PROCEDIMIENTO PARA EL MUESTREO DE CONCRETO FRESCO 1.- INTRODUCCIÓN Para determinar la calidad del concreto que se suministra o elabora en obra y verificar el cumplimiento de las especificaciones de proyecto y la normatividad, deben realizarse pruebas a especímenes previamente elaborados. Es de gran importancia la obtención de muestras del concreto fresco, tal como se entrega en el sitio de la obra, que sean verdaderamente representativas, para que las pruebas de control de calidad arrojen resultados precisos y confiables; esto se logra mediante un procedimiento de muestreo objetivo y sistemático. Este procedimiento se ha elaborado en concordancia con las normas mexicanas M-MMP2-02-055/06 2-02055/06 “Muestreo de Concreto Hidráulico”, NMX-C-161-1997NMX -C-161-1997-ONNCCE ONNCCE “Concreto Fresco – Fresco – Muestreo” y ASTM-C-172ASTM-C-172-82, 82, “Sampling Fresh Concrete”; para que el personal de laboratorio cuente con los elementos teóricos y prácticos para el muestreo del concreto fresco, con la finalidad de dar certidumbre a los trabajos de inspección, brindando un servicio de la mejor calidad a nuestros clientes. De igual manera este procedimiento da cumplimiento a los requisitos de la norma NMXEC-17025-IMNC-2006 EC-17025-IMNC2006 “Requisitos Generales para la Competencia de los Laboratorios de Ensayo y Calibración”. 2.- OBJETIVO El propósito de este Procedimiento es el de establecer un método sistemático para la obtención de muestras representativas de concreto fresco, con la finalidad de que las pruebas e inspecciones que se deriven de ellas muestren las condiciones reales de la calidad del concreto que se está verificando. 3.- ALCANCE Este procedimiento incluye los pasos a seguir para la realización del muestreo de concreto fresco, procedente de: mezclas de prueba en diseños de laboratorio; plantas estacionarias premezcladoras fijas, semifijas o portátiles; camiones mezcladores o bien concreto elaborado in-situ con revolvedoras de artesa. 4.- CAMPO DE APLICACIÓN Este procedimiento aplica en todas las obras donde se requiera el muestreo del concreto fresco, ya sea para conocer sus propiedades más simples, así como la calidad del producto y la resistencia final. 5.- DOCUMENTOS DE REFERENCIA • M-MMP-2-02M-MMP-2-02-005/06 005/06 “Muestreo de Concreto Hidráulico”
• NMX-C-161-1997-ONNCCE “Concreto Fresco - Muestreo” • ASTM-C-172-82 “Method for Sampling Fresh Mixed Concrete” • NMX-C-251-1997-ONNCCE “Industria de la Construcción – Concreto – Terminología” • NMX-C-155-ONNCCE-2004 “Concreto Hidráulico Industrializado – Especificaciones” • NMX-C-403-ONNCCE-1999 “Industria de la Construcción – Concreto Hidráulico para Uso Estructural” • NMX-EC-17025-IMNC-2006 “Requisitos generales para la competencia de los laboratorios de ensayo y calibración” 6.- DEFINICIONES Para el propósito de este procedimiento, son aplicables los términos y definiciones dados en la norma NMX-C-251-1997-ONNCCE. Aditivo para Concreto: Son materiales diferentes del agua, de los agregados y del cemento, que se puede emplear como componente del concreto o mortero y se agrega en pequeñas cantidades a la mezcla inmediatamente antes o durante el mezclado, interactuando en el sistema agua - cemento mediante la acción física, química o físico – química, modificando una o más de las propiedades del concreto o mortero en sus etapas de fresco, fraguando, endureciendo y endurecido. Agregados: Materiales naturales procesados o artificiales, que se mezclan con los cementos y agua para hacer morteros o concretos. Carga: Es el volumen total del concreto contenido en el recipiente de mezclado o agitador. Concreto Hidráulico: Es la mezcla en cantidades predeterminadas de cemento Portland, agua, grava, arena y aditivos, que puede ser moldeada y que al endurecer adquiere resistencia mecánica. Concreto Fresco: Es el estado del concreto durante las primeras horas de su fabricación cuando puede ser moldeado. Concreto Fabricado en Obra: Es el concreto elaborado por medios mecánicos en el sitio de utilización, generalmente dosificado en volumen y donde el productor o el usuario
