Unidad 1.4 Pruebas de Laboratorio

7/16/2019 Unidad 1.4 Pruebas de Laboratorio

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PRUEBAS DE LABORATORIO

CONSTRUCCION II



Verificación de la calidad del concreto

Las pruebas más usuales que se aplican al concreto

son las siguientes:

Prueba verificable en obra:

-Determinación del revenimiento del concreto fresco.

Pruebas verificable en laboratorio:

-Determinación de la resistencia a la compresión de cilindrosmoldeados de concreto.

-Peso Volumétrico (Rendimiento Volumétrico).



El propósito del ensayo de revenimiento o asentamiento delconcreto es determinar la consistencia del concreto fresco o demorteros cementicios y verificar la uniformidad de la mezcla de

bachada a bachada.

REVENIMIENTO



Procedimiento

Tome dos o más muestras representativas, a intervalos espaciados demanera regular, de la mitad de la descarga de la mezcladora; no tomemuestras del comienzo o el final de la descarga.

Obtenga muestras dentro de los primeros 15 minutos.

Importante: Los ensayos de revenimiento deben hacerse dentro de los 5minutos después del muestreo.

Combine las muestras en una carretilla o en un recipiente adecuado yvuelva a mezclar antes de llevar a cabo el ensayo. Humedezca el cono derevenimiento (Cono de Abrams) con agua y colóquelo en una superficieplana, nivelada, lisa, húmeda, no absorbente y firme.



Pasos

1. Póngase de pie sobre las dos pestañas del cono parasostenerlo firmemente durante los pasos 1 a 4.

Llene el molde del cono 1/3 del volumen [67 mm de altura]con el concreto y golpee éste con 25 golpes utilizando una

barra de acero de 16 mm de diámetro x 60 cm de largo yde punta hemisférica.

Distribuya uniformemente los golpes sobre la sección decada capa.

Para la capa del fondo, se requerirá inclinar la barra

ligeramente y distribuir aproximadamente la mitad de losgolpes cerca del perímetro externo, y despuésprogresivamente continuar con golpes verticalesespecialmente hacia el centro.



2. Llene el cono 2/3 parte de su volumen(la mitad de la altura) y de nuevo golpee25 veces con la barra penetrando, perono atravesando, la primera capa.Distribuya los golpes de la maneradescrita en el paso #1.

3. Llene el cono hasta el tope y golpee 25veces con la barra penetrando pero noatravesando la segunda capa. Distribuyalos golpes de manera uniforme.

4. Remueva el exceso del concreto omortero del tope del cono con una barrade acero de forma tal que el cono estéperfectamente lleno y nivelado. Limpie elexceso de la base del molde del cono.

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5. Inmediatamente después de completar elpaso 4, proceda con la operación deelevación del molde, esto deberá realizarseen 5 a 2 segundos con un levantamientocontinuo sin movimiento lateral. La operaciónentera desde el comienzo del relleno hasta ellevantamiento del molde deberá llevarse acabo sin interrupciones y deberá completarseen un tiempo de aproximadamente 2.5

minutos. 6. Coloque la barra de acero horizontalmente

sobre el molde invertido para que la barra seextienda sobre el concreto con revenimiento.Inmediatamente después mida la distancia de

la parte inferior de la barra de acero alcentro original desplazado de la partesuperior de la muestra de concreto. Estadistancia, redondeada a los 6 mm máscercanos, es el revenimiento del concreto o

mortero.

http://fotos.construaprende.com/v/capilla/13-capilla-revenimiento-concreto.jpg.html



Si alguna parte del concreto se desliza ose cae hacia un lado, se desecha laprueba y se efectúa otra utilizando un

concreto diferente pero de la mismamuestra tomada originalmente.

• Si la segunda prueba presenta caída odeslizamiento del concreto es probableque se deba a que la mezcla no tiene la

suficiente plasticidad y cohesividad encuyo caso la prueba del revenimiento nose aplicará.

El reporte de la prueba debe contener

los siguientes datos: ° Revenimiento obtenido en cm.

° Revenimiento de proyecto en cm.

° Tamaño máximo del agregado.

° Identificación y datos del concreto.



A continuación se presenta información acerca de los

revenimientos más comunes.

Revenimientos especificados

revenimiento(cm)

características

10 Poco trabajable y no

bombeable

12 Trabajable en grado medio y

no bombeable14 Trabajable y bombeable

18 Muy trabajable y bombeable



Conclusiones de la prueba

Si el revenimiento medido en la o las pruebas no es elrequerido ni aún aplicando las tolerancias respectivas, elconcreto de donde se tomó el muestreo debe desecharsepues no es aceptable para su colocación.

Si el revenimiento es menor al especificado o solicitadopuede ser que el concreto haya iniciado el proceso defraguado.

