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METODO PARA LA ELABORACIÓN, CURADO Y ENSAYO ENSAYO A COMPRESIÓN COMPRESIÓN DE CILINDROS CILINDROS DE CONCRETO. Ing. Manuel Mayo ASTM C31 & C192
COVENIN 338-79
1 ALCANCE Esta norma contempla el método para la elaboración, curado y ensayo a compresión de probetas cilíndricas de concreto. concreto.
2 NORMAS COVENIN A CONSULTAR COVENIN 344!" #oma de muestras de concreto $resco. COVENIN 3%4&'( )étodo para me*clado de concreto en el laboratorio.
3 EQUIPO EQUI PO DE ENSAYO ENSAYO 3.1 APARATOS 3.1.1 Má!"#$ % #'$() +tili*ada en los ensayos de compresión, siempre ue su capacidad sea su-ciente para producir la rotura de las probetas y se pueda reular la /elocidad de cara, de modo ue se alcance la /elocidad reuerida para el ensayo. 0ebe estar pro/ista de dos platos de acero cuya dure*a no sea in$erior a 12 !C. +no de estos platos, pre$eriblemente el ue se apoya sobre la base superior de la probeta, debe ir montado sobre una rótula es$érica. as super-cies de los platos cuando éstos estén nue/os, no deben presentar desiualdades superiores a 2,25% mm sin ue dic6as desiualdades puedan e7ceder después, una /e* usada la muina, de 2,2% mm. El centro de la super-cie es$érica de la rótula, debe coincidir con el del plato correspondiente y tendr su articulación proyectada de tal $orma, ue permita a éste irar lieramente e inclinarse nulos peue9os en cualuier dirección. El dimetro mínimo del plato debe ser 3: mayor ue el dimetro del cilindro.
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3.1.2 M)*%' +"*#%"+)' ;re$eriblemente metlicos, ríidos, estancos de super-cie interior lisa, no absorbente y ue no reaccione con el concreto. 0eben estar pro/istas de una base metlica mauinada, en el caso de moldes metlicos< en el caso de otros materiales, la base debe ser del mismo material ue el de las paredes del molde o metlica, con planos lisos y con elementos para su=etarla -rmemente al molde con el plano perpendicular al e=e del cilindro. 0e tal manera ue se consia un cierre 6ermético.
3.1.2.1 D"#'")#' El molde normal debe tener >%5,%
±
5,% mm de dimetro y 32%
±
1,2
mm de altura para el tama9o nominal de areado rueso no mayor de %2 mm. No deben 6acerse cilindros de dimetro in$erior a >%2 mm. ?e pueden utili*ar moldes de otras dimensiones, siempre ue el dimetro sea como mínimo tres /eces el tama9o nominal del areado rueso. a relación dimetro@altura se debe mantener >@5 y en ninAn caso su dimetro no debe ser menor de %2 mm.
3.1.3 B$$ +)/$+0$%)$ 0e acero, cilíndrica, de >1 mm de dimetro por 122 mm de lonitud, apro7imadamente y punta semi&es$érica, de 8 mm de radio.
3.1. V"$%)' 3.1..1 Vibradores internos, de e=e ríido o Be7ible, pre$eriblemente accionado por un motor eléctrico< cuya $recuencia de /ibración sea de '.222 r.p.m. o ms< el dimetro e7terior del elemento /ibrador debe estar comprendido entre >( mm y 38 mm. a lonitud mínima del e=e debe ser de 42 cm, en todo caso la lonitud del e=e ms el elemento /ibrador debe e7ceder en por lo menos '% mm la pro$undidad del elemento ue se /ibra.
3.1..2 Vibradores e7ternos, de mesa o de planc6a, ue tenan dispositi/os para ue el molde uede bien a=ustado. a $recuencia de /ibración debe ser de 3.422 r.p.m. y un tacómetro para /eri-car la $recuencia de /ibración.
