FACULTAD DE INGENIERIA ARQUTECTURA Y URBANISMO ESCUELA DE INGENIERIA INGENIERIA CIVIL
DOCENTE:
ING. CACHAY LAZO, Cesar.
CURSO:
EVALUACIÓN Y REPARACIÓN DE ESTRUCTURAS
ALUMNOS: ABANTO
CUBAS, Luis Alberto. DÁVILA TESÉN, Cesar. LÓPEZ HEREDIA, Jhonatan. VERA VILCHEZ, Wilmer.
Pimentel, 22 de Noviembre del 2014
INTRODUCCION El presente informe tiene por finalidad informar acerca del desarrollo de uno de los ensayos no destructivos, el ensayo de esclerometría realizado en el campus de la Universidad Señor de Sipán, este ensayo se realiza a las estructuras con fin de obtener un indicador referencial acerca de la calidad de concreto que se utilizado, además de darnos una idea de la uniformidad del concreto. La evaluación de las estructuras de concreto en sitio, además de los métodos de extracción de testigos y pruebas de carga, se pueden realizar mediante ensayos no destructivos, que tienen la ventaja de permitir el control de toda la estructura y sin afectarla en forma rápida. Los ensayos no destructivos son aquellos cuya aplicación no afectan al concreto desde ningún punto de vista. Dentro de los métodos no destructivos, los de dureza superficial son los más generalizados, por su economía y facilidad de ejecución, entre ellos el método del esclerómetro es empleado por el mayor número de países. El esclerómetro fue diseñado por el Ing. Suizo Ernest Schmidth en 1948, constituyendo una versión tecnológicamente más desarrollada que los iniciales métodos de dureza superficial generados en la década del veinte. El ensayo de esclerometría, se realiza con un equipo estandarizado que posee en su interior una masa metálica que, impulsada con una energía de percusión, choca contra el concreto sobre una superficie de contacto. La cantidad de energía recuperada en el rebote de la masa, permite obtener un índice de dureza de la superficie ensayada, sobre una escala graduada acoplada al equipo, que se denomina índice esclerométrico.
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INDICE: I.
MARCO TEÓRICO ...................................................................................... 4
1.1
Ensayo de Esclerometría ......................................................................... 4
1.1.1.
Definición .............................................................................................. 4
1.1.2.
Partes del Esclerómetro ........................................................................ 5
1.1.3.
Ventajas y Desventajas ......................................................................... 6
1.1.4.
Campo de Aplicación ........................................................................... 6
1.1.5.
Factores que inciden en la prueba ........................................................ 7
1.1.6.
Información adicional al análisis de resultados ..................................... 7
II. OBJETIVOS:................................................................................................ 8 2.1
Objetivo general: ...................................................................................... 8
2.2
Objetivos específicos:............................................................................... 8
III.
DESARROLLO DEL ENSAYO ................................................................. 9
3.1
Materiales: ................................................................................................ 9
3.2
Procedimiento del Ensayo ...................................................................... 10
IV.
RESULTADOS ....................................................................................... 12
4.1
Trabajo de campo................................................................................... 12
4.2
Trabajo de gabinete................................................................................ 12
V. BIBLIOGRAFIA .......................................................................................... 14 VI.
ANEXOS…………………………………………………………………………15
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I.
MARCO TEÓRICO 1.1
Ensayo de Esclerometría
1.1.1. Definición Los ensayos esclerométricos son ensayos no destructivos que permiten evaluar la calidad del concreto en elementos de concreto armado. Este ensayo utiliza el esclerómetro de Schmidt, que mide la dureza superficial del concreto a partir del rebote de una masa incidente después de impactar contra la superficie de estudio. Este rebote es entonces convertido en un valor de resistencia a compresión a través de ábacos. El ensayo debe realizarse en superficies de concreto homogéneas, debiéndose efectuar previamente la eliminación de la capa superficial carbonatada mediante raspado. Es un método muy subjetivo. Según quién lo haga y cómo lo haga, arrojará unos valores más o menos fiables. Algunas de las causas que pueden alterar el valor son: o
Si no está el esclerómetro perfectamente perpendicular con la superficie, nos dará un rebote menor.
o
Si la superficie no está muy limpia y pulida nos dará valores menores (capas de pintura o polvo crean una capa blanda que amortigua el golpe).
o
El hormigón es una mezcla de cemento, grava y arena. Si golpeamos sobre una piedra nos dará una dureza mayor.
o
Si es hormigón armado corremos el riesgo de golpear cerca de una barra corrugada de acero, con una dureza mucho mayor.