Si el revenimiento es mayor, puede ser que la relaciónagua/cemento se haya incrementado sin la debida

autorización o control, lo cual afecta la resistencia. Es importante mencionar que la utilización de las pruebas

antes mencionadas son aplicables tanto a concretospremezclados como a hechos en obra.



RESISTENCIA A LA COMPRESION



¿Cómo realizar la prueba de

un cilindro estándar?

Todos los pasos detallados desde la obtención de unamuestra, pasando por el moldeado, curado, transportación,pruebas y reportes de las pruebas de los cilindros, sonimportantes. A continuación se dan los procedimientosapropiados para pruebas de resistencia de los cilindros

hechos en el campo y curados en el laboratorio y de acuerdocon las normas ASTM (American Society for Testing and Materials): • Tome muestras de concreto de la parte media de la carga y

después de que parte de ésta haya sido descargada.

• Vuelva a mezclar la muestra para asegurar su homogeneidad.

• Utilice moldes de acuerdo con las normas. • Use una varilla estándar o un vibrador, compacte el concreto

en dos o tres capas iguales, tal como se requiera, y golpee loslados de los moldes para cerrar los huecos dejados por elvarillado o el vibrador.

• Termine la capa de cabeceo de manera lisa y a nivel para

permitir capas delgadas.



• Para el curado inicial de los cilindros en la obradurante las primeras 24 a 48 horas, almacene loscilindros en un ambiente húmedo mantenido de 16a 27° C. Si es posible, sumerja en agua loscilindros moldeados manteniéndola dentro delrango de temperatura. Las cajas de curado sincontroles de temperatura pueden sobrecalentarsey dar como resultado resistencias más bajas.

• Si los cilindros son almacenados y expuestos almedio ambiente, manténgalos fuera de la luz

directa del sol y protéjalos contra la pérdida dehumedad.

• Transporte cuidadosamente los cilindros de undía de edad al laboratorio; manéjelos concuidado.

• En el laboratorio desmolde los cilindros,transfiera las marcas de identificación y colóquelosinmediatamente en un curado húmedo a 23±2° C.

• Cure los cilindros en el laboratorio, mantenga elagua sobre las superficies de los cilindros en todomomento.



• Determine la masa del cilindro y regístrela. Estainformación es útil para rastrear los problemas dela baja resistencia.

• Las capas de cabeceo en los cilindros deben serplanas y el espesor promedio menor que seis mm yde preferentemente menor de tres mm. Esto esespecialmente significativo cuando se prueba

concreto con resistencias que exceden 480 kg/cm2. • Utilice material para el cabeceado con un mínimo

350 kg/cm2. Restrinja el reuso de compuestos deazufre para el cabeceado.

• Espere al menos dos horas, y preferentemente

más tiempo, para que las capas de cabeceo deazufre se endurezcan. Las cuales con edades deuno a dos días con frecuencia dan como resultadouna resistencia más alta, especialmente cuando seprueba concreto con una resistencia que excede

350 kg/cm2.



• Al usar un cojín de neopreno, asegúrese de que: seutilice la dureza apropiada para el nivel de resistenciaprobado; que los cojines han pasado la prueba parapoder usarse, que los cojines no estén desgastados y queel número permitido de reusos no se ha excedido; véaseel ASTM C 1231. Los cojines desgastados reducirán laresistencia medida.

• Asegúrese de que sea calibrada la máquina depruebas.

• Mida el diámetro del cilindro y verifique la planicidad

de la capa de cabeceo. • Centre el cilindro en la máquina de pruebas y utilice la

velocidad de carga apropiada. Truene el cilindro paracompletar la falla. Observe el patrón de falla; lasgrietas verticales a través de la capa de cabeceo o unaastilla desprendida al lado indican una distribucióninapropiada de la carga.

Los reportes de las pruebas deben ser inmediatamentedistribuidos al productor de concreto, así como también alcontratista y al ingeniero. Esto es esencial para la soluciónoportuna de problemas.



Comportamiento de cilindros de concretosometidos a la prueba de compresión

concreto resistencia normal concreto resistencia rápida

edad (días) % de la

resistencia dediseño

edad (días) % de la

resistencia dediseño

7 65 3 65

14 80 7 85

28 100 14 100

En el laboratorio cada cilindro se someterá a un esfuerzo de

compresión a diferentes edades. En la tabla se muestra en

forma muy general, el comportamiento de los cilindros de concreto



Resultados de la Prueba

Los resultados de las pruebas de resistenciade cilindros de concreto se usan como labase para la aceptación del concretocuando se especifica un requisito deresistencia. Los cilindros son moldeados a

partir de una muestra de concreto fresco,curado en condiciones estándares yprobado a una edad particular, según seindique en las especificaciones, usualmentea 28 días. Los procedimientos deben ser de

acuerdo con las normas de la ASTM. Elpromedio de resistencia de un conjunto dedos o tres cilindros hechos de la mismamuestra de concreto y probados a 28 díasconstituye una prueba.