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3.1. C!+4$$ $ !'0) ( +!+4$$ % $*$5"*$ 3.1.6 $"#0$' #ales como palas, baldes, llanas metlicas y de madera, cuc6aras, en/asadores, cuc6arones, uantes de oma y recipientes metlicos de me*clado.
TOMA DE MUESTRA .1 ?e toma una muestra del concreto $resco seAn la norma COVENIN 344.
.2 ;or cada muestra combinada o de ensayo se debe elaborar dos cilindros por cada condición de ensayo.>
PROCEDIMIENTO .1 PREPARACION DEL MOLDE .1.1 El molde debe estar limpio, su super-cie interior así como su base, deben estar aceitadas, a este -n sólo se permite el uso de aceites minerales u otros productos destinados a este uso.
.1.2 ?e deben e/itar las pérdidas de aua. as *onas de contacto entre molde y base se pueden sellar con una me*cla de para-na y cera /iren, traba=able a temperatura ambiente, o alAn otro material ue no a$ecta la resistencia del concreto.
.2 PREPARACION DEL CILINDRO .2.1 S"0") % )*%) as probetas deben moldearse en el luar donde se almacenarn durante las primeras 52 6oras.5 El nAmero especi-cado de probeta por cada muestra es de dos en el caso de ue se tome un nAmero de probetas di$erentes, ello inBuir en la manitud de los parmetros estadísticos del material, lo cual debe ser tenido en cuenta al calcularlos. 1
En el caso ue sea imprescindible el traslado de las probetas antes de 54 6oras, éstas deben ser mane=adas con cuidados especiales. E/itando toda percusión olpe e 2
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.2.2 V$+"$%) El concreto se /acía en los moldes, en dos capas, si se /a a compactar por el método de /ibrado y en tres capas si se /a a compactar por el método de la barra aseurndose ue cada capa uede uni$ormemente distribuida y se debe procurar reducir al mínimo la sereación del material dentro del molde, utili*ando la barra para tal -n3.
.2.3 C)/$+0$+"# El método de compactación se debe seleccionar en base al asentamiento, a menos que el mismo se establezca especialmente en las especificaciones bajo las cuales se ejecuta el trabajo.
os métodos son con barra y /ibrado. ?i el asentamiento es in$erior a 5,% cm >D" debe usarse el método de /ibrado, si el asentamiento est entre 5,% cm >D" a ',% cm 3D" se puede usar cualuiera de los dos métodos, siendo pre$erible el método usado en la obra y si es mayor de ',% cm 3D" debe usarse el método de la barra.
.2.3.1 C)/$+0$+"# +)# $$ El concreto se coloca en el molde en tres capas de iual /olumen apro7imadamente. Cada capa debe compactarse con el nAmero de olpes ue se indica en la tabla >, para lo cual se utili*a la barra compactadora. os olpes deben distribuirse uni$ormemente en toda la sección trans/ersal del molde. a capa del $ondo debe compactarse en toda su pro$undidad. Cuando se compacta la capa superior y media la barra debe penetrar apro7imadamente de 5 a 3 cm en la capa inmediatamente in$erior. ?i al retirar la barra uedan 6uecos en el cilindro, éstos se deben cerrar olpeando sua/emente las paredes del molde.
inclinación de las mismas, así como da9os en su super-cie al ser transportados al luar del almacenamiento. 3
os moldes deben estar pre$eriblemente conser/ados en la sombra.
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T$*$ 1 0imetro nominal del cilindro cm" >% 52 5%
NAmeros de olpes por capa 5% %2 '%
.2.3.2 V"$%) El concreto se debe /ibrar lo su-ciente para lorar su compactación, se debe e/itar el e7ceso de /ibrado pues éste causa sereación. El concreto de cada capa se debe colocar en su totalidad en el molde antes de iniciar su /ibrado. l llear a la Altima capa se debe e/itar un e7ceso de concreto de ms de 1 mm de altura, después de ser /ibrada la Altima capa se area su-ciente concreto de $orma ue sobrepase la corona del molde en unos 3 mm se olpean sua/emente las paredes del molde y se enrasa con una cuc6ara de alba9il. a duración de la /ibración reuerida depende de la traba=abilidad del concreto y la e-ciencia del /ibrador. +sualmente se considera su-ciente el /ibrador, cuando el concreto presenta una super-cie relati/amente brillante y lisa.