comúnmente son la misma persona física o moral. Concreto Premezclado: Es el concreto hidráulico, dosificado y mezclado por el fabricante, el cual se entrega al consumidor para su utilización en estado plástico. Consistencia: Es la habilidad relativa para fluir que tiene el concreto fresco, se dice que la masa es muy fluida cuando tiene consistencia aguda, fluidez media equivale a una consistencia seca. Control de Calidad: Es el conjunto de actividades que permiten evaluar las propiedades inherentes a un concepto de obra y sus acabados, así como a los materiales y equipos de instalación permanente que se utilicen en su ejecución, comparándolas con las especificadas en el proyecto, para decidir la aceptación, rechazo o corrección del concepto y determinar oportunamente si el proceso de producción o el procedimiento de construcción se está realizando correctamente o debe ser corregido. Dichas actividades comprenden principalmente el muestreo, las pruebas de campo y laboratorio, así como los análisis estadísticos de sus resultados, entre otras. Fraguado: Es el proceso mediante el cual el concreto pierde gradualmente su fluidez y su plasticidad, transformándose en una masa rígida y resistente a presiones arbitrarias. Comprendido dentro de dos límites: Fraguado inicial y Fraguado final. Manejabilidad: Es la propiedad del concreto mediante el cual la masa puede mezclarse, colocarse y acabarse con facilidad. Mezclado: Acción de revolver los componentes del concreto o mortero con el fin de formar una masa homogénea. Muestra: Cantidad representativa de concreto fresco, suficiente para la determinación de resistencia o propiedades. Muestreo: Procedimiento definido por medio del cual se toma una parte de una sustancia, material y producto para proporcionar al ensayo o calibración una muestra representativa del total. Plasticidad: Es la propiedad por la cual la masa se puede manejar sin perder su calidad original. Revenimiento: Una medida de la consistencia del concreto. Revoltura: Es el conjunto de los componentes del concreto, que interviene en una sola operación de mezclado. Sangrado: Consiste en una forma de segregación del agua que tiende a subir a la
superficie, debido al fenómeno de capilaridad y a la incapacidad de retención de los sólidos. Segregación: Es el efecto debido al descuido en la colocación del concreto en donde los ingredientes se separan en tamaños o en pesos específicos, perdiéndose la uniformidad de distribución del concreto. Verificación de la Calidad: Es el conjunto de actividades que permiten corroborar que los conceptos de obra cumplan con las especificaciones del proyecto, ratificar la aceptación, rechazo o corrección de cada uno, y comprobar el cumplimiento del programa detallado de control de calidad. Dichas actividades comprenden principalmente el muestreo y las pruebas. 7.- EQUIPOS Y MATERIALES 7.1.- CHAROLA Metálica, de forma rectangular de 60x40X10 cm o con la capacidad adecuada para el total de la muestra, limpia, impermeable y no absorbente. 7.2.- CUCHARÓN Preferentemente de acero o cualquier otro material no absorbente, con capacidad aproximada de 1.5 L de forma adecuada que evite la pérdida de material por sus costados; debe estar limpio y ser impermeable. 7.3.- RECIPIENTE Un recipiente adecuado, con capacidad mínima de 15 L (cubeta, charola o carretilla), o de mayor capacidad de acuerdo al número de muestras que se pretendan obtener; preferentemente de acero o de cualquier otro material no absorbente; limpio e impermeable. 7.4.- TERMÓMETRO Termómetro metálico de carátula con vástago de 10 cm de longitud, con precisión de 1 °C y rango de 0 a 50 °C. 8.- DESCRIPCIÓN DE LOS TRABAJOS 9.1.- RECEPCIÓN DEL CONCRETO FRESCO La recepción del concreto en el sitio de obra, puede considerarse la actividad previa al muestreo del concreto fresco, a excepción de que el muestreo se realice directamente en
la planta dosificadora o en mezcladoras estacionarias. A continuación se describen las principales actividades en la recepción del concreto sin profundizar en cuestiones técnicas, ya que no es la finalidad del presente procedimiento. A) El Laboratorista registra los siguientes datos:
Nombre del cliente
Obra o Proyecto
Estructura por colar
No. progresivo de colado
Nombre del proveedor
Fecha de colado y fecha de informe
f’c solicitado
Revenimiento solicitado
Tamaño máximo de partículas
Volumen total por recibir
Ubicación del colado
No. de viajes
Hora de salida de la planta de cada viaje
No. de remisión
Hora de llegada al sitio de obra
Hora de vaciado
Hora de salida del sitio de obra
Revenimiento obtenido
Temperatura del concreto recibido
Temperatura ambiental
Volumen trasportado
Volumen vaciado
Volumen desperdiciado
f) Si los datos registrados concuerdan con los del pedido, el Laboratorista recibe de conformidad. Si algunas de las características no concuerdan, principalmente el f’c o el revenimiento, se notifica al cliente o su representante para determinar las acciones a tomar. g) Estas actividades deben realizarse con prontitud ya que se cuentan con 15 minutos como máximo para la realización de la totalidad del muestreo. Cumplidas estas actividades y si el concreto es aceptado, el Laboratorista procede al muestreo. 9.2.- MUESTREO DEL CONCRETO FRESCO El muestreo es el conjunto de operaciones que ayudan a obtener muestras representativas que permitan conocer la naturaleza y condición del concreto suministrado en una obra determinada. La muestra no debe ser obtenida hasta que se haya completado la preparación del concreto, es decir, hasta que se le haya adicionado toda el agua de mezclado y la mezcla se encuentre homogénea. 9.2.1.- Frecuencia de Muestreo La frecuencia de muestreo del concreto en estado fresco depende del número y tipo de pruebas por realizar para verificar que cumple con los requisitos especificados para su aceptación. a) Se realiza un muestreo distinto para cada tipo de concreto, con la frecuencia indicada en la Tabla No. 1 por día de colado y con el mínimo de muestras indicado para cada caso (M-MMP-2-02-055/06): Tabla No. 1.- Frecuencia de Muestreo No. de Entrega Número de Muestras Recomendado Mínimo Obligado 111 2a421 5a932 10 a 25 5 3
26 a 49 7 4 50 en adelante 9 5 b) Para el caso del control de producción en planta la norma NMX-C-155-ONNCCE-2004, recomienda que la frecuencia mínima de muestreo del concreto fresco es la que se indica en la Tabla No. 2: Tabla No. 2.- Frecuencias Mínimas de Muestreo para Control de Producción PRUEBA Y MÉTODO Concreto Industrializado y Dosificado en Planta en Masa Revenimiento (NMX-C-156-1997-ONNCCE) Al inicio del colado y cuando se detecte cambio de consistencia, pero no menos por cada 100 m³ o fracción. Masa Unitaria (NMX-C-162-ONNCCE-2000) Una por cada día de colado. Temperatura (si la temperatura ambiente es menor de 280 K (7 °C) o mayor de 305 K (32 °C) No menos de una por cada 60 m³ o fracción. Una por cada entrega Contenido de aire (NMX-C-162-ONNCCE-2000), en concretos con aire incluido Cada entrega. En caso de producción continua, cada 12 m³ Resistencia a la compresión (NMX-C-083-ONNCCE-2002) Cada 100 m³ o fracción. Módulo de elasticidad (NMX-C-128-1997-ONNCCE) Cuando lo solicite el cliente. c) Para el caso del control de calidad del concreto fresco suministrado en obra la norma NMX-C-155-ONNCCE-2004, recomienda que la frecuencia mínima de muestreo sea la que se indica en la Tabla No. 3. Tabla No. 3.- Frecuencia Mínima de Muestreo en Obra PRUEBA Y MÉTODO Concreto Dosificado en Masa Revenimiento (NMX-C-156-1997-ONNCCE) En cada entrega, o de acuerdo a las especificaciones de obra. Masa Unitaria (NMX-C-162-ONNCCE-2000) Una por cada día de colado. Temperatura (si la temperatura ambiente es menor de 280 K (7 °C) o mayor de 305 K (32 °C) En cada entrega, en caso de producción continua cada 12 m³ Contenido de aire (NMX-C-162-ONNCCE-2000), en concretos con aire incluido En cada entrega, en caso de producción continua cada 12 m³ Resistencia a la compresión (NMX-C-083-ONNCCE-2002) Cada 40 m³ o fracción. Resistencia a la compresión en Muros y Columnas (NMX-C-083-ONNCCE-2002) Cada 14 m³ o fracción. Módulo de elasticidad (NMX-C-128-1997-ONNCCE) Tres determinaciones por obra como mínimo y cuando lo solicite el cliente. d) Para seleccionar las muestras que deben ser tomadas del conjunto total de concreto hidráulico suministrado o fabricado, se debe seguir el procedimiento descrito en el Instructivo de Trabajo GEO-ITL-005 “Muestreo Estadístico de los Elementos de Prueba”, el cual está basado en técnicas estadísticas de números aleatorios.