Bajo estas disposiciones para una resistencia especificadamenor que 350 kg/cm2 el concreto es aceptable y cumple conla especificación si: a. Ninguna prueba individual es menor que la resistencia

especificada en más de f'c=35 kg/cm2 y b. El promedio de tres pruebas consecutivas es igual o excede la

resistencia especificada.

Si un promedio de tres pruebas consecutivas en secuencia caepor debajo de la resistencia especificada y si una sola

prueba individual cae en más de 35 kg/cm2 por debajo dela resistencia especificada, debe hacerse una investigaciónpara asegurar la suficiencia estructural de esa parte de laestructura; deben darse los pasos necesarios para incrementarel nivel de resistencia.



Medidas Correctivas

Después de revisar la resistencia del concreto por medio decualquiera de las pruebas anteriores y concluir querealmente el concreto tiene una resistencia deficiente, seimplementarán las siguientes medidas correctivasopcionales, a fin de no poner en riesgo estructural a la

edificación: • Estudiar la posibilidad de reducir la carga a un nivel adecuado

para la resistencia obtenida del concreto colocado.

• Incrementar la capacidad de carga hasta alcanzar la que sedetermine en el diseño por medio de la construcción de

elementos estructurales adicionales o mediante el incremento desección o de tamaño de los elementos de concreto con resistenciainsuficiente.

• Demoler los elementos de concreto cuya resistencia seainsuficiente y sustituirlos por nuevos.



Si se verifica que la prueba fue realizada con estricto apego alo señalado en la norma y aún así se tuvieron resultadosinaceptables se requerirá de otra revisión a otro nivel o en otrainstancia.

En algunas ocasiones la parte de la estructura representada porlas pruebas de los cilindros deficientes (resistencias bajas) norequiere toda la resistencia especificada. Esto puede deberse aque una sola resistencia (la mayor obtenida en el cálculo, análisisy diseño estructural) ha sido aplicada como otro margen de

seguridad además del reglamentario, en un amplio rango deuso. En este caso el ingeniero estructurista y el corresponsablede la seguridad estructural revisarán los cálculos y dictaminaránsi los resultados bajos representan una posible reducción de lacapacidad de carga de la estructura en su conjunto o no.



PESO UNITARIO, RENDIMIENTO VOLUMETRICODEL CONCRETO FRESCO. MÉTODO GRAVIMÉTRICO.

Este método se describe en las normas ASTM-C-138/NOM-C-165 1985.

Establece el procedimiento para la determinación del peso volumétrico, cálculo de

rendimiento del concreto fresco para el método gravimétrico.



En este ensaye se usa un recipiente concapacidad de acuerdo al tamaño máximonominal del agregado grueso. Se obtiene unamuestra representativa y homogénea delconcreto.

El método de consolidación puede ser devarillado y vibración interna.

El concreto se debe varillar si tiene unrevenimiento mayor de 7 cm o vibrar si tienen unrevenimiento menor de 5 cm. Si el concreto se vaa varillar, éste se deposita en tres capas de

volumen mas o menos iguales. Cada capa secompacta con 25 penetraciones si el recipiente esde 14 lts o menos, si es de 28 lts. serán 50penetraciones. La capa inferior se debe penetraren todo su espesor, en las otras capas superioresla varilla debe penetrar 2 cm. en la capa

inmediata inferior. Las penetraciones deben seruniformemente distribuidas en todo el diámetro.



Se golpea firmemente de 10 a 15 veces loslados del recipiente con el mazo, en cadauna de las tres capas, para así llenar losvacíos y eliminar las burbujas de aire que

podrían quedar atrapadas en el concreto. Si el concreto se va a vibrar, se llena el

recipiente y se vibra el concreto en doscapas mas o menos iguales. Se inserta elvástago en tres puntos diferentes de cadacapa, en ningún momento se debe tocar con

el vibrador, fondo y lados del recipiente. Lasobre vibración podría causar segregaciónde los materiales.

Retire cualquier exceso de hormigónempleando una llana o cuchara, o agregaruna pequeña cantidad de concreto, paracorregir alguna deficiencia después decompactar la última capa. Limpiar todo elexceso de concreto en la parte exterior delrecipiente y determinar la masa deconcreto del recipiente lleno, en kg.



Se pesa el recipiente con el

concreto y posteriormente se

realizan los cálculos de la masa

unitaria restando la masa delrecipiente de la masa bruta, se

calcula la masa por metro

cúbico dividiendo la masa del

concreto entre el volumen delrecipiente. (Peso Volumétrico)

Se calcula el rendimiento

dividiendo la masa total detodos los materiales incluidos

en una revoltura entre la masa

unitaria. (Rendimiento

Volumétrico)

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