Informe de Calidad Del Concreto

CONTROL DE CALIDAD DEL CONCRETO CONCRETO ARMADO EN OBRAS SANITARIAS

FACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AMBIENTAL Y SANITARIA

CONCTROL DE CALIDAD DEL CONCRETO CATEDRA: Concreto Armado en Obras Sanitarias. DOCENTE: Ing. Jackelyn Ayuque Mendoza INTEGRANTES: • • • • •

CURASMA MATAMOROS, Marco Antonio HUAYLLANI CONDOR, Ingrid Nikol QUISPE GASPAR, Anali POMA VIDAL, Kenia Maribel SANDOVAL CONDORI, Estefany Karen

Huancavelica- 2017 Perú

INDICE

.................................................................. ............................................................... .......................... 1 INDICE DE ILUSTRACIONES .............................

INTRODUCCIÓN .................................. ..................................................................... ....................................................................... ............................................. .........2 1.

.................................................................... ........................................................................ .................................................. ...............3 OBJETIVO ...............................

2.

..................................................................... ....................................................................... ............................................. .........3 CONTENIDO ..................................

2.1.

CONTROL DE CALIDAD DEL CONCRETO . .....................................................3

2.2.

COMPONENTES DEL CONCRETO ................................... .................................................................... .................................4

2.3.

.................................................................... .................................5 CONCEPTO BÁSICO DE CALIDAD ...................................

2.4.

................................................................... ........................................ ... 5 NORMAS Y ESPECIFICACIONES ESPECIFICACIONES ..............................

2.5.

APLICACIÓN DEL CONTROL DE CALIDAD DEL CONCRETO ...................6

2.6.

............................................... ................ 7 ENSAYOS DE ACEPTACION DEL CONCRETO ...............................

2.7.

METODOLOGÍA PARA EVALUAR LA CALIDAD DEL CONCRETO

...........8

2.8. DETERMINACIÓN DE LA TEMPERATURA DE MEZCLAS DE ..................................................................... ....................................................................... ................................................ .............11 CONCRETO ................................. 2.9.

ASENTAMIENTO DE CONCRETO FRESCO CON EL CONO DE ABRAMS ……………………………… …………………………………………………… ………………………………………

15

2.11.

CONTENIDO DE AIRE EN EL CONCRETO FRESCO ............................. ................................ ... 32

2.13.

CONTROL DE CALIDAD DEL CONCRETO ENDURECIDO .....................42

2.14. CRITERIOS PARA UNA BUENA EVALUACIÓN DE CALIDAD DE CONCRETO ................................. ..................................................................... ....................................................................... ................................................ .............46 3.

.................................................................. ........................................................................ ........................................... .......47 CONCLUSION ..............................

4.

BIBLIOGRAFIA ................................... ...................................................................... ...................................................................... ..................................... .. 48

UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA E.P AMBIENTAL Y SANITARIA

INDICE DE ILUSTRACIONES ILUSTRACIONES Ilustración Ilustración 1:Wincha 1:Wincha ................................... ................................................... .................................. .................................. ................................ ................16 Ilustración 2: varilla de fierro liso ................................................................................. 16 Ilustración 3: Medidas del cono de Abrahams.............................................................. 16 Ilustración 4: Placa de apoyo ......................................................................................... 17 Ilustración 5: Acondicionamiento del material a utilizar ................... ......... ................... .................. ................. ........ 17 Ilustración 6: Posición del operador.............................................................................. 18 Ilustración 7: Llenado de la primera capa .................................................................... 18 Ilustración 8: Llenado de la segunda capa .................................................................... 19 Ilustración 9: Llenado de la tercera capa ...................................................................... 19 Ilustración 10: Enrase y limpieza .................................................................................. 20 Ilustración 11: Levantamiento del molde ...................................................................... 20 Ilustración 12: Medición del asentamiento ................................................................... 21 Ilustración 13: Medidas del cono de Abrams ................... .......... ................... .................. .................. ................... ................. ........ 22 Ilustración 14: Forma de realizar la medida................................................................. 23 Ilustración 15: Forma Forma que adopta el cono de la mezcla de concreto .................. ......... ................... .......... 26 Ilustración 16.Aparato Medidor Epo A. Adaptada de ASTM C231 09......... .............. ......... ..... 36 Ilustración 17. Aparato Medidor Epo B. Adaptada de ASTM C 231 09 ............. ...... ....... 37 Ilustración 16: Probetas de compresion ........................................................................ 45