e) Las pruebas para determinar la calidad del concreto se deben efectuar ajustándose estrictamente a los procedimientos establecidos en los métodos de prueba establecidos en las Normas Mexicanas (NMX) y los procedimientos técnico – operativos.. f) La inspección, el muestreo y la realización de las pruebas al concreto no debe interferir en las actividades de obra. 9.2.2.- Tamaño de la Muestra El tamaño de muestra está en función del número y tipo de pruebas por realizar y del tamaño máximo del agregado. Se recomienda una cantidad de concreto superior al volumen requerido para la realización de todas y cada una de las pruebas. 9.2.3.- Tiempo para el Muestreo a) En todos los casos, el intervalo entre la obtención de la primera y última porción de la muestra debe ser tan corto como sea posible, no excediendo de 15 min. b) El periodo entre tomar la muestra y usarla en las pruebas no debe exceder de 15 min. Las pruebas de revenimiento (véase procedimiento GEO-PTL-002) o de aire incluido (véase procedimiento GEO-PTL-006), deben iniciarse dentro de los 5 min después de que el muestreo se haya concluido. c) El moldeado de especímenes para pruebas de resistencia debe comenzarse dentro de los primeros 15 min después de que se haya fabricado la muestra compuesta (véase inciso 9.1.3 de GEO-PTL-003). 9.2.4.- Tipos de Muestreo El método de muestreo a utilizar depende del tipo de transporte que se ocupe para trasladar el concreto al sitio de colado, es decir, si se trata de mezcladoras estacionarias, camiones revolvedores o agitadores, pavimentadoras o camiones con caja de volteo. 9.2.4.1.- Muestreo en Mezcladoras Estacionarias (Fijas o Basculantes): a) La muestra se obtiene durante la descarga de la porción intermedia del tambor de la mezcladora, no debe ser tomada antes del 15 % ni después del 85 % de la misma, ya sea interceptando el flujo completo de la descarga con el recipiente o desviando el flujo completamente, de tal modo que descargue en el recipiente. Tener cuidado de no restringir el flujo de la mezcladora hacia el recipiente, con compuertas u otros medios que puedan causar segregación del concreto. b) Dentro de los límites de tiempo especificado en el inciso 9.2.3 de este procedimiento se toman, cuando menos, 3 (tres) porciones espaciadas de concreto combinándolas en una
sola. 9.2.4.2.- Muestreo en Pavimentadoras: a) Para llevar a cabo el muestreo se requiere que el volumen total de la carga de la pavimentadora haya sido descargado, se debe evitar el contacto prolongado con una subbase absorbente. b) La muestra debe tomarse con el cucharón (no debe utilizarse pala) de por lo menos 5 (cinco) puntos distintos distribuidos razonablemente en toda el área del volumen descargado, evitando la contaminación con el material de sub –base o de contacto. 9.2.4.3.- Muestreo en Revolvedoras o Agitadores: a) La muestra se obtiene durante la descarga de la porción intermedia del volumen total de la revolvedora o agitador, no debe ser tomada antes del 15 % ni después del 85 % de la misma. b) Dentro de los límites de tiempo especificado en el inciso 9.2.3 de este procedimiento se toman, cuando menos, 3 (tres) porciones espaciadas pasando repetidamente el recipiente en la descarga, interceptando totalmente cada vez, o desviando el flujo, completamente de tal modo que descargue en el recipiente. Se combinan las porciones haciendo una sola muestra. c) La velocidad de descarga de la revolvedora se controla mediante la velocidad de rotación del tambor y no por la mayor o la menor abertura de la compuerta. 9.2.4.4.- Muestreo en Camiones Caja, con o sin Agitadores, de Volteo u otros Tipos: Las muestras deben obtenerse por cualquiera de los procedimientos descritos en los incisos 9.2.4.1, 9.2.4.2 o 9.2.4.3, el que sea más aplicable bajo las condiciones dadas. 