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1.1.2. Partes del Esclerómetro
1.1.3. Ventajas y Desventajas Ventajas:
Es un ensayo no destructivo lo que permite realizar un gran número de determinaciones sin alterar la resistencia, estética y funcionalidad de una estructura.
Ensayo muy económico.
Puede operar en horizontal o vertical.
Permite ensayar muchos elementos en un corto espacio de tiempo con escasos medios auxiliares.
Desventajas:
El resultado obtenido depende de demasiados factores, entre ellos:
Se necesita una superficie perfectamente lisa para realizar el ensayo por lo que no es útil en elementos no encofrados.
Requiere de una calibración.
1.1.3. Ventajas y Desventajas Ventajas:
Es un ensayo no destructivo lo que permite realizar un gran número de determinaciones sin alterar la resistencia, estética y funcionalidad de una estructura.
Ensayo muy económico.
Puede operar en horizontal o vertical.
Permite ensayar muchos elementos en un corto espacio de tiempo con escasos medios auxiliares.
Desventajas:
El resultado obtenido depende de demasiados factores, entre ellos:
Se necesita una superficie perfectamente lisa para realizar el ensayo por lo que no es útil en elementos no encofrados.
Requiere de una calibración.
Solo afecta a los primeros centímetros de la pieza (2-3 cm).
Puede variar según la pericia del operario.
Existe pérdida de energía por la deformación elástica del concreto en el interior de la pieza.
1.1.4. Campo de Aplicación Originalmente, fue propuesto como un método de ensayo para determinar la resistencia a la comprensión del concreto, estableciendo curvas de correlación en laboratorio. Sin embargo, por los diferentes factores que afectan los resultados y la dispersión que se encuentra, en la actualidad se le emplea mayormente en los siguientes campos:
Evaluar la uniformidad del concreto en una obra.
Delimitar zonas de baja resistencia en las estructuras.
Informar sobre la oportunidad para desencofrar elementos de concreto.
Apreciar, cuando se cuenta con antecedentes, la evolución de la resistencia de estructuras.
Determinar niveles de calidad resistentes, cuando no se cuenta con información al respecto.
Contribuir, conjuntamente con otros métodos no destructivos a la evaluación de las estructuras.
1.1.5. Factores que inciden en la prueba Además de los factores intrínsecos, los resultados de los ensayos reciben la influencia de los siguientes parámetros:
Textura superficial del concreto
Medida, forma y rigidez del elemento constructivo
Edad del concreto
Condiciones de humedad interna
Tipo de agregado
Tipo de cemento
Tipo de encofrado
Grado de carbonatación de la superficie
Acabado Temperatura superficial del concreto y la temperatura del instrumento.
1.1.6. Información adicional al análisis de resultados Los resultados de ensayo deberán ser registrados y ser sujetos a análisis estadístico, cuando fuera el caso, incluyéndose en el informe lo siguiente: 1. Identificación de la estructura 2. Localización, ejemplo columna 2, nivel 3,2 m de altura, cara este. 3. Descripción del área de ensayo; ejemplo superficie seca, esmerilada, con textura del encofrado de madera.
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4. Descripción del concreto 5. Composición, si se conoce, agregados, contenido de cemento a/c, aditivo usado, etc. 6. Resistencia del diseño 7. Edad 8. Condiciones de curado o condiciones inusuales relativas al área de ensayo. 9. Tipo de encofrado 10. Promedio de rebote de cada área de ensayo 11. Valores y localizaciones de rebotes descartados 12. Tipo y número de serie del martillo.
II.
OBJETIVOS: 2.1
Objetivo general:
El objetivo general que se tiene para la presente práctica es realizar un ensayo no destructivo: el ensayo de esclerometría.
2.2
Objetivos específicos:
Desarrollar el concepto teórico aprendido en clase, en la práctica del ensayo de esclerometría.
Aprender el proceso que se hace para desarrollar el ensayo de esclerometría en campo.
Relacionarse con el adecuado manejo del esclerómetro.
Realizar los cálculos del índice de rebote promedio, con los datos obtenidos en campo.
Ubicar adecuadamente el índice de rebote promedio en el ábaco del esclerómetro que nos ofrecerá una estimación de la resistencia a compresión del concreto.
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III.
DESARROLLO DEL ENSAYO 3.1
Materiales:
1) Esclerómetro: es un instrumento de medición empleado, generalmente, para la determinación de la resistencia a compresión en hormigones ya sea en pilares, muros, pavimentos, etc. Consta de una masa de acero impulsada por un muelle el cual, cuando es liberado, golpea un vástago de acero en contacto con la superficie de hormigón. La distancia del rebote del martillo de acero se medirá en una escala lineal acoplada al instrumento.
2) Piedra abrasiva: Está constituida por granos de carburo de silicio de tamaño medio o de algún otro material y textura similar.
3) Regla graduada: es un instrumento de medición con forma de plancha delgada y rectangular que incluye una escala graduada dividida en unidades de longitud, por ejemplo centímetros; es un instrumento útil para trazar segmentos rectilíneos con la ayuda de un bolígrafo o lápiz, y puede ser rígido, semirrígido o muy flexible, construido de madera, metal, material plástico, etc.
Lapicero: Utensilio para escribir que consiste en un tubo hueco, de plástico o de metal, con un depósito cilíndrico de una tinta viscosa en su interior y una bolita metálica en la punta que gira libremente y hace salir la tinta de forma uniforme.
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3.2
Procedimiento del Ensayo
a) Ubicar y seleccionar una zona de concreto de espesor mínimo del elemento 100 mm. b) Preparar la superficie efectuándose el pulido superficial de la zona de prueba del elemento a evaluar haciendo uso de la piedra abrasiva – carburo de silicio.
c) Dibujar una cuadrícula de 15cm x 15cm con líneas separadas de 2.5 cm y tomar la intersección de las líneas como puntos de impacto.
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d) Realizar 10 disparos con el esclerómetro en la intersección de las líneas de la cuadricula realizada anteriormente (distanciadas entre sí 25mm), con la cual se obtendrán 10 lecturas que son los índices de rebote.
Puntos marcados donde se realizó los impactos. e) El manual del esclerómetro utilizado recomienda eliminar el índice de rebote más alto y el más bajo. f) Promediar los 8 índices de rebote restantes, obteniendo así el índice de rebote promedio. g) Ubicar el índice de rebote promedio en el ábaco del esclerómetro utilizado, donde se obtiene el .
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IV.
RESULTADOS 4.1
Trabajo de campo Impactos 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10
4.2
Índices de Rebote (I.R) 24.80 25.00 26.00 27.00 26.00 26.00 26.00 28.00 27.00 25.00
Trabajo de gabinete
Según el manual de fabricante (Proceq) del esclerómetro modelo N/L utilizado se procede a eliminar el índice de rebote más alto y el más bajo, entonces eliminamos: 28 y 24.80
Promediamos los 8 restantes índices de rebote:
Calculo de la mediana:
Ordenando los datos: 25
25
25
26
26
26
26
27
27
28
Como se tiene un número de datos par, la mediana será el promedio de los datos centrales de la hilera:
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Ubicación del en el ábaco del fabricante del esclerómetro:
Del ábaco se obtiene que para el le corresponde un: ⁄ .
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V.
BIBLIOGRAFIA NCREP. (2011 ). Ensayos esclerométricos en hormigón. Recuperado de:
http://www.ncrep.pt/section.php?id=1495 CivilGeeks. (2012). Evaluación del concreto por el esclerómetro. Recuperado de:http://civilgeeks.com/2011/12/10/evaluacion-del-concreto-por-elesclerometro/ Wikipedia. (2013). Esclerómetro. Recuperado de: http://es.wikipedia.org/wiki/Escler%C3%B3metro Construcción. (2013 ). Resistencia del hormigón mediante esclerómetro o índice de rebote. Recuperado de:
http://www.patologiasconstruccion.net/2013/11/resistencia-del-hormigonmediante-esclerometro-o-indice-de-rebote-1/ PROCEQ S.A. (2011). Manual de operación: Martillo para ensayos de hormigón.
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