CONCRETO ARMADO EN OBRAS SANITARIAS

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INTRODUCCIÓN El concreto es el material más importante en la construcción con el cual los diseñadores, ingenieros y arquitectos especifican y construyen obras concebidas para el bienestar y el progreso humano. humano. El concreto está constituido por diferentes materiales los cuales debidamente dosificados y mezclados se integran para formar elementos monolíticos, que proporcionan resistencia resistencia y durabilidad durabilidad a las estructuras. estructuras. El concreto en obra resulta un material sujeto a la influencia de numerosas variables, como pueden ser: las características y variabilidad de cada uno de sus componentes (cemento, agregados, agua, adiciones minerales y aditivos químicos); las tecnologías de dosificación, mezclado, transporte, vertido y curado, y por último, las variaciones inherentes a la elaboración y manipulación de los especímenes y los métodos de ensayo. El comportamiento estructural del concreto depende de su diseño, las buenas prácticas de colocación y el control de calidad. El control de la calidad se define como el conjunto de acciones y decisiones que se toman con el objeto de cumplir las especificaciones de los mismos y comprobar el cumplimiento de los requisitos exigidos. Éste debe ser preventivo más que correctivo; por lo tanto, es de vital importancia la realización de ensayos al concreto en estado fresco con los que se busca garantizar el cumplimiento de las especificaciones en estado endurecido. Este trabajo t rabajo busca hacer énfasis en los ensayos de control de calidad en obra para que así se pueda conocer mucho mejor y aprender un poco más del tema.


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1. OBJETIVO Determinar la calidad del concreto mediante una explicación de las cuestiones que se tiene que tomar en cuenta. Explicación de los procedimientos para el control de calidad del concreto.

2. CONTENIDO 2.1. CONTROL DE CALIDAD DEL CONCRETO El control de calidad en estructuras de concreto es una parte de la gestión de la calidad, orientada al cumplimiento de sus requisitos de calidad, que no son más que aquellos que les permiten a los especialistas velar porque éste cumpla con las propiedades tanto en estado fresco como endurecido. En esencia, el control de calidad tiene que ser el mismo tanto para el concreto producido en plantas (con un mayor o menor nivel de sofisticación y con independencia administrativa o no entre el productor y el usuario), como para el producido a pie de obra (por el propio usuario y en condiciones más o menos artesanales). En todo caso, debe primar el principio de que el concreto en la estructura tiene que cumplir con el desempeño para el cual ha sido diseñado, independientemente de dónde y cómo sea producido; si es o no transportado a distancia o en la obra, e independientemente del medio con que sea colocado y compactado. (López., 2000) El control de calidad comprende actividades como: el control de las materias primas del concreto (cemento, agregados, agua, aditivos químicos y adiciones minerales); el diseño de la mezcla; el control de la mezcla fresca y del concreto en estado endurecido, y por último, el control del proceso tecnológico de la producción de la mezcla, su transporte a distancia, vertido, compactación y curado. Comprobar si el material cumple o no con las especificaciones de calidad establecidas en los códigos y/o establecidas en el proyecto, es el propósito fundamental del control de calidad de las materias primas, siempre antes de proceder a su empleo en la preparación de la mezcla de concreto. Por su parte, el control del diseño de la mezcla es un elemento esencial pues la correcta dosificación tiene un peso importante en el desempeño futuro de la estructura. En la actualidad, los métodos de diseño adoptado por los diferentes códigos por todo el mundo incluyen no sólo los criterios de resistencia mecánica; sino también los de durabilidad.


