Ensayos En Sistemas Aporticados

ENSAYOS

ENSAYOS DE COMPRESIÓN: PROBETAS DE CONCRETO

La manera tradicional y práctica de evaluar la resistencia y uniformidad del concreto en las edificaciones, consiste en moldear probetas con el concreto empleado en obra, que luego son llevadas a rotura en una prensa, bajo cargas de compresión.

Los resultados de ensayo muestran la dispersión del concreto debido a la heterogeneidad de sus constituyentes y a las condiciones propias de los procesos de mezcla, transporte y colocación. Además, a esta natural variación debe agregarse la posible segregación de la muestra y las diferencias producidas en las operaciones de moldeo, curado y ensayo.

Para obtener una resistencia representativa, la norma técnica peruana determina los procedimientos a seguir en cada etapa de la preparación de las probetas; y el Reglamento Nacional de Construcciones señala el tamaño y número de la muestra de ensayo.

Conviene efectuar correctamente el proceso de muestreo, preparación y curado de probetas para evitar resultados erróneos de resistencia, que puedan llevar al cuestionamiento de la calidad del concreto, la posible paralización de la obra y un dilatado proceso de evaluación. El costo de la buena preparación de probetas es una mínima fracción del costo del concreto, pero su importancia es decisiva

MATERIAL EN OBRA

El material necesario para preparar las muestras de ensayo está constituido por los siguientes elementos:

 Moldes cilíndricos de 152.5 mm ± 2.5 mm de diámetro por 305 mm ± 6 mm de altura. (6" x 12")

 Base de molde, maquinada.

 Barra compactadora de acero liso, de 16 mm (5/8") de diámetro y aproximadamente 60 cm de longitud. La barra será terminada en forma de semiesfera.

 Cuchara para el muestreo y plancha de albañilería.

 Aceites derivados de petróleo, como grasa mineral blanda.

 Lienzos absorbentes, por ejemplo, yute; o alternativamente, película de polietileno de 0.05 mm de espesor y/o lámina de material plástico.

Los moldes deben ser de material impermeable, no absorbente y no reactivo con el cemento. Su construcción debe darles rigidez, impidiendo escape lechada de cemento por las juntas.

Los moldes normalizados se construyen de acero. Eventualmente, se utilizan de material plástico duro, de hojalata y de cartón parafinado.

MUESTREO

 Las muestras deben ser obtenidas al azar, por un método adecuado, sin tener en cuenta la aparente calidad del concreto

 No deben transcurrir más de 15 minutos entre las operaciones de muestreo y moldeo del pastón de concreto.

 Se deben preparar dos probetas de ensayo de cada muestra para evaluar la resistencia a la compresión en determinada edad, por el promedio. Sin embargo, para una mayor precisión es recomendable moldear tres probetas.

 Generalmente la resistencia del concreto se evalúa a las edades de 7 y 28 días.

 Cuando las mezclas utilizan agregados de tamaño máximo superior a 2", estos deben ser retirados. Eventualmente se utiIizan moldes de 8" x 16".

OPERACIONES PREVIAS

 Cuando se preparen varias probetas de la misma muestra, se moldearán simultáneamente.

 El concreto usado en ensayos de asentamiento, aire incorporado u otros, no será empleado para la prueba de resistencia.

 El moldeo de las probetas se efectúa sobre una superficie horizontal, libre de vibraciones y protegida del tránsito.

 Antes del llenado se verificará que los moldes y bases se encuentren limpios y aceitados.

DEL MOLDEO DE LAS PROBETAS

 El llenado de la probeta se efectuará evitando la segregación y vertiendo el concreto con la cuchara, la que se moverá alrededor de la coronación del cilindro.

 Luego del remezclado del concreto, se llena de inmediato el molde hasta un tercio de su altura, compactando a continuación de manera enérgica con la barra mediante 25 golpes verticales, uniformemente repartidos en forma de espiral, comenzando por el borde y terminando en el centro. El proceso se repite en las dos capas siguientes, de manera que la barra penetre hasta la capa precedente no más de 1 ". En la última, se coloca material en exceso, para enrasar a tope con el borde superior del molde, sin agregar material.

 Después de consolidar cada capa, se procederá a golpear ligeramente las paredes del molde, utilizando la barra de compactado, para eliminar los vacíos que pudieran haber quedado.

 Si en el llenado de la última capa, el material estuviera en exceso se retirará lo conveniente con la plancha y luego se procederá a enrasar la superficie.