.2.3.2.1 V"$%) "#0#) El dimetro del /ibrador no debe ser mayor de >@4 del anc6o del molde. El /ibrador no debe tocar ni las paredes, ni el $ondo del molde. l compactar la seunda capa el /ibrador debe penetrar de 5 a 3 cm apro7imadamente dentro de la primera. El /ibrador se debe retirar sua/emente y en $uncionamiento para e/itar ue se $ormen bolsas de aire.
.2.3.2.2 V"$%) 0#) Cuando se usa el /ibrador e7terno, el molde debe estar ríidamente unida al elemento /ibrador.
.2.3.3 E#$' 0espués de compactar el concreto, por el método de la barra o durante el /ibrador, debe enrasarse la probeta con la barra o con la cuc6ara de
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alba9ilería, de manera ue la super-cie uede per$ectamente lisa y al ras con el borde del molde. un cuando las super-cies /ayan a ser posteriormente rematadas no deben 6acerse marcas rabadas sobre ella.
.2. C!$%) % *)' +"*"#%)' .2..1 +na /e* elaboradas las probetas deben proteerse de la pérdida de aua por e/aporación cubriéndola adecuadamente con un material impermeable y a menos ue se especi-uen otras condiciones debe almacenarse a una temperatura de 53
±
>,%F C4. os moldes deben
mantenerse en una super-cie 6ori*ontal ríida, libre de /ibraciones y otras perturbaciones.
.2..2 as probetas deben retirarse de los moldes en un lapso de tiempo comprendido entre 52 y 48 6oras, después de su elaboración y se almacenarn 6asta el momento del ensayo en cualuiera de los siuientes ambientes a" 0irectamente ba=o aua saturada de cal%. b" rena limpia y saturada constantemente de aua. c" Cmara 6Ameda, con una 6umedad relati/a entre (2 y >22: de pa9os 6Amedos absorbentes, mantenidos permanentemente saturada de aua.
.2. E#:) % *)' +"*"#%)' $* *$)$0)") .2..1 ?i los cilindros se ensayan en un laboratorio $uera de la obra, deben llear dos días 6biles antes del ensayo, ' y 58 días y el mismo día del ensayo para edades ms tempranas.
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En el caso de ue se desee reproducir las condiciones de curado en obra, las probetas debern permanecer constantemente a la sombra, controlando periódicamente su temperatura, el ambiente y la temperatura de curado deben ser anotadas por ser datos indispensables para la interpretación de los resultados. 5
El aua debe ser potable, limpia, e7ento de materiales e7tra9os. a reno/ación del aua depende del nAmero de probetas ue se estn curando como promedio, se recomienda reno/arla cada >% días.
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.2..2 os cilindros se deben transportar en ca=as dentro de las cuales estn cubiertos de arena 6Ameda u otro material inerte adecuado para e/itar olpes y /ibraciones. ?i esto no se cumple se debe 6acer constar en el in$orme.
.2..3 ?e deben suministrar los siuientes datos a" ora y $ec6a de elaboración b" mbiente, tiempo y temperatura de curado c" ocali*ación de la representación del concreto de la muestra con respecto a la estructura. d" #oda in$ormación ue el laboratorio considere de importancia para la interpretación de los resultados tipo y marca de cemento usado, relación aua&cemento, tama9o m7imo del areado, asentamiento, temperatura ele/ada de alunos de los componentes etc".
.3 ENSAYO .3.1 P/$$+"# % *$ !'0$ .3.1.1 as caras de compresión deben ser rematadas de tal $orma ue se lore el paralelismo entre las caras del cilindro. as super-cies de compresión deben ser /isiblemente planas, sin rumos, ralladuras o de$ectos /isibles y no deben arietarse cuando se e$ectAa el ensayo.
.3.1.2 ;ara el momento del ensayo el remate debe tener una resistencia superior a la del concreto ue se /a a ensayar. Como materiales de remate se aceptan los siuientes a" Capa de mortero de concreto >5 ue se prepara con arena ue pasa al ceda*o 5,38 mm NF 8" y con un espesor de 1
±
5 mm, la cual se
coloca por lo menos 52 6oras antes del ensayo.
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b" Capa de me*cla de a*u$re, de 15: de a*u$re, 31: de arena ue pasa ceda*o 2,84> mm NF 52" y 5: de nero 6umo1. c" Cualuier material capa* de proporcionar en el momento de ensayo, la resistencia y la ad6erencia necesaria.
.3.1.3 os cilindros se deben ensayar a la edad pre/ista, con una tolerancia de G t@>4. t H edad pre/ista para el ensayo.
.3.1. a sección del cilindro se determina en su *ona central y el dimetro de clculo es el promedio de los dimetros ortoonales apro7imados 6asta el milímetro entero ms pró7imo.
.3.1. a altura del cilindro se determina después de ser cementadas sus caras. a altura se apro7ima al milímetro ms cercano.
.3.2 P)+%""#0) .3.2.1 os cilindros se colocan en la muina de ensayo, se centran cuidadosamente y se comprimen. #anto las super-cies rematadas de los cilindros y los platos de la muina deben estar e7ento de pol/o, rasa y de cualuier otro material e7tra9o.
.3.2.2 En el caso de las muinas de tipo mecnico el despla*amiento del cabe*al debe ser apro7imadamente >,3 mm. ;or minuto, en las muinas operadas 6idrulicamente la cara se aplicar a una /elocidad constante dentro del rano de >,4 @cm 5@se. a 3,% @cm5@se. 0urante la aplicación de la primera mitad de la cara pre/ista puede usarse una /elocidad de cara ms alta.
.3.3 E/'"# % *)' '!*0$%)' .3.3.1 a resistencia a compresión de cada cilindro se calcula por la siuiente $órmula Rc
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P =
A
Este material no se debe utili*ar ms de >5 /eces.
!
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0onde Rc =
P
A
=
=
!esistencia a compresión, @cm5
Cara m7ima aplicada, @cm5 Jrea del cilindro, cm5
a resistencia a compresión de cada cilindro es el cociente entre la cara m7ima y el rea de la sección media del cilindro. El resultado del ensayo es el promedio de las resistencias de los cilindros ensayados por cada condición de ensayo>.
6 IN;ORME ?e debe elaborar un in$orme ue tena los siuientes datos
6.1 Identi-cación de los cilindros. 6.2 Condiciones de muestreo y de curado, incluyendo $ec6a y 6ora de la elaboración del cilindro, así como el asentamiento de la me*cla.
6.3 Kec6a y 6ora del ensayo. 6. Edad del cilindro, con una apro7imación de t@>4, pero no mayor de medio día.
6. 0imensiones del cilindro, de acuerdo a lo especi-cado en %.3.>.4 y %.3.>.%.
6.6 Es$uer*o m7imo de cada cilindro en @cm 5, redondeando al entero ms cercano.
6.7 !esistencia promedio de los cilindros por cada condición de ensayo y pertenecientes a una misma muestra.
6.8 Obser/aciones acerca de la muestra ensayada, condiciones de remate, tipo de $alla, aspecto de los areados.
8 RELACION CON OTRAS NORMAS ?#) C3>&'% ?#) C>(5&'1
)ain and curin concrete test in t6e -eld. )ain and Curin Concrete test. ?pecimens t6e
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ICON#EC %%2
laboratory Cilindros de 6ormión tomados en las obras para ensayos de compresión
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