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En el control de la mezcla de concreto fresco se presentan varios ensayos que son importantes como los de: consistencia, masa volumétrica, contenido de aire, y tiempos de fraguado inicial y final. (López., 2000) Para predecir el desempeño real del concreto en obra -como antes se comentó- se controlan otras variables como las resistencias mecánicas; aunque una marcada tendencia incide hoy hacia el control del cumplimiento de los requisitos de durabilidad. El control de las resistencias mecánicas mediante probetas o especímenes es el método de ensayo más usual del concreto en su estado endurecido. La resistencia se determina mediante la fabricación de probetas, curadas en condiciones normalizadas y ensayadas a compresión, generalmente a los 28 días de edad. El control de calidad del concreto atiende en diferentes geografías y en lo fundamental, a la consistencia, la durabilidad y la resistencia de éste. En la tecnología del concreto estructural moderno, la resistencia a la compresión suele ser la propiedad más importante si se trata de verificar la calidad del material para la ejecución de una estructura. (López., 2000)

2.2. COMPONENTES DEL CONCRETO a) CEMENTO: Material pulverizado que por adición de una cantidad conveniente de agua forma una pasta aglomerante capaz de endurecer, tanto bajo el agua como en el aire. Quedan excluidas las cales hidráulicas, las cales aéreas y los yesos. NORMA ITINTEC 334.001.

b) AGREGADO: Conjunto de partículas de origen natural o artificial, que pueden ser tratadas o elaboradas y cuyas dimensiones están comprendidas entre los límites fijados por la Norma ITINTEC 400.037.

c) AGUA: El agua empleada en la preparación y curado del concreto deberá ser, de preferencia, potable.


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d) ADITIVOS: Sustancia añadida a los componentes fundamentales del concreto, con el propósito de modificar algunas de sus propiedades. NORMA ITINTEC 339.086. e) ACELERANTE: Sustancia que al ser añadida el concreto, mortero o lechada, acorta el tiempo de fraguado y/o incrementa la velocidad de desarrollo inicial de resistencia. f) RETARDADOR : Aditivo que prolonga el tiempo de fraguado. NORMA ITINTEC 339.086.

2.3. CONCEPTO BÁSICO DE CALIDAD Calidad es un proceso para alcanzar una característica que satisface el requerimiento deseado. Esta característica puede ser cualitativa o cuantitativa. En tiempos actuales, donde las relaciones humanas han perfeccionado los criterios para la oferta de productos y servicios, el concepto de calidad también ha sido perfeccionado. (López., 2000)

2.4. NORMAS Y ESPECIFICACIONES ➢

NORMA E.060: concreto armado (4.6. evaluación y aceptación del concreto)

➢

NORMA ITINTEC 339.086.

➢

Ensayo para la medición del asentamiento (ASTM C143).

➢

Ensayo para determinar el peso unitario y densidad (ASTM C138).

➢

Ensayo para determinar la temperatura (ASTM C1064).

➢

ASTM C39 - Método de prueba estándar para la resistencia a la compresión de probetas cilíndricas de concreto.

➢

NTP 339.034 - Método de ensayo normalizado para la determinación de la resistencia a la compresión del concreto, en muestras cilíndricas.

➢

ASTM C597 - Método de prueba estándar para la velocidad de pulso a través del concreto.


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El Comité ACI-318 establece claramente los procedimientos que deben tomarse en cuenta para la selección de los materiales, dosificación de la mezcla de concreto, producción, manejo, instalación y curado. Este comité también considera las investigaciones recopiladas y publicadas por otros comités del ACI. Para el diseño del concreto, se utilizan las recomendaciones de dosificación dadas por el comité ACI 211. En cuanto a análisis estadísticos, se utilizan las recomendaciones del comité ACI-214. Para la confección de las muestras y las pruebas de laboratorio, se hace referencia a las normas ASTM. Las normas mencionadas han sido adoptadas directa o indirectamente por Reglamento Estructural Panameño (REP-04). Por lo tanto, deben ser la guía obligatoria para asegurar un concreto con las características especificadas .

2.5. APLICACIÓN DEL CONTROL DE CALIDAD DEL CONCRETO

•

ESTADO FRESCO Las pruebas de concreto fresco, permiten verificar la calidad del mismo, con lo cual se garantiza la obra; además, resultan como una voz de alerta temprana, que permite al contratista revisar sus procedimientos constructivos y plantear mejoras. Es importante, el uso de técnicos capacitados en pruebas de laboratorio para revisar la calidad del concreto en su estado fresco; lo anterior, porque la ejecución apropiada de las pruebas, mejora la confiabilidad de los resultados de las mismas. Toda persona, empresa o institución involucrada en un proyecto de construcción, se beneficia al emplear técnicos capacitados y certificados de su capacidad, para llevar a cabo las pruebas al concreto fresco en la obra, porque auxilia al control de calidad del concreto y puede minimizar onerosos retrasos que resultan de la falta de confianza en los resultados de las pruebas. Y lo que es más importante, las pruebas de campo apropiadas aseguran la precisión en la identificación del concreto de buena calidad y del concreto que no cumple. Además, los registros completos y exactos, archivados por el técnico certificado son esenciales en el caso de una disputa. El uso cada vez mayor de las especificaciones de resultado final (con cláusulas de reducción de pago para materiales de calidad marginal), es otra razón para especificar técnicos certificados en los proyectos de construcción.


