente proporcional a la corriente del filamento.  PRODUCCION DE RAYOS GAMMA: Los rayos gamma son fotones emitidos por sustancias radioactivas y se caracterizan por su longitud de onda muy corta. Se entiende por sustancia radioactiva aquella, natural o artificial, cuyos atomos poseen nucleos inestables que en busca de su equilibrio energetico, son capaces de desintegrarse en forma espontanea dando lugar a atomos con propiedades quimicas diferentes. 



APLICACIÓN DE LOS METODOS RADIOACTIVOS AL CONCRETO: Existen tres tecnicas en el conjunto de los metodos radioactivos que son: Neutrones, Rayos X, Rayos Gamma. Las dos primeras son sumamente incomodas para usar en obras, presentando severas limitaciones por lo que son confinadas a investigaciones de laboratorio. La radiacion gamma, gammametria han tenido mayor aceptacion en los procesos de control de calidad de concreto. Con estas tecnicas se logran mediciones de la densidad del concreto, localizacion del acero de refuerzo y medicion de su grado de corrosion, estimacion del contenido de humedad, determinacion del contenido de cemento, etc.



RADIOMETRIA CON RAYOS GAMMA 0 GAMMAMETRIA:

La gammametria se encarga de detectar y medir las variaciones en la intensidad Gamma cuando estas radiaciones son absorbidas por el material y/o dispersadas por el. La deteccion se hace por medio de detectores de radiacion y la medicion con un aparato electronico incorporado. Para una determinada e invariable geometria fuente-piezadetector, la cantidad de radiacion absorbida y/o dispersada por la pieza de concreto en estudio es funcion de su densidad.



RADIOGRAFIA CON RAYOS GAMMA O GAMMAGRAFIA: los rayos Gamma al igual que los rayos X son ondas electromagneticas de alta frecuencia y de gran poder de penetracion que se caracterizan por formar imágenes latentes en emulsiones fotograficas. En usos industriales la gammagrafia ha desplazado a los Rayos X por su costo significativamente menor, su robustez que no requiere cuidados especiales para su transporte y por su bajo peso y volumen. El uso de isotopos radioactivos en ensayos de concreto y hacer por medio de la gammagrafia permite obtener informacion acerca de la posicion y cantidad de acero en miembros reforzados, en la determinacion de la calidad y estado de la armadura (corrosion) grado de vibrado del concreto, etc.



METODOS MAGNETICOS: sirven para la deteccion y determinacion de los diámetros de las armaduras de refuerzo en concreto armado y ademas para verificar que existe suficiente recubrimiento para la proteccion del acero de los ataques corrosivos. El aparato portatil mas conocido y usado es el PACHOMETRO, cuyo principio basico de operación consiste en detectar y verificar el flujo magnetico a traves de la armadura de acero presente en el elemento de concreto sometido a ensayo. El circuito magnetico incorporado en una “Unidad Exploradora”. Consiste de dos bobinas alternas; esta pasa a traves de una bobina y se mide la corriente inducida en la otra.

DETERMINACIÓN “IN SITU” DE LA RESISTENCIA CILÍNDRICA A LA COMPRESIÓN

¿CÓMO VERIFICAR LA RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN DEL CONCRETO? A lo largo de la historia, los constructores siempre han buscado perfeccionar los procesos de construcción y utilizar materiales de alta resistencia, siendo el concreto uno de los más preferidos. Como sabemos, el concreto hoy cumple un papel importante en la estructura de casi todas las obras. Justamente, porque una de sus principales propiedades es su alta capacidad para soportar diversas cargas de compresión. (Figura 1).

La resistencia a la compresión que requiere un determinado tipo de concreto la podemos encontrar en los planos estructurales con el símbolo: f´c, acompañado de un número que el ingeniero estructural siempre coloca (ejemplo: f´c = 210 kg/cm2), y que señala la resistencia que debe alcanzar el concreto a los 28 días de su elaboración en obra.

El ingeniero usualmente da por hecho que el concreto colocado en la estructura alcanzará la resistencia especificada, pero eso no ocurre siempre. Son varios los factores (forma de preparación, cantidad de materiales utilizados, calidad de los agregados, etc.) que afectan positiva o negativamente esta importante propiedad del concreto. Por eso debemos realizar una verificación para estar completamente seguros de su calidad. Todos los profesionales de la construcción (grande, mediano o pequeño) deben tener presente esta recomendación.

Norma de verificación Precisamente, la Norma E-060: Concreto Armado, en sus Artículos 4.12 y 4.15, nos recomienda, en su Capítulo "Requisitos de construcción", aplicar lo siguiente en todas nuestras obras: "La verificación del cumplimiento de los requisitos para f´c, se basará en los resultados de probetas de concreto preparadas y ensayadas de acuerdo a las Normas. Se considera como un ensayo de resistencia, al promedio de los resultados de dos probetas cilíndricas preparadas de lamisma muestra de concreto y ensayadas a los 28 días de moldeadas las probetas".

Procedimientos para Elaborar Probetas de Concreto La resistencia a la compresión puede medirse de manera precisa, a fin de garantizar que el concreto colocado en la estructura de una edificación cumpla con las exigencias de los planos estructurales. De esta manera, se lleva a cabo el control de calidad del material. Para realizar el denominado ensayo de compresión o rotura de probetas, se requiere elaborar probetas cilíndricas de 15 x 30 cm. (a partir de una muestra de concreto obtenida en la misma obra); estas se almacenan durante 28 días y luego deben ser llevadas a un laboratorio de estructuras, por ejemplo de una universidad, para los respectivos ensayos.

A. Muestra de Concreto: Una muestra es una porción de concreto recién preparado con el que se harán las probetas. Como se trata de comprobar su resistencia, su volumen no debe ser menor de 1 p3 (una bolsa de cemento). Cuando se trate de concreto preparado en mezcladora, las muestras serán obtenidas a la mitad del tiempo de descarga de la mezcladora.

Es importante tener en cuenta que las muestras deben ser representativas del concreto colocado en el encofrado, no debemos seleccionarlas en base a otro criterio que pueda interferir con el propósito del muestreo. Además, debemos protegerlas del sol y del viento desde que se extraen hasta que se ponen en los moldes de las probetas. Esta acción debe durar máximo 15 minutos. Finalmente, se debe anotar el origen de la muestra según la ubicación donde se ha vaciado en la estructura (viga, columna, cimentación, etc.).

B. Equipo y Herramientas: 1. Los moldes utilizados para la elaboración de las probetas deben ser de acero, hierro forjado u otro material no absorbente y que no se mezcle con el cemento. Deben ser muy resistentes como para soportar las condiciones del trabajo de moldeado y tener la forma de un cilindro recto de 15 cm. de diámetro y 30 cm. de alto (Figura 1).

2. Para la compactación y moldeado se requiere de una barra de acero liso y circular, de 5/8" de diámetro y 60 cm. de longitud; uno de sus extremos debe ser redondeado (Figura 2).

3. Para hechar el concreto dentro del molde es necesario un cucharón metálico. 4. Debe usarse un martillo con cabeza de goma con un peso aproximado de 600 gramos, para golpear el molde suavemente y liberar las burbujas de aire. (Figura 3).

5. Un recipiente metálico grueso de tamaño apropiado o una carretilla limpia de superficie no absorbente y con capacidad suficiente para la toma, traslado y remezclado de la muestra completa.

6. Para darle un buen acabado a la superficie del concreto en el molde, se usa una plancha.

C. Procedimiento: 1. Seleccionar un espacio apropiado en la obra para elaborar las probetas. Este espacio debe cumplir los siguientes requisitos: • Debe tener una superficie horizontal, plana y rígida. • Debe estar libre de vibraciones. • De preferencia, debe tener un techo a fin de moldear las probetas bajo sombra. 2. Antes de tomar la muestra e iniciar el moldeado, verificar lo siguiente: • Los dispositivos de cierre de los moldes (pernos), deben estar en perfectas condiciones. • Los moldes deben ser herméticos para evitar que se escape la mezcla. • La perfecta verticalidad (90º) del molde respecto de la placa de asiento (Figura 1). • La superficie interior de los moldes debe estar limpia. • Para desmoldar con facilidad, se puede aplicar una ligera capa de aceite mineral o petróleo a la superficie interior del molde.

3. Se toma la muestra de concreto en el recipiente metálico destinado para ese fin (Ver punto 5, Equipos y Herramientas). 4. El moldeado de la probeta se realiza en tres capas, cada una de ellas de 10 cm. de altura, según el siguiente detalle:

Primera Capa (Figura 4):

• Colocar la mezcla en el molde y mezclarla con el cucharón para que esté bien distribuida y pareja. Compactar la primera capa en todo su espesor, mediante 25 inserciones ("chuzeadas") con la varilla lisa, distribuidas de manera uniforme en la mezcla. El extremo redondeado de la varilla va hacia abajo. - Una vez culminada la compactación de esta capa, golpear suavemente alrededor del molde unas 10 veces con el martillo para liberar las burbujas de aire que hayan podido quedar atrapadas en el interior de la mezcla.

Segunda Capa (Figura 5): • Colocar la mezcla en el molde y distribuir de manera uniforme con el cucharón. • Compactar con 25 "chuzeadas" con la varilla lisa. La varilla debe ingresar 1 pulgada en la primera capa. • Luego golpear suavemente alrededor del molde unas 10 veces con el martillo para liberar las burbujas de aire.

Tercera Capa (Figura 6): • En esta última capa, agregar suficiente cantidad de mezcla para que el molde quede lleno. • Compactar esta tercera capa también mediante 25 "chuzeadas" con la varilla lisa, teniendo cuidado que estén uniformes y distribuidas en toda la masa recién colocada. No olvidar que en cada inserción la varilla debe ingresar 1 pulgada en la segunda capa. • Culminada la compactación, golpear suavemente alrededor del molde unas 10 veces con el martillo para liberar las burbujas de aire de la mezcla. • Nivelar el exceso de mezcla con la varilla lisa de compactación. • Dar un buen acabado con la plancha para obtener una superficie lisa y plana.

5. Pega una etiqueta de papel en la parte externa del molde para identificar las probetas con la siguiente información (Figura 7): - Probeta Nº 1 - Fecha de elaboración: 30/07/11 - Ubicación de concreto vaciado: Columnas 2º piso - Obra: Construcción de vivienda unifamiliar (3 pisos)

6. Después de su elaboración, las probetas deben transportarse inmediatamente y con mucho cuidado al lugar de almacenamiento. 7. Retirar el molde con mucho cuidado. Esto se hace 24 horas después de su elaboración. 8. Posteriormente, toda la información escrita en la etiqueta de papel tendrá que escribirse sobre la probeta utilizando un plumón indeleble y cuidando de no malograr su superficie. D. Curado: Después de haber sido desmoldadas, curar las probetas inmediatamente, colocándolas en recipientes con agua potable. El agua debe cubrir completamente todas las caras de las probetas.

ENSAYO – ESCLERÓMETRO

ENSAYO - DIAMANTINA