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Universidad Veracruzana Facultad de Ingeniera Civil
DETERMINACION DE LA RESISTENCIA A LA COMPRESION DE CILINDROS DE CONCRETO A EDADES TEMPRANAS MEDIANTE EL EMPLEO
DEL ESCLEROMETRO DIGITAL
TESIS
QUE PARA OBTENER EL TTULO DE:
INGENIERO CIVIL
PRESENTA
REMIGIO ROJAS REYES
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CONTENIDO
Universidad Veracruzana Facultad de Ingeniera Civil
Introduccin
Objetivos
Marco Terico
Metodologa Experimental
Anlisis de Resultados
Conclusiones
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Universidad Veracruzana Facultad de Ingeniera Civil
INTRODUCCION
Propiedades del concreto in situ
Resistencia Porosidad Relacin (a/c) Modulo de elasticidad
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Universidad Veracruzana Facultad de Ingeniera Civil
JUSTIFICACION Determinacin de la evolucin de la resistencia a compresin del concreto a edades tempranas para la programacin de actividades subsecuentes a la colocacin y endurecimiento del concreto, rechazo o aceptacin del concreto y verificar el cumplimiento de la resistencia de acuerdo a la resistencia del proyecto.
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Universidad Veracruzana Facultad de Ingeniera Civil
OBJETIVOS Objetivo general: Determinar la resistencia a la compresin de cilindros de concreto a edades tempranas mediante el empleo del esclermetro digital. Objetivos particulares: Relacionar las resistencias obtenidas con el esclermetro y compresin simple. Comparar la evolucin a edades tempranas de la resistencia a la compresin del concreto, en diferentes condiciones de curado.
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Universidad Veracruzana Facultad de Ingeniera Civil
Marco Terico Importancia de la resistencia a
compresin del concreto
Resistencia a compresin del concreto. Medicin de la resistencia a la compresin del concreto en laboratorio Medicin de la resistencia a compresin en la estructura.
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Universidad Veracruzana Facultad de Ingeniera Civil
Marco Terico Medicin de la resistencia a compresin en la
estructura
Mtodos de control no destructivos. Ensayos escleromtricos Ensayos ultrasnicos Mtodos de control semi destructivos. Extraccin de corazones de concreto. Pruebas de arrancamiento.
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Marco Terico Mtodos de control no destructivos
Ensayos esclerometricos.
Esclermetro
Pistola Windsor
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Marco Terico Mtodos de control no destructivos
Ensayos esclerometricos.
Esclermetro digital
modelo W-D 2000
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Marco Terico Mtodos de control no destructivos
Ensayos ultrasnicos.
Mtodos de propagacin ultrasnica.
Mayor sensibilidad
Menor sensibilidad
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Marco Terico
Mtodos de control semi destructivos Ensayos semi destructivos.
Prueba de arrancamiento. Pull out test
Fractura interna. Break-off test
Extraction de corazones o ncleos de concreto
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Marco Terico Mtodos de control no destructivos
Determinacin del ndice escleromtrico.
Se realiza mediante la NMX-C-192-ONNCCE-2006 Preparacin y acondicionamiento de las muestras Preparacin de la superficie de prueba Ensayo Calculo e interpretacin de los resultados Calibracin del equipo.
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Metodologa experimental Concreto hidrulico
Finos Pasan la malla No. 4 y se retienen en la malla No. 200
Gruesos Pasan por la mallan 3 Se retienen en la malla No. 4
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Metodologa experimental
Granulometra y Tamao Mximo
Nominal
NMX-C-077
Masa Especifica Agregado grueso
NMX-C-164
Masa Especifica Agregado fino
NMX-C-165
Masa Volumtrica
NMX-C-073
Modulo de Finura NMX-C-111
Caractersticas de los materiales utilizados.
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NMXC161 Concreto
Fresco Muestreo
NMXC156 Determinacin
del revenimiento en el concreto
fresco
Caractersticas del Concreto en estado fresco
NMX-C-105 concreto ligero
estructural determinacin
de la masa volumtrica
NMX-C-159 Fabricacin de la mezcla.
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Metodologa experimental Fabricacin de Especmenes
Habilitado de moldes
Se realizo la mezcla como lo indica la norma NMX-C-159-ONNCCE-2004 Industria de la construccin - Elaboracin y curado de especmenes en el
laboratorio
Vaciado de la mezcla Llenado de los moldes
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Metodologa experimental Identificacin de cilindros
Relacin agua cemento 0.45
Mezcla Numero (1,2,3)
Revenimiento
Curado o no curado
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Metodologa experimental Curado y no curado de especmenes
Curado por especificacin (NMX-C-159-ONNCCE-2004)
Resguardo de cilindros en el laboratorio.
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Metodologa experimental Ensaye de cilindros esclermetro
Preparacin del cilindro para la prueba
Ensayo eslcreromtrico NMX-C-192-ONNCCE-2006
Cilindros curados y no curados ya ensayados
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Metodologa experimental Ensaye de cilindros compresin simple.
