Introducción:
La resistencia a la tracción del concreto es una forma de comportamiento de gran interés para el diseño y control de calidad en todo tipo de obras y en especial las estructuras hidráulicas y de pavimentación. Sin embargo en razón de que los métodos de ensayo a la tracción aparecen tardíamente, en la década de los cincuenta, la resistencia a la comprensión mantiene su hegemonía como indicador de la calidad, principalmente por el largo tiempo de aplicación que ha permitido acumular valiosa experiencia. Inicialmente la determinación de la resistencia a la tr acción del concreto se efectúo por ensayos de flexo tracción. Posteriormente, se han desarrollado dos métodos de prueba conocidos como ensayos de tracción directa por hendimiento (Ensayo Brasileño), también denominado de comprensión diametral.
Marco Teórico Ensayo de Tracción por Hendimiento
En el estudio de la distribución de tensiones principales de tracción y composición en una pala circular bajo la acción de fuerza diametralmente opuestas, distribuidas a lo largo de dos generatrices situadas en el mismo plano diametral (estado plano de deformaciones). Ha sido efectuado originalmente por Timoshenko. Asimismo, han sido objeto de análisis por método fotoeslástico.
Al solicitar diametralmente por compresión un cilindro a lo largo de la generatriz, un elemento, ubicado a una distancia “I” a una de las caras, queda sometido a un esfuerzo de compresión, que tiene como valor:
Siendo P la fuerza total de compresión: D el diámetro y L la longitud del cilindro. Esta tensión se incrementa a partir del centro y tiende al infinito en la aproximación de las generatrices de contacto. Sin embargo, en la práctica, esto produce en una banda de contacto con la platina de los cabezales de la máq uina de ensayo, en un ancho “a”, de donde resulta, una perturbación local y el valor máximo de la tensión principal de compresión es de:
Además a todo lo del plano diametral donde están situadas las generatrices sobre las cuales actúa la compresión, las tensiones normales de tracción se distribuyen uniformemente y son iguales a:
Método De Ensayo A La Tracción Por Hendimiento De Probetas Cilíndricas (H0311). Objetivos:
El ensayo tiene como objetivo determinar la resistencia a tracción indirecta de probetas cilíndricas sometiéndolas a una fuerza de compresión aplicada en una banda estrecha en toda su longitud, en consecuencia, el resultado de la fuerza de tracción ortogonal resultante origina que la probeta se rompa a tracción. Aunque el ensayo está previsto efectuarlo sobre probetas cilíndricas, la norma también prevé la posibilidad de llevarlo a cabo utilizando probetas prismáticas o cúbicas. En este caso hay que tener en cuenta los coeficientes de corrección de los resultados que insinúa la propia norma Equipos:
Prensa de ensayo. Placa suplementaria Tablillas de apoyo Regla graduada Balanza
Materiales:
Probeta cilíndrica de hormigón.
Procedimiento: Preparación de la Muestra:
1. El hormigón tiene que estar endurecido y curado con las condiciones normalizadas de laboratorio y romper las probetas a los 28 días, o al tiempo y circunstancias que se determinen en cada caso.
2. Trace una línea fina en cada una de las bases del cilindro, de manera que definan claramente las líneas de contacto con las tablillas de apoyo. 3. Determine el diámetro como el promedio ari tmético de 3 diámetros. 4. Determine la longitud de la probeta, como el promedio aritmético de 2 longitudes. 5. Determine la masa de la probeta en condición húmeda. 6. Calcule la densidad aparente de la probeta, expresada en kg/m 3. Realización del Ensayo.
1. Limpie la superficie de las placas. 2. Coloque una tablilla de apoyo centrada sobre el eje de la placa inferior de la prensa. 3. Coloque la probeta y alinéela. 4. Coloque la segunda tablilla de apoyo de contacto superior de la probeta. 5. Aplique la carga en forma continua y uniforme, sin choques, a una velocidad entre 0.01 y 0.02 N/mm2/s hasta la rotura. 6. Registre la carga máxima P, expresada en N.
Cálculo 7. Calcule la resistencia a la tracción por hendimiento como la tensión de rotura, según la ecuación:
=
2
,
:
ℎ : ó () : á () : () : á ()
Resultados:
Para el experimento se trabajó con los siguientes datos:
Longitud promedio de la probeta, l = 300 mm Diámetro promedio de la probeta, d = 150 mm Carga aplicada, P = 91861 N
Aplicando la ecuación descrita en la sección “Cálculo”, se obtuvo: Resistencia a la tracción = f h = 1.30 MPa Conclusiones
El ensayo de tracción por el método brasileño aplicado a la probeta indicó que su resistencia es de 1.30 MPa Debido a que se trata un método indirecto, para mayor confiabilidad de datos, es necesario realizarlo varias veces para poder analizar los resultados estadísticamente
Referencias Fichas técnicas del institutito tecnológico de Lleida, Resistencia A Tracción Indirecta (Ensayo Brasileño) Hormigón Endurecido. http://upcommons.upc.edu/bitstream/handle/2099.1/3324/55872-8.pdf http://civilgeeks.com/2011/12/10/la-resistencia-a-la-traccin-del-concreto/
Anexo Fotográfico:
Imagen 1: Compresión aplicada sobre una banda estrecha de la probeta
Imagen 2: Grieta en la probeta debido a la fuerza de tracción
Imagen 3: Carga vertical aplicada al momento de la falla