 En las mezclas fluidas, para evitar la exudación al término de la consolidación, el material en exceso se puede retirar luego de 15 minutos de terminar la operación.

 La superficie del cilindro será terminada con la barra o regla de madera, de manera de lograr una superficie plana, suave y perpendicular a la generatriz del cilindro. Caras inclinada, con proyecciones o depresiones mayores de 3 mm, exigen una capa de refrendado de mayor espesor, disminuyendo la resistencia de la probeta.

 Luego de llenar los moldes, se fijan en ellos tarjetas, debidamente protegidas, que los identifiquen con referencias sobre el día de ejecución, tipo del cemento y lugar de colocación.

 En lo posible, las probetas no se moverán del sitio. Si fuera necesario, se trasladarán a mano a lugares vecinos inmediatamente después de consolidadas, colocándolas en espacios seguros o construcciones provisorias.

 Una vez llenos los moldes, se protegerán con telas que deberán mantenerse permanentemente húmedas. Alternativamente, se podrán cubrir con placas de material plástico o películas de polietileno.

 En todos los casos, durante las primeras 24 horas, los moldes estarán a una temperatura ambiente de 16°C a 27"C, protegidos del viento y asoleamiento. De ser necesario, se utilizarán aparatos de ventilación y/o calefacción.

DESMOLDEO

 Las probetas se retirarán de los moldes entre las dieciocho y veinticuatro horas después de moldeadas. Se procederá soltando los elementos de cierre y, luego de un momento, se retirará cuidadosamente la probeta.

 Se marcarán en la cara circular de la probeta las anotaciones de la tarjeta de identificación del molde, utilizando lápiz de cera o un pincel con pintura negra. Las probetas deberán ser llevadas a mano a la cámara de curado.

CURADO

 Después de desmoldar las probetas se colocan en la cámara de curado, en recipientes conteniendo una solución saturada de agua de cal, a temperatura de 23°C ± 2°C. La saturación se puede obtener incorporando tentativamente 2g de cal hidratada por litro de agua. El agua utilizada será potable y limpia, no se encontrará en movimiento y cubrirá por completo todas las caras de la probeta.

 Eventualmente, será permitido el curado de la probeta en ambientes de 95% a 100% de humedad relativa, a temperatura 23°C ± 2°C.

 Los valores de temperatura y humedad serán observados y registrados, durante el período de curado, para evaluar el proceso. Se recomienda el empleo de termómetros de máxima y mínima.

 Cuando no se cumplen los términos del curado húmedo, se reduce la resistencia. Una reducción de siete días puede afectar en un 10% la resistencia, aún en climas suaves.

 Las probetas destinadas a evaluar el tiempo requerido para desencofrar o poner en servicio una estructura de concreto, deberán conservarse a pie de obra, en las mismas condiciones de protección y curado que la estructura.

ENVÍO DE LAS PROBETAS AL LABORATORIO

 Cuando sea necesario enviar las probetas a un laboratorio fuera de la obra, deberán remitirse entre las 48 a 72 horas previas a la rotura, embaladas en cajas de madera o material rígido, con separaciones para cada probeta y protegidas con arena húmeda. En lo posible, el interior de la caja estará revestido con plancha de zinc.

 Deberá solicitarse al laboratorio, que además de certificar su resistencia, establezca constancia del peso y dimensiones de la probeta; de la fecha y hora del ensayo; así como del tipo de curado y material de refrendado.

 Se cuidará que el Laboratorio, luego de la recepción de las probetas, las coloque de inmediato en la cámara de curado

normas NTP 339.033 y ASTM C-31

ENSAYO DE CONSISTENCIA DEL CONCRETO

El denominado ensayo de asiento, llamado también de revenimiento o "slump test", se encuentra ampliamente difundido y su empleo es aceptado para caracterizar el comportamiento del concreto fresco.

El ensayo consiste en consolidar una muestra de concreto fresco en un molde tronco-cónico, midiendo el asiento del pastón luego de desmoldeado

El comportamiento del concreto en la prueba indica su "consistencia" o sea, su capacidad para adaptarse al encofrado o molde con facilidad, manteniéndose homogéneo con un mínimo de vacíos.

La consistencia se modifica fundamentalmente por variaciones del contenido del agua de mezcla. En los concretos bien proporcionados, el contenido de agua necesario para producir un asentamiento determinado depende de varios factores: se requiere

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