9.2.5.- Preparación de la Muestra La muestra se trasporta, sin pérdida de material, al lugar donde se vayan a realizar las pruebas sobre el concreto fresco o donde se vayan a fabricar los especímenes. Se debe remezclar lo mínimo necesario para asegurar su uniformidad. La muestra debe protegerse en ese intervalo de los rayos solares, el viento y otros factores que causen rápida evaporación o contaminación de la muestra. 9.2.6.- Temperatura de la Muestra Debido a la influencia que tiene la temperatura del concreto sobre sus propiedades tanto
en estado fresco como endurecido, muchas especificaciones delimitan los valores de temperatura, la norma NMX-C-403-ONNCCE- 1999 especifica que la temperatura máxima del concreto hidráulico en el momento de su producción y colocación no debe exceder a los 305 °K (32 °C). Es importante la determinación de la temperatura del concreto cuando las condiciones ambientales lo ameriten, cuando la temperatura ambiente sea menor de 280 °K (7 °C) o mayor de 305 °K (32 °C). Para su determinación se debe seguir el siguiente procedimiento (IMCyC, 1992): a) Introducir el vástago o porción sensitiva del termómetro en el interior de la muestra a una profundidad mínima de 7.5. cm b) El termómetro debe permanecer en el interior de la muestra un tiempo mínimo de 2 minutos o hasta que se estabilice la lectura. c) La medición de la temperatura debe completarse dentro de los 5 minutos siguientes a la obtención de la muestra. 9.3.- IDENTIFICACIÓN Y REGISTRO DE LA MUESTRA a) A cada muestra obtenida por el procedimiento anteriormente descrito se le asigna un número de control con el cual podrá ser identificada, dar trazabilidad a las pruebas que será sujeta y referenciar los resultados que se obtengan de ellas. b) El número de control es un número progresivo que es distinto para cada laboratorio, central y temporales, anteponiendo las letras CH, como sigue: c) CH - 004 d) Con este número de control la muestra se registra en el recuadro correspondiente en los formatos: “Informe de Recepción de Concreto Fresco en Obra”, “Informe de Concreto Hidráulico Fabricado en Sitio”, “Informe de Control de Dosificación de Concreto Hidráulico en Planta” y “Libro de Registro de Concreto Hidráulico”. e) Los especímenes de concertó que sean fabricados de alguna muestra en particular se identifican haciendo referencia a la muestra de la cual procede (véase inciso 9.1.5 de GEO-PTL-003). 10.- FLUJOGRAMA DE ACTIVIDADES
11.- FORMATOS
“Informe de Recepción de Concreto Fresco en Obra”
“Informe de Concreto Hidráulico Fabricado en Sitio”
“Informe de Control de Dosificación de Concreto Hidráulico en Planta”
“Libro de Registro de Concreto Hidráulico”.
“Plan de Inspección y Prueba”
12.- BIBLIOGRAFÍA • NMX-C-155-1987 “Concreto Hidráulico – Especificaciones” • ASTM-C-94-1990 “Standard Specification for Ready-Mixed Concrete” • NMX-C-403-ONNCCE-1999 “Concreto Hidráulico para Uso Estructural” • M-MMP-2-02-055/06 Secretaría de Comunicaciones y Trasportes – “Muestreo de Concreto Hidráulico” • NOM-008-SCFI-1993 “Sistema General de Unidades de Medida” • N-INT-4/00 Secretaria de Comunicaciones y Transportes – “Números, Unidades y Equivalencias” • CONCRETOS APASCO (1996) “Manual de Concreto” • SECRETARÍA DE COMUNICACIONES “Manual de Inspección del Concreto. Y TRANSPORTES (1984) Tomo III” • INSTITUTO MEXICANO DEL CEMENTO “Diseño y Control de Mezclas de Concreto” Y DEL CONCRETO, A.C. (1992) • COMISIÓN FEDERAL DE “Manual de Tecnología del Concreto” ELECTRICIDAD (1994) • SECRETARIA DE AGRICULTURA Y”Manual del Concreto Parte II” RECURSOS HIDRÁULICOS (1982)