Medicin de los especmenes
Cabeceo con mortero de azufre
(NMX-C-109-ONNCCE-2004)
Ensaye de compresin (NMX-C-083-ONNCCE-2004)
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Para el diseo de mezclas de concreto se consideraron las siguientes propiedades de los agregados ptreos .
Agregado Grueso
Agregado Fino
Masa especifica saturada y superficialmente seca (Messs) kg/m3
2,420 2,440
Masa volumtrica Suelta (Mvs) kg/m3 1,333 1,526
Masa volumtrica Varillada (Mvv) kg/m3 1,358 1,651
Absorcin (A) % 3.45 3.10
Modulo de Finura - - - - - 2.57
Tamao Mximo - - - - -
Resultados y Anlisis de resultados
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Resultados y Anlisis de resultados
El revenimiento de las mezclas con relacin a/c = 0.45 fue de:
Revenimiento de la 1ra mezcla 8 cm
Revenimiento de la 2da mezcla 9 cm
Revenimiento de la 3ra mezcla 8 cm
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Resultados y Anlisis de resultados
Proporciones para un metro cbico de concreto relacin a/c (0.45)
Agua 183.5 Kg
Cemento 455.6 Kg
Agregado grueso 900.4 Kg
Agregado fino 702.5 Kg
Peso total 2,242.0 Kg
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El mtodo empleado para calcular el proporcionamiento fue el del Instituto Americano del Concreto (American Concrete Institute) ACI 211.1, mtodo de
volmenes absolutos.
kg/m3 m3
necesarios kg
Agua 183.5 0.159 29.17
Cemento 455.6 0.159 72.44
Agregado grueso 900.4 0.159 143.2
Agregado fino 702.5 0.159 111.7
Volmenes necesarios para 30 especmenes cilndricos de 15 cm de dimetro y 30 cm de altura para una relacin de agua/cemento de 0.45.
Resultados y Anlisis de resultados
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Resultados y Anlisis de resultados
Ensayo de cilindros
Resistencias No curado Resistencias Curado
CILINDRO 1 Esclermetro Kg/cm2
fc Kg/cm2
No de R Esclermetro Kg/cm2
f`c Kg/cm2
No de R
3 313 315 37 278 301 35
7 320 325 38 304 319 36
14 324 331 39 325 330 38
21 366 378 41 362 374 41
28 390 396 42 395 413 44
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Resultados y Anlisis de resultados
3 6 9 12 15 18 21 24 27 30
300
320
340
360
380
400
420 Relacin de resistencias a compresin
Cilindro No 1
Curado
Nocurado
Dias de ensayo
Kg
/cm
2
3 6 9 12 15 18 21 24 27 30
260
280
300
320
340
360
380
400
420Relacion de resistencia esclerometro
Cilindro No 1
Curado
Nocurado
Dias de ensayo
Kg
/cm
2
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Resultados y Anlisis de resultados
Ensaye de cilindros compresin simple.
Resistencias No curado Resistencias Curado
CILINDRO 2 Esclermetro Kg/cm2
fc Kg/cm2
No de R Esclermetro Kg/cm2
f`c Kg/cm2
No de R
3 314 324 37 294 309 36
7 329 335 38 309 322 37
14 335 341 39 323 335 38
21 372 386 41 382 396 42
28 387 398 42 404 415 44
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Resultados y Anlisis de resultados
3 6 9 12 15 18 21 24 27 30
300
320
340
360
380
400
420 Relacin de resistencia a compresin
Cilindro No 2
curado
nocurado
Dias de ensayo
Kg
/cm
2
3 6 9 12 15 18 21 24 27 30
280
300
320
340
360
380
400
420
Relacion de resistencias esclerometro
Cilindro No 2
Curado
Nocurado
Dias de ensayo
Kg
/cm
2
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Resultados y Anlisis de resultados
Ensaye de cilindros compresin simple.
Resistencias No curado Resistencias Curado
CILINDRO 3 Esclermetro Kg/cm2
fc Kg/cm2
No de R Esclermetro Kg/cm2
f`c Kg/cm2
No de R
3
307 314 37 292 304 36
7
327 331 38 315 326 38
14
337 348 39 332 342 39
21
382 391 41 378 390 42
28
396 410 42 398 419 43
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Resultados y Anlisis de resultados
3 6 9 12 15 18 21 24 27 30300
320
340
360
380
400
420 Relacin de resistencias a la compresin
Cilindro No 3
curado
nocurado
Dias de ensayo
Kg
/cm
2
3 6 9 12 15 18 21 24 27 30
300
320
340
360
380
400
420Relacin de resistencias esclermetro
Cilindro 3
Curado
Nocurado
Dias de ensayo
Kg
/cm
2
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Universidad Veracruzana Facultad de Ingeniera Civil
Resultados y Anlisis de resultados
3 6 9 12 15 18 21 24 27 30
320
340
360
380
400
420Resistencia
Cilindro No 2 no curado
compresion
Esclerometro
Dias de ensayo
Kg
/cm
2
3 6 9 12 15 18 21 24 27 30300
320
340
360
380
400 Resistencia
Cilindro No 1 No curado
compresion
esclerometro
Dias de ensayo
Kg
/cm
2
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Universidad Veracruzana Facultad de Ingeniera Civil
Resultados y Anlisis de resultados
3 6 9 12 15 18 21 24 27 30
300
320
340
360
380
400
420 Resistencia
Cilindro No 3 no curado
Compresion
Esclerometro
Dias de ensayo
Kg
/cm
2
Alcanzaron y superaron la resistencia de proyecto.
Mantuvieron una tendencia ascendente.
La resistencia a compresin siempre estuvo por arriba de la resistencia obtenida mediante el esclermetro.
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Universidad Veracruzana Facultad de Ingeniera Civil
Resultados y Anlisis de resultados
3 6 9 12 15 18 21 24 27 30
280
300
320
340
360
380
400
420 Resistencias
Cilindro No 2 Curado
Compresion
Esclerometria
Dias de ensayo
Kg
/cm
2
3 6 9 12 15 18 21 24 27 30260
280
300
320
340
360
380
400
420 Resistencia
Cilindro No 1 curado
Compresion
Esclerometro
Dias de ensayo
Kg
/cm
2
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Resultados y Anlisis de resultados
3 6 9 12 15 18 21 24 27 30280
300
320
340
360
380
400
420
Resistencia
Cilindro No 3 Curado
Compreison
Esclerometro
Dias de ensayo
Kg
/cm
2
Alcanzaron y superaron la resistencia de proyecto. Mantuvieron una tendencia ascendente. Las lecturas se alejaron un poco mas de la resistencias obtenidas a compresin.
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Resultados y Anlisis de resultados
Promedio de resistencias .
Promedio de resistencias No curado Promedio de resistencias Curado
CILINDRO 2 Esclermetro Kg/cm2
fc Kg/cm2
No de R Esclermetro Kg/cm2
f`c Kg/cm2
No de R
3 311 318 37 288 305 36
7 325 330 38 309 322 37
14 332 340 39 327 336 38
21 373 385 41 374 387 42
28 391 401 42 399 416 44
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Resultados y Anlisis de resultados Las graficas mostraron la evolucion de la resistencia de manera similar. La correlacin de resistencia se aproximo mejor. La resistencia a compresin siempre estuvo por arriba de la resistencia obtenida mediante el esclermetro.
3 6 9 12 15 18 21 24 27 30
280
300
320
340
360
380
400
420Promedio de resistencias
Cilindros curados
Compresion
Esclerometro
Dias de ensayo
Kg
/cm
2
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Resultados y Anlisis de resultados
Las resistencias superaron las resistencias de proyecto k era de 380 Kg/cm2. Mantuvieron una tendencia ascendente. La resistencia a compresin siempre estuvo por arriba de la resistencia obtenida mediante el esclermetro. 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30
300
320
340
360
380
400
420
Promedio de resistencias
Cilindros No curados
Compresion
Esclerometro
Dias de ensayo
Kg
/cm
2
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Resultados y Anlisis de resultados
De acuerdo al numero de rebote obtenemos la residencia. El numero de rebote incremento de acuerdo a los ensayos.
37 38 39 40 41 42300
320
340
360
380
400Promedio No de Rebote
Cilindros no curados
Esclerometro
Kg
/cm
2
Rebote
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Resultados y Anlisis de resultados El numero de rebote indico mostros adecuadamente la evolucin de la resistencia. Mantuvieron un tendencia ascendente. La resistencia a compresin siempre estuvo por arriba de la resistencia obtenida mediante el esclermetro.
35 36 37 38 39 40 41 42 43 44
280
300
320
340
360
380
400Promedio No de rebote
Cilindros curados
Esclerometro
Kg
/cm
2
Rebote
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Conclusiones y recomendaciones.
Las correlaciones entre el ensayo destructivo a compresin simple y no destructivos escleromtria nos dan una idea muy precisa de que estn perfectamente ligados entre s, y que muchas de sus propiedades son influencias por las mismos factores como, curado, compactacin, densidad, etc. Los ensayos escleremetricos permiten conocer la evolucin de la resistencia de una manera econmica y en poco tiempo, adems de conocer la homogeneidad y calidad del concreto sin deteriorar la estructura, lo cual trae ciertas ventajas con respecto a los ensayos que se usan normalmente para conocer la resistencia a compresin del concreto .
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Conclusiones y recomendaciones.
De acuerdo a los resultados obtenidos se puede concluir que el seguimiento de la evolucin de la resistencia a edades tempranas mediante el esclermetro es confiable. El ensayo complementario como el ndice de rebote no sustituye el ensayo a compresin como mtodo para conocer la resistencia a la compresin del concreto.
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Conclusiones y recomendaciones.
El nmero de rebote en los cilindros curados fue un poco ms inferior que en los cilindros no curados debido a que la humedad afecta el nmero de rebote con lo cual debemos de tener en cuenta las limitaciones del ensayo. La dureza superficial de concreto nos da un parmetro aceptable para relacionarla de manera directa con la resistencia a la compresin del concreto.