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Las sustanciales penalizaciones y la posibilidad de requerir la remoción y el reemplazo del concreto con resultados de baja resistencia, hacen esencial que, las pruebas al concreto fresco sean llevadas a cabo apropiadamente y que los técnicos empleados posean la confianza de los administradores del proyecto. (López., 2000).

•

ESTADO ENDURECIDO Estos ensayos se efectúan para determinar la resistencia y/u otros parámetros de calidad mediante pruebas estándar efectuadas a probetas de concreto fraguadas o a especímenes extraídos de un elemento de concreto, los cuales pueden ser obtenidos en obra o en alguna evaluación realizada en laboratorio. (Peña & “, 2012. )

2.6. ENSAYOS DE ACEPTACION DEL CONCRETO ENSAYOS EN EL ESTADO FRESCO •

Ensayo para la medición del asentamiento.

•

Ensayo para determinar el peso unitario y densidad

•

Ensayo para determinar el contenido de aire

•

Ensayo para determinar la temperatura (Peña & “, 2012. )

ENSAYOS EN ESTADO ENDURECIDO •

ENSAYOS DESTRUCTIVOS EN EL CONCRETO ➢

Ensayo de resistencia a compresión

➢

Ensayo a flexo tracción

➢

Ensayo a tracción indirecta

➢

Ensayo petrográfico

➢

Ensayo de contenido de cloruros (si se analiza una sección de concreto)

➢

Ensayo del grado de carbonatación (si se analiza una sección de concreto)

➢

Ensayo de permeabilidad

➢

Ensayo de humedad

➢

Ensayo de resistencia a la abrasión


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ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS EN EL CONCRETO ➢

Ensayo de ultrasonido

➢

Ensayo de líquidos penetrantes

➢

Ensayo con esclerómetro

➢

Ensayo de partículas magnetizables

➢

Ensayo radiográficos

➢

Ensayo de emisiones acústicas

➢

Ensayo de impacto acústico

➢

Prueba de carga

➢

Ensayo por absorción o difusión de isótopos radiactivos

➢

Método de madurez (Peña & “, 2012. )

2.7. METODOLOGÍA PARA EVALUAR LA CALIDAD DEL CONCRETO Se dará a conocer el proceso de muestreo en mezcladoras estacionarias, mezcladoras de pavimentación y camiones mezcladores (mixers), y en equipos agitadores o no agitadores usados para transportar el concreto mezclado de una central (planta) de producción. Los procedimientos aquí descritos son para la toma de muestras compuestas o acumulativas, a menos que el ensayo particular para el cual se requiere la muestra especifique muestras individuales, como en el caso de ensayos para verificación de la uniformidad de la mezcla o de la eficiencia de la mezcladora. No se describen procedimientos para escoger las tandas particulares de las cuales habría que extraer la muestra, sino que se recomienda un muestreo aleatorio representativo sobre el cual se verifica el cumplimiento de las especificaciones. También se incluyen los procesos necesarios para preparar una muestra de concreto que se usará en ensayos posteriores, donde es necesario eliminar las partículas del agregado mayor a un tamaño determinado. Esta remoción se hace preferiblemente por tamizado en húmedo. Los valores dados en unidades SI deben ser considerados como la norma. De acuerdo a la normativa no existe algo establecido con respecto a las precauciones de seguridad y seguridad industrial que se deben tomar en cuenta para la manipulación de materiales y equipo.


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Es responsabilidad de la empresa o del usuario, establecer las normas apropiadas con la finalidad de minimizar los riesgos de salud e integridad física, que puede suscitar durante la ejecución de los procedimientos de la presente norma. Este método cuenta con los requerimientos y procedimientos normalizados, necesarios para efectuar el muestreo de mezclas de concreto de diferentes recipientes usados tanto en la producción como en el transporte y extendido del mismo. Los requisitos que deben cumplir los materiales, la mezcla, así como los parámetros de contenido de aire, temperatura, número de especímenes, asentamiento de la mezcla y la interpretación, precisión y tolerancia de los resultados, se indican en las normas referentes a los ensayos respectivos.

•

OBJETIVO DEL MUESTREO: Dar a conocer los procedimientos recomendados de acuerdo a la normativa peruana para obtener muestras representativas del concreto fresco, en obras de construcción donde el concreto se produce en el sitio mismo de la obra, o en centrales de mezclas, sobre las cuales se efectuarán los ensayos de comprobación de la calidad y de las características requeridas para el concreto.

•

REFERENCIAS NORMATIVAS: 

NTP 339.036 1999 HORMIGÓN. Práctica normalizada para muestreo de mezclas de concreto



fresco.



ASTM C 172: Standard Practices for Sampling Freshly Mixed Concrete



AASHTO T 141: Standard Method of Test for Sampling Freshly Mixed Concrete.

•

EQUIPO PARA MUESTREO DE CONCRETO: Tamices, del tamaño requerido. Equipo para tamizado en húmedo, que comprende al tamiz del tamaño requerido y lo necesario para soportarlo y agitarlo por medios manuales o mecánicos.


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Generalmente se prefiere que la agitación se realice mediante movimientos horizontales. El equipo debe ser capaz de remover el agregado no deseable de forma rápida y eficiente. Herramientas de mano: Palas Palustres Espátulas guantes de caucho Otro según la necesidad

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MUESTRA: a) El tiempo total transcurrido entre la obtención de la primera y la última muestra individual, deberá ser tan corto como sea posible y en ningún caso, podrá exceder de 15 minutos. b) Las muestras individuales se deben transportar hasta el lugar donde se ejecuten los ensayos sobre el concreto fresco o se elaboren los especímenes para ensayos posteriores. Efectuado el transporte, las muestras individuales se deben combinar y mezclar con una pala en la cantidad mínima necesaria para asegurar su uniformidad y el cumplimiento con los límites mínimos de tiempo.

•

TIEMPO LÍMITE PARA EMPEZAR ENSAYOS: a) Los ensayos de asentamiento, temperatura y contenido de aire se deben iniciar dentro de los 5 minutos siguientes a la obtención de la porción final de la mezcla compuesta o de la terminación de la toma de las muestras individuales. b) Dichos ensayos se deben terminar tan pronto como sea posible. c) La elaboración de especímenes para ensayos de resistencia se debe iniciar dentro de los 15 minutos siguientes a la terminación de la toma de la muestra compuesta. El tiempo transcurrido entre la obtención y la utilización de la muestra compuesta debe ser tan corto como sea posible y ésta se debe proteger de elementos contaminantes y agentes de evaporación rápida, tales como el sol, el viento, etc.


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2.8. DETERMINACIÓN DE LA TEMPERATURA DE MEZCLAS DE CONCRETO

•

OBJETIVO DE MEDIR LA TEMPERATURA: Determinar la temperatura de mezclas de hormigón (concreto) fresco y puede ser usado para verificar la conformidad con un requerimiento especificado para la temperatura del hormigón (concreto) fresco en obra.

•

FINALIDAD Y ALCANCE: El hormigón (concreto) que contenga agregado de tamaño máximo nominal superior a 75 mm (3 pulg) puede requerir hasta 20 minutos para la transferencia de calor del agregado al mortero (Véase el reporte del Comité ACI 207.1).

•

EQUIPOS Y MATERIALES: EQUIPOS Recipiente. - Debe estar elaborado de un material no absorbente y debe tener dimensiones tales que permitan un recubrimiento de al menos 3 pulgadas (75 mm) de hormigón en todas las direcciones alrededor del sensor medidor de temperatura. La cantidad de hormigón que debe cubrir, tiene que ser mínimo tres veces el tamaño máximo del agregado grueso. Medidor de temperatura. - Debe de ser calibrado para medir la temperatura del hormigón recién mezclado con una variación de ± 0,5 °C, dentro de un rango entre 0°C a 50°C. El dispositivo que mide la temperatura (sensor) requerirá la inmersión de 3 pulgadas (75 mm) o más en el hormigón, durante la operación. Calibración del medidor de temperatura. - El aparato medidor de temperatura debe calibrarse anualmente o cuando se tenga duda de su grado de exactitud. La calibración de los medidores de temperatura puede ser realizada en aceite u otras inmersiones que tenga densidad uniforme, si este está provisto para:


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Mantener la temperatura de la inmersión constante en (0,2 ºC) durante el período de la prueba. Mantener la temperatura y el medidor de temperatura inmersos por un mínimo de cinco minutos antes de tomar lectura. Mover continuamente la cantidad de agua para mantener la temperatura uniforme. Abrir poco a poco la tapa del termómetro para evitar la adherencia de líquido en las paredes del vidrio si la temperatura disminuye.

•

MUESTRA: La temperatura de la mezcla de concreto puede medirse en el equipo de transporte, si es que el aparato medidor está cubierto por al menos 3 pulgadas de concreto (75 mm) en todas las direcciones. La temperatura de la mezcla de concreto puede obtenerse después de vaciar el concreto. Si no se mide la temperatura en el equipo de transporte, debe prepararse una muestra cómo se indica a continuación: Humedezca (con agua) el recipiente en el que obtendrá la muestra del concreto. Obtenga una muestra de concreto recién mezclado según la norma ASTM C172. Coloque el concreto recién mezclado en el recipiente no absorbente.


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Cuando el concreto contenga agregados de tamaño máximo nominal mayor a 3 pulgadas (75 mm), puede requerir 20 minutos antes de que la temperatura se estabilice.

•

PROCEDIMIENTO: Obtener una muestra de hormigón dentro de un contenedor no absorbente, de tamaño suficiente para proveer un mínimo de 3 pulg (75 mm) de hormigón alrededor del sensor de temperatura en todas las direcciones. Utilizar un termómetro con una exactitud de ± 0,5°C, e intervalo de temperatura de 0º a 50°C. Colocar el termómetro dentro de la muestra cubriendo el sensor con un mínimo de 3 pulg (75mm) en todas las direcciones. Cierre desde la izquierda presionando con delicadeza el concreto alrededor del medidor de temperatura en la superficie del concreto para así prevenir que la temperatura ambiente afecte la lectura en el instrumento. Tomar la lectura de temperatura después de un tiempo mínimo de 2 minutos o hasta que la lectura se estabilice, luego lea y registre. Completar la medición de la temperatura dentro de 5 minutos siguientes a la obtención de la muestra compuesta. Excepto para concretos que contiene un tamaño máximo nominal de agregado mayor a 3 pulgadas (75 mm).

•

NORMATIVA ASTM C 1064: 1999 Standard test method for temperature of freshly mixed Portland cement concrete. NTP 339.184: 2002: HORMIGON (CONCRETO). Método de ensayo normalizado para determinar la temperatura de mezclas de hormigón (concreto).


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CALCULOS E INFORME: Registrar la temperatura con una precisión de 0, 5º C).

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PRESICION Y DISPERSION: Tiempo: 5 minutos para realizar el ensayo y mínimo 2 minutos para que la lectura se estabilice. En el caso de hormigones con agregados mayores a 3 pulgadas se podrá requerir hasta 20 minutos.

•

EFECTOS DE LA TEMPERATURA ALTA EN EL CONCRETO: El calor hace que muchos de los problemas de trabajar con hormigón. Esto incluye las complicaciones derivadas de fuentes de calor, alta temperatura del concreto, la baja humedad y la radiación solar. Cualquiera de estas variables puede causar demasiado rápida evaporación del agua del hormigón con la consecuente contracción, agrietamiento y disminuir la resistencia del hormigón. Los ingenieros utilizan a veces el hielo en el diseño de la mezcla para mantener la temperatura baja. Conductividad Térmica Muchas de las características dependientes de la temperatura del hormigón basado en el tipo de agregado usado y la composición de la mezcla de hormigón. Conductividad térmica está directamente relacionada con la temperatura ambiente. Dado que las condiciones de calor, la conductividad térmica del hormigón cae. Durante la primera fase de endurecimiento, los aumentos de la temperatura de hormigón rápidamente con el proceso de hidratación, y se seca rápidamente, lo que resulta en el craqueo térmico. Expansión térmica El hormigón armado contiene fