Ensayo tracción directa al concreto (no brasileño) Normativas del ensayo Debido a las dificultades asociadas con la aplicación de una fuerza de tracción pura a una probeta de hormigón simple, no existe ningún ensayo normalizado para tracción directa. Siguiendo las normas ASTM C 292 y C 78, el módulo de rotura, una medida de la resistencia resistenci a a la tracción se puede obtener ensayando una viga de hormigón, e l ensayo a tracción directa del concreto también está regido por las normas ASTM E8, a ASTM A370-14.
Definición del ensayo El ensayo a tracción es ampliamente utilizado en ingeniería, ya que permite determinar las propiedades mecánicas de los materiales, es decir sus características de resistencia y deformabilidad, y a la vez nos sirve de herramienta herramienta para verificar las especificaciones especificaciones de aceptación o rechazo. Otras características, no menos importantes, que pueden determinarse mediante el ensayo de tracción son la tenacidad, la deformación unit aria de rotura, la tensión máxima y el módulo de rigidez. No obstante, en el campo de las mezclas bituminosas no existe un ensayo estandarizado a tracción directa, que permita determinar estas propiedades mecánicas. La resistencia resistenc ia a la tracción del concreto es una forma de comportamient o 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. Por las razones anteriores, es necesario tomar las precauciones adecuadas para que la calidad del material producido sea aceptable. La medida final que informa sobre la calidad obtenida es la que resulta de los ensayos de resistencia. Aqu í ́ surge otra variable, pues la forma de hacer los ensayos y la precisión de la máquina que se use, van a influir en los resultados. La resistencia de un concreto normalmente aumenta con la edad. Dicho aumento se produce muy rápidamente durante los primeros días posteriores a su colocación, resultando más gradual al transcurrir el tiempo, aun continuar a incrementándose en una ́ proporción más reducida durante un periodo de tiempo indefinido. La resistencia a compresión de un concreto a los 28 días, determinada de acuerdo con los ensayos normalizados y suponiendo que haya sido curado en forma correcta, se emplea generalmente como índice de calidad del mismo. El mejor método para obtener un criterio sobre calidad, debido a la dispersión de los resultados, es el derivado de consideraciones consideraciones estadísticas.
En que consiste el ensayo a tracción directa del concreto. Los ensayos a tracción directa consisten en la rotura a tracción de una probeta de hormigón cuando se la somete a cargas de tracción. Aunque esto puede parecer evidente, resulta ser la principal diferencia con respecto de los ensayos indirectos y, a la vez, la mayor complicación de este tipo de ensayos.
Como no podía ser de otra forma, se trata del método más “directo” de conocer la resistencia a tracción del hormigón, pero a la vez del más compleja y delicada. Algunas de las dificultades que conlleva son:
la incapacidad de obtener, de manera razonable, una distribución uniforme de tensiones a través de la fisura. la sujeción de la probeta y la dificultad de asegurar la estabilidad del ensayo. La fijación suele realizarse mediante Resina Epoxi, que requiere cierto tiempo hasta que se solidifica. el uso de platos de carga muy rígidos provoca la formación de varios planos de fractura, dando un valor de resistencia a tracción incrementado.
Lo anterior se debe a que el concreto es un material esencialm ente heterogéneo, porque sus componentes tienen características que no son constantes. No solo son los materiales los causantes de las variaciones en la calidad del hormigón; también influye la forma de mezclarlo, su transporte y colocación en formaletas, la compactación a que se someta y el curado que se le proporcione. controlar usando procedimientos de curado adecuados. El hormigón compensador de la retracción puede ser muy efectivo para limitar las fisuras provocadas por la retracción por secado (ACI 223). Los cambios de temperatura relacionados con el calor de hidratación se pueden minimizar colocando el hormigón a temperaturas menores que las normales (enfriamiento previo). Por ejemplo, colocando el hormigón a aproximadamente 50 F (10 ºC) se ha reducido significativamente la fisuración de revestimientos de hormigón para túneles. Se debe observar que el hormigón colocado a 50 F (10 ºC) tiende a desarrollar mayores resistencias a edades tempranas que el hormigón colocado a temperaturas más elevadas.
Dentro de este tipo de ensayos, existen diferentes metodologías que tratan de solucionar, de un modo u otro, todos o alguno de estos problemas:
Ensayo con muestras en forma de “hueso de perro” . El objetivo de este ensayo es evitar la rotura que a menudo se produce en las zonas de sujeción de la muestra debido a concentraciones de tensiones en esa zona. Para ello se adopta una probeta de sección transversal reducida en la zona central.
De este modo, la geometría de la probeta permite restringir la fisuración a la región central de la misma y facilitar la medida de las deformaciones en dicha zona. Además, la configuración en “hueso de perro” permite el control estable del ensayo siempre que la rotura no sea demasiado frágil y la fisuración esté distribuida. Cuando el fallo sucede con la aparición de una única fisura de gran dimensión no es válido, teniéndose que realizar ensayos más complejos.
Condiciones de ensayo de tracción directa. La norma establece las condiciones que rigen el procedimiento de ensayo, debemos incidir en algunas disposiciones significativas: a. Luego del curado de los especímenes de ensayo y antes de la prueba, debe procederse a determinar su longitud, por el promedio de tres medidas y el diámetro por el promedio de dos medidas. Asimismo, deberá marcarse las caras del espécieme, determinando las generatrices de carga. b. Si las dimensiones de las placas de apoyo de la máquina de compresión son menores que la longitud del cilindro debe interponerse una platina suplementaria de acero maquinado, de por lo menos 50 mm de ancho y espesor no menos que la distancia entre el borde de las placas.
Ensayo de muestras con entalla.
Este tipo de ensayo es muy similar al anterior, con la diferencia de que trata de concentrar todas las tensiones en determinados puntos. Se busca así provocar la aparición de la fisura a lo largo del plano entallado, es decir, se obliga a que la rotura se produzca en un plano preestablecido. En esta tipología de ensayo hay que tener en cuenta dos cuestiones importantes:
cuál es la concentración de las tensiones en la punta de la entalla. el control del ensayo a través del uso de la media de la apertura de los dos labios de la entalla.
Aunque parezca mentira, los ensayos directos no son los ensayos más comunes debido a las dificultades que presentan. En su lugar, se realizan ensayos indirectos, mucho más sencillos y rápidos. La energía de la fractura de las mezclas bituminosas aumenta con el aumento de temperatura, sugiriendo que el material experimenta una transición de frágil a dúctil. Para el rango de temperaturas investigadas (-20,-10 y 0ºC), la energía de la fractura aumenta con la disminución de la velocidad de carga. Esto es una observación general, la cual no es específica para el ensayo DC(T). - Un análisis estadístico de la variación de la trayectoria de la fisura, demuestra que no existe correlación entre la energía de la fractura y el ángulo de la desviación de la fisura. Es decir, no en todas las probetas ensayadas se producía la trayectoria recta esperada (tipo I). En los ensayos se encontraron los tres tipos de grietas, siendo la de tipo II la más común, siguiéndole la de tipo I y por último la de tipo III. Por lo que se necesitaría realizar otro estudio alternativo donde se determinase la validez de la energía de fractura cuando la trayectoria de la grieta experimenta una desviación de la trayectoria teórica del modo I (1). - Igual que ocurre en el hormigón, el efecto del espesor de la probeta influye en la energía de fractura. - La determinación experimental de la energía de la fractura resulta satisfactoria en mezclas bituminosas a bajas temperaturas, cuando el material es relativamente rígido, pero queda sin definir la determinación de la energía de la fractura a temperaturas más altas.
Aparatos del ensayo a tracción directa del concreto.
Para realizar el ensayo de tracción directa del concreto lo principal es tener la maquina con la que se realizara el ensayo. La prensa prueba concreta comercializado por Intermetric prevista la realización de pruebas para la compresión en diversos materiales, por ejemplo:
- Cemento;
- soleras;
- Hormigón;
- bloques de cierre y la albañilería;
- bloques de cerámica, etc.
La prueba concreto de prensa más simple modelo de la línea es 2121-S. Tiene una capacidad de 100 tf (1000 kN) sistema de medición con transductor de presión. fuerzas. La prueba concreto de prensa modelo 2244 cuenta con la sofisticación superior. Con una capacidad máxima de 200 tf (2000 kN) tiene sistema de célula de carga de medición de fuerza, el sistema más preciso para medir la carga directamente en el cuerpo de prueba Con capacidad de 300 000 lbf (1334 kN) con precisión de 1% cuando esta fuerza se aplica a en un cilindro de 6x 12“la presión resultante es de 10610psi (73.1 MPa). Se pueden adquirir accesorios para probar una gran variedad de muestras con diferente tamaño y forma, desde concreto de alta resistencia a mortero con precisión mayor a la
requerida por la norma Uso común en cilindros de 6x12“ (152 x 305 mm) 6x12“ Se pueden adquirir los accesorios para realizar otras pruebas: 8 x 16“ (203 x 406 mm) bloques (con C-18010) , 2 x 2“ (51 x 51 mm) cubos (con C -18040) ,3 x 6“ (76 x 152 mm) cilindros (con C-18060) , 4 x 8“ (102 x 203 mm) vigas (con C -18070) , Ensayos de flexión (with C-170) ,Ensayos de tensión (with 301110) ,Deformación y aplastamiento de cilindro 6 x 12“ (con C-190 o C-194).
Este último aparato también es super importante porque dentro de él es que colocaremos la probeta para realizar el ensayo, solo debemos colocarla dentro e incrustarles los pernos y asegurar la probeta de concreto arriba y abajo y listo. TRACCION: Es el esfuerzo que tiende a separar las partículas del material, las fuerzas que pueden hacer que una barra se estire se llaman fuerzas de tracción. Hace que se separen entre sí las distintas partículas que componen una pieza. Por ejemplo: Cuando se cuelga del cable de acero de una grúa un determinado peso, el cable queda sometido a un esfuerzo de tracción, tendiendo a aumentar su longitud. Se expresa en fuerza por unidad de área, generalmente MPa.c) Resistencia a la tracción (σmax).- Tensión máxima de tracción que ha soportado la probeta durante el ensayo) Tensión de tracción a rotura (σR).- Tensión de tracción soportada por la probeta en el momento de su rotura.
Objetivos del ensayo -Determinar las cargas que puede soportar las probetas de concreto en el ensayo de tracción al concreto. -Buscar por medio del módulo de ruptura el valor de la misma. -Realizar un ensayo de tracción para poder caracterizar las propiedades mecánicas de un metal mediante su comportamiento tensión-deformación. -Familiarizarse con el empleo de estas técnicas, la normativa existente para los ensayos, las unidades de medida, los valores característicos, así como el empleo de las gráficas tensión-deformación obtenidas en el ensayo.
Graficas producidas por la tracción directa al concreto.
En la parte derecha podemos observar la gráfica de tracción directa del concreto que se produce por medio de la fuerza aplicada a la probeta.
Muestra del ensayo tracción directa. a pesar de no tener fotos con que ilustrar esta parte explicare con mis palabras que la probeta normal todos ya la hemos vistos esta se realiza en un molde y en algunos días está preparada para ser ensayada, cuando se le realiza el ensayo a tracción esta se descompone en dos pedazos cortados por el medio debido a la tracción realizada. La probeta se coloca dentro de las mordazas tensoras, de manera que se adapten bien y tengan efecto de cuña con accionamiento neumático, hidráulico o manual. La fuerza inicial no debe ser demasiado alta, porque de lo contrario podría falsear el resultado del ensayo. Así mismo se debe cuidar que no se produzca deslizamiento de la probeta. La máquina de ensayos está diseñada para alargar la probeta a una velocidad constante y para medir continua y simultáneamente la carga instantánea aplicada (con una celda de carga) y el alargamiento resultante (utilizando un extensómetro). El ensayo dura varios minutos y es destructivo, o sea, la probeta del ensayo es deformada permanentemente y a menudo rota. La velocidad de estiramiento será siguiendo la norma ASTM. Las probetas para materiales compuestos reforzadas serán del tipo M-I. En todos los casos el espesor máximo de las probetas será de 10 mm. Las probetas que se van a ensayar deben presentar superficies libres de defectos visibles, arañazos o imperfecciones. Las marcas correspondientes a las operaciones del mecanizado de la probeta serán cuidadosamente eliminadas con una lima fina o un abrasivo y las superficies limadas serán suavizadas con papel abrasivo. El acabado final se hará en una dirección paralela al eje largo de la probeta.
FACTORES QUE AFECTAN LA RESISTENCIA DEL CONCRETO TIPO DE CEMENTO Es lógico pensar que las características del cemento empleado tienen una gran influencia en la resistencia final alcanzada por el concreto, ya que el cemento es un material "activo" en las mezclas. Se ha demostrado en diversas investigaciones y en la práctica constructiva misma, que existe una estrecha correlación entre la resistencia de un cemento determinado de acuerdo con un proceso normalizado (norma NTC 220) y la resistencia de los concretos preparados con dicho cemento; de ah í́ que distintas marcas de cemento, aun de un mismo tipo, no deban ser intercambiadas sin un cuidadoso análisis del efecto que dicho cambio pueda tener sobre las propiedades del concreto endurecido. La resistencia que puede producir un determinado cemento depende fundamentalmente de su composición química; por ejemplo, con un cemento con alto contenido de C3S se obtendrán buenas resistencias y en un tiempo relativamente corto, acompañadas por un desprendimiento de calor relativamente alto durante el endurecimiento, en tanto que un cemento rico en C2S producir á ́ altas resistencias pero en un tiempo relativamente largo, con un moderado calor de hidratación, lo cual conlleva a una mejor resistencia a los ataques químicos. La finura a la cual se haya molido el cemento también influye en las características del concreto, ya que los cementos más finos ganan resistencia más rápidamente que los gruesos, pero en cambio producen mayor retracción al endurecer y liberan más calor y más rápidamente, durante la hidratación.
TIPOS DE AGREGADOS Los concretos que tengan agregados angulosos o rugosos son generalmente más resistentes que otros de igual relación agua / cemento que tengan agregados redondeados o lisos; sin embargo, para igual contenido de cemento, los primeros exigen más agua para no variar la manejabilidad y por lo tanto el efecto en la resistencia no varía apreciablemente. Sin embargo, como es lógico la calidad del agregado afecta el desarrollo de resistencia.
TIPO DE AGUA DE MEZCLA Se ha dicho usualmente que el agua que se puede beber y que no tenga color, olor y sabor apreciable puede usarse en mezclas de concreto. El agua utilizada en una mezcla de concreto debe estar limpia y libre de cantidades perjudiciales de: aceite, ácidos, álcalis, sales, materiales orgánicos u otras sustancias que puedan ser dañinas para el concreto o el refuerzo. El agua de mezcla para el concreto prees forzado o para el concreto que vaya a contener elementos de aluminio embebidos, o el agua debida a la humedad libre de los agregados, no debe contener cantidades perjudiciales de i o n cloro.
́
El agua impotable no debe utilizarse en el concreto a menos que se cumplan las siguientes condiciones: A-) La dosificación debe estar basada en mezclas de concreto que utilice agua de la misma fuente.
B-) Los cubos para ensayos de morteros hechos con agua impotable de mezcla, deben tener una resistencia a la compresión a los 7 y 28 días de edad, igual o mayor al 90% de la resistencia a la compresión de probetas similares hechas con agua potable. La comparación de los ensayos de resistencia debe hacerse sobre morteros idénticos, excepto para el agua de mezcla, preparados y ensayados de acuerdo con la norma NTC 220. El agua con una salinidad de 3,5% produce una reducción de resistencia a los 28 días del 12%, aumentando la salinidad a 5% la reducción de resistencia es del orden del 30%. La presencia de sales produce oxidación del refuerzo, por lo tanto, no debe usarse agua salada en concreto reforzado y prees forzado.
RELACION AGUA / CEMENTO (A/C) Duff Abrams, enuncio la siguiente ley que lleva su nombre: "Dentro del campo de las ́ mezclas plásticas, la resistencia a los esfuerzos mecánicos, as í ́ como las demás propiedades del concreto endurecido, varían en razón inversa a la relación agua / cemento". Lo que significa que a menor relación agua / cemento (A/C), mayor resistencia, más durabilidad y en general mejoran todas las propiedades del concreto endurecido. La ley de Abrams se expresa matemáticamente como: Para materiales del área de Popayán (agua potable, cemento del Valle y agregados de la zona) se han encontrado las siguientes correlaciones (estas ecuaciones deben de ajustarse con periodicidad):
- Arena y grava de río: RC7D = (815,58) / (37,48) A/C en kg/cm2; r = 0,96 RC28D= (889,61) / (19,21)A/C en kg/cm2 ; r = 0,97
- Arena de río y triturado: RC7D = (777,28) / (32,77) A/C en kg/cm2; r = 0,95 RC28D= (734,88) / (10,95) A/C en kg/cm2 ; r = 0,89 (6.29) (6.30) (6.31) (6.32) La firma SOLINGRAL LTDA encontr ó ́ para materiales procedentes del valle del río Medellín y de diferentes regiones de Antioquia, Valle, Choco, Caldas y la Costa Atlántica y cementos: El Cairo, Nare, Argos y Caribe, la siguiente relación: RC28D = (985) / (14,3) A/C en kg/cm2 6.9.13 (6.33) El DECRETO 1400 presenta unos valores recomendados, para el caso que no se tenga una idea del comportamiento de los materiales con los que se est á ́ trabajando y son los siguientes:
Resistencia (kg/cm2)
a
la
compresión A/C Concreto incluido
sin
aire A/C Concreto con aire incluido
175
0,67
0,54
210
0,58
0,46
245
0,51
0,40
280
0,44
0,35 --------
315
0,38
TIEMPO, TEMPERATURA Y HUMEDAD Una vez que el agua ha entrado en contacto con el cemento, el concreto empieza a endurecer gradualmente hasta que pasa del estado plástico al rígido, entonces se dice que el concreto ha "fraguado". Una elevación en la temperatura de curado acelera las reacciones químicas de hidratación, incrementando la resistencia temprana del concreto, sin efectos contrarios en la resistencia posterior; sin embargo, una temperatura más alta durante la colocación y el fraguado, aunque incrementa la resistencia a muy temprana edad, puede afectar adversamente la resistencia a partir de aproximadamente los 7 días. Esto es debido, a que una rápida hidratación inicial parece formar productos de una estructura física más pobre, probablemente más porosa. La exposición al aire del concreto, debido a la perdida de humedad, impide la hidratac ión completa del cemento y por lo tanto la resistencia final disminuir á ́. La velocidad e intensidad del secamiento depende de la masa de concreto relativa al área de la superficie expuesta, as í ́ como también de la humedad ambiente. A mayor tiempo de curado, en mayor o menor grado, mayor ser á ́ la resistencia alcanzada por el concreto. Si el concreto es moldeado y mantenido a una temperatura constante, mientras más alta sea esta, las resistencias serán mayores hasta edades cercanas a los 28 días; a edades superiores las resistencias no varían apreciablemente, pero a mayor temperatura la resistencia ser á ́ menor. Para una edad de 28 días, tomando como base una temperat ura de 23 ºC, a una temperatura de 10 ºC la resistencia es un 18% menor y a 35 ºC un 10% mayor. Lo anterior es válido hasta una temperatura máxima cercana a 50 ºC, pues de ahí ́ en adelante los resultados se invierten. Por otra parte, si la temperatura de curado es más alta que la temperatura inicial de moldeo, la resistencia resultante a los 28 días ser á ́ mayor y viceversa; para unos 5 ºC de diferencia entre las temperaturas de moldeo y de curado, la variación de resistencia es del orden de 8%. El aumento promedio de resistencia con el tiempo est a indicado en la ́ tabla No. 6.7, en forma aproximada y únicamente para cemento Portland tipo 1. Debido a que la resistencia del concreto depende de la edad y de la temperatura, se puede decir que la resistencia est a en función de∑ (tiempo * temperatura) y esta suma ́ se llama "MADUREZ"; la regla de la madurez se aplica convenientemente cuando la temperatura inicial del concreto est a entre 16 y 27 °C y no hay perdida de humedad por ́ secado durante el periodo considerado, el rango de temperatura de curado se recomienda considerarlo por encima de 0 ºC hasta 50 °C. La madurez se mide en “°C Horas" o " °C-D as".
́
Los españoles toman la madurez como:6.9.1 MADUREZ = # de días * (10 + temperatura) (6.36) Cilindros de concreto, hechos de la misma mezcla, que tengan igual madurez tendrán aproximadamente la misma resistencia y entre mayor sea la madurez mayor ser á ́ la resistencia. Así ́, por ejemplo, la madurez de los cilindros curados en condiciones normalizadas ser á ́ de 924 días °C (28 días a 23 °C); si estos cilindros se curan durante 21 días a 34°C desarrollaran aproximadamente la misma resistencia que en condiciones estándar, de acuerdo a la ecuación planteada por los españoles. Se ha tratado de relacionar la resistencia a la compresión a los 28 días con la resistencia a la compresión a los 7 días, con el fin de poder tomar decisiones más rápidamente sobre la calidad del concreto. Estas relaciones son aproximadas ya que están influenciadas por: las características del cemento, agregados, relación agua / cemento, aditivos, la humedad, la temperatura, etc. Las siguientes ecuaciones pueden servir de guía para estimar la resistencia a la compresión probable a los 28 días. RC28D = 50 + 1,13 RC7D en kg/cm2 (ICPC) (6.37) Para materiales del área de Popayán (agua potable, cemento del Valle y agregados de la zona) se han encontrado las siguientes correlaciones:
TEMPERATURATIEMPO (D Í AS) 3
°C
7
14
21
28
10
25
40
63
76
82
23
34
52
73
91
100%
35
40
60
87
102
110
Curado del concreto. El curado se define como el proceso de mantener un contenido de humedad satisfactorio y una temperatura favorable en el concreto, durante la hidratación de los materiales cementantes, de manera que se desarrollen en el hormigón las propiedades deseadas. El curado es una de las operaciones más importantes en las construcciones con hormigón y lamentablemente una de las más descuidadas. Un buen curado aumenta la resistencia y durabilidad y en general todas las propiedades del concreto endurecido. El endurecimiento del concreto se produce por las reacciones químicas que tienen lugar entre el cemento y el agua. Este proceso, llamado hidratación, continua solamente si no falta agua y si la temperatura es adecuada. Cuando en el concreto recién colocado se pierde mucha agua por evaporación, la hidratación se interrumpe. Cerca de la temperatura de congelación (0 °C) la hidratación prácticamente se detiene. En estas condiciones el concreto deja de ganar resistencia y mejorar otras propiedades convenientes. Hay tres sistemas muy usados para curar el concreto. Los dos primeros proporcionan la humedad requerida, con el fin de que el concreto desarrolle completamente su
resistencia potencial y durabilidad. El tercero aumenta la temperatura por lo tanto se incrementa el desarrollo de resistencia: A-) Manteniendo un medio húmedo mediante la aplicación de agua. B-) Evitando la pérdida del agua de mezclado mediante el uso de materiales sellantes. C-) Acelerar las reacciones. La evaporación del agua de mezcla puede ser controlada mediante protección y curado adecuados; los efectos secantes de la absorción pueden ser reducidos mediante el uso de agregados húmedos, de formaletas no absorbentes y mojando el suelo. Una señal de que la pasta esta perdiendo agua es la aparición de fisuras por retracción plástica en ́ la superficie del concreto cuando est a listo para el acabado.
́
Los métodos y materiales de curado más empleados están contenidos dentro de los tres sistemas de curado mencionados.
A-) Manteniendo un medio húmedo mediante la aplicación continua o frecuente de agua. Los procedimientos por este sistema pueden ser: la inmersión del elemento de concreto en agua; el uso de rociadores de agua; usando materiales que se mantengan saturados de agua como: aserrín, fique y algodón húmedos colocados sobre la estructura; empleando arena, tierra de contenido orgánico nulo y paja o heno húmedos sobre el concreto.
B-) Evitando la perdida de agua, usando materiales sellantes. Son laminas o membranas colocadas sobre el concreto para evitar la pérdida de humedad; o parafinado el elemento de hormigón. Algunos de estos materiales son poco costosos y fáciles de manejar; entre ellos est a la película plástica, que puede ser blanca ́ o negra, usada en estados de clima muy soleado y muy frio respectivamente, la blanca permite la reflexión de rayos solares y la negra la absorción de calor. Otro material es el papel impermeable que funciona similar a la película plástica. Los compuestos líquidos que forman membrana como las ceras, resinas y disolventes de alta volatilidad se pueden usar inmediatamente el agua libre ha desaparecido de la superficie.
C-) Acelerar las reacciones. Consiste en aumentar la temperatura siempre y cuando se mantenga la humedad del concreto para que el cemento se hidrate más rápidamente. Se pueden utilizar mecheros o emplear paneles de energía solar para aumentar la temperatura ambiente. Con alguna frecuencia y en especial en clima frio, se usan quemadores de kerosene o gasolina con ventiladores para calentar recintos, estos calentadores deben contar siempre con buena ventilación.
Criterios para finalizar el curado. La NSR/98 menciona los siguientes requisitos: - El concreto, diferente del de alta resistencia temprana, debe mantenerse a una temperatura por encima de los 10 °C y húmedo para permitir su hidratación, por lo menos durante los primeros 7 días contados a partir de su vaciado. - El concreto de alta resistencia a edad temprana debe mantenerse a una temperatura por encima a 10 °C y húmedo para permitir su hidratación, por lo menos durante 3 días después de su vaciado.
La interpretación de la curva nos lleva 1.- En la curva podemos distinguir dos regiones: - Zona elástica: La región a bajas deformaciones (hasta el punto P), donde se cumple la Ley de Hooke: σ = E ε (E = modulo elástico). - Zona plástica: A partir del punto P. Se pierde el comportamiento lineal, el valor de tensión para el cual esta transición ocurre,
es decir, se pasa de deformación elástica a plástica, es el Límite de Elasticidad, σy, del material. 2.- Después de iniciarse la deformación plástica, la tensión necesaria para continuar la deformación en los metales aumenta hasta un máximo, punto M, Resistencia a tracción (RT ó TS), y después disminuye hasta que finalmente se produce la fractura, punto F. La Resistencia a Tracción es la tensión en el máximo del diagrama tensión-deformación nominales. Esto corresponde a la máxima tensión que puede ser soportada por una estructura a tracción; si esta tensión es aplicada y mantenida, se producirá la rotura. Hasta llegar a este punto, toda la deformación es uniforme en la región estrecha de la probeta. Sin embargo, cuando se alcanza la tensión máxima, se empieza a formar una disminución localizada en el área de la sección transversal en algún punto de la probeta, lo cual se denomina estricción, y toda la deformación subsiguiente está confinada en la estricción. La fractura ocurre en la estricción. La tensión de fractura o bien de rotura corresponde a la tensión en la fractura.
DEFORMACIÓN ELÁSTICA Definimos elasticidad como la propiedad de un material en virtud de la cual las deformaciones causadas por la aplicación de una fuerza desaparecen cuando cesa la acción de la fuerza. "Un cuerpo completamente elástico se concibe como uno de los que recobra completamente su forma y dimensiones originales al retirarse la carga". ej: caso de un resorte al cual le aplicamos una fuerza. El grado con que una estructura se deforma depende de la magnitud de la tensión impuesta. Para muchos metales sometidos a esfuerzos de tracción pequeños, la tensión y la deformación son proporcionales según la relación Esta relación se conoce con el nombre de ley de Hooke, y la constante de proporcionalidad, E (MPa) es el módulo de elasticidad, o módulo de Young.
DEFORMACIÓN PLÁSTICA Definimos como plasticidad a aquella propiedad que permite al material soportar una deformación permanente sin fracturarse. Todo cuerpo al soportar una fuerza aplicada trata de deformarse en el sentido de aplicación de la fuerza. En el caso del ensayo de tracción, la fuerza se aplica en dirección del eje de ella y por eso se denomina axial, la probeta se alargará en dirección de su longitud y se encogerá en el sentido o plano perpendicular. Aunque el esfuerzo y la deformación ocurren simultáneamente en el ensayo, los dos conceptos son completamente distintos. Para la mayoría de los materiales metálicos, la deformación elástica únicamente persiste hasta deformaciones de alrededor de 0.005. A medida que el material se deforma más allá de este punto, la tensión deja de ser proporcional a la deformación y ocurre deformación plástica, la cual es permanente, es decir no recuperable. En la figura 4 se traza esquemáticamente el comportamiento tensión deformación en la región plástica para un metal típico. La transición elastoplástica es gradual para la mayoría de los metales; se empieza a notar cierta curvatura al comienzo de la deformación plástica, la cual aumenta rápidamente al aumentar la carga.
Deformación unitaria Cuando ensayamos una probeta a tracción simple, podemos medir el alargamiento total que ha sufrido la probeta para cualquier incremento predeterminado de la carga axial por medio de extensómetros, que miden las deformaciones lineales. A partir de estos valores, determinamos el alargamiento por unidad de longitud o deformación unitaria de la siguiente forma:
ε = ∆L/L donde ∆L es el alargamiento total y L es la longitud patrón, por lo que la deformación unitaria es adimensional y se suele expresar en mm/mm. En nuestro caso, la base de los extensómetros que es de 25 mm representa la longitud inicial o patrón.
Metodología o procedimiento después de haber tomado todos los consejos que les he dejado más arriba entonces ahora pasamos a lo que es el procedimiento del ensayo a tracción directa del concreto: 1. El ensayo se realiza alargando una probeta de geometría normalizada, con una longitud inicial Lo, que se ha amarrado entre las mordazas de una máquina, según el esquema que se muestra a continuación. Una de las mordazas de la máquina está unida al cabezal móvil y se desplaza respecto a la otra con velocidad constante durante la realización del ensayo. Las máquinas de ensayo disponen de sistemas de medida, células de carga extensómetros, que permiten registrar la fuerza aplicada y la deformación producida mientras las mordazas se están separando. PROCEDIMIENTO Experimental El ensayo consiste en deformar una probeta por estiramiento un axial y registrar dicha deformación frente a la tensión aplicada. Se realiza en dinamómetros o máquinas de tracción con velocidad regulable y un registro gráfico. Los diagramas así obtenidos, denominados diagramas de tensión-deformación, tienen la forma que se indica en la figura dada en el video. Endicha figura se muestran los diagramas tensión deformación de 4 tipos de plásticos diferentes, así como los diferentes parámetros que se pueden obtener del ensayo. -Datos Iniciales: Medir el ancho y espesor de la probeta con un calibre o nonius en diferentes puntos a lo largo de su sección. -Hacer una marca en la probeta para poder medir posteriorm ente el alargamiento máximo experimentado. -Colocar la probeta en la máquina de ensayo y sujetarla con las mordazas. - Seleccionar la velocidad de ensayo de acuerdo con la norma ASTM. Ha de ser siempre aquella que provoque rotura de la probeta en un tiempo comprendido entre 0.5 y 5 minutos. 2. Evolución de las probetas rectangulares durante el ensayo de tracción (la zona central es la que soporta mayor deformación, y por esa zona romperá).
Bibliografías e interne grafía: -GOMEZ, C. Gabriel. Articulo: Resistencia real de diseño de una mezcla de hormigón. Memorias: "I Reunión del concreto". Cali (Colombia). 1986 -ICONTEC. Normas técnicas colombianas para el sector de la construcción - I. Bogot á ́ (Colombia): Legis editores s. a. 1989 -ICPC. Practica recomendada para el curado del concreto. Nota técnica No. 5. Medellín (Colombia). 1976. -ICPC., MADRID C. Registro eficiente de los resultados de ensayo del concreto. Nota técnica No. 8. Medellín (Colombia). -ICPC., MADRID C. Consideraciones sobre el diseño de mezclas y el control de calidad de concreto de cemento para pavimentos. Nota técnica No. 10. Medellín (Colombia). -ICPC., MADRID C., SANTANDER N. Normas ASTM para ensayos de control de calidad del concreto para pavimentos. Nota técnica No. 1. Medellín (Colombia). -ICPC, SANTANDER R. Norman, MADRID M. Carlos, FERNANDEZ O. Otoniel. Pavimentos de concreto - Manual de diseño. Medellín (Colombia): Ediciones gr a ficas. ́ 1975. -ICPC, SOLINGRAL. Manual de dosificación de mezclas de concreto. Medellín (Colombia). 1974. -MADRID, Carlos A. Resistencia que debe tener el concreto. Medellín (Colombia), comité ́ de la industria del cemento. Andi. 1972. -https://www.inti.gob.ar/cirsoc/pdf/publicom/Fisuracion_en_traccion_directa.pdf -http://www.bdigital.unal.edu.co/5481/4/15446916._2011_2.pdf -https://upcommons.upc.edu/bitstream/handle/2099.1/3324/55872-9.pdf?sequence=9 -http://ocw.uc3m.es/ciencia-e-oin/tecnologia-de-materiales-industriales/practicas1/Practica_II-TRACCION.pdf -https://es.slideshare.net/Ferchonando/ensayo-de-tracción -file:///C:/Users/Rafae/Downloads/Presentacion-Walter-Gamonal-Ruiz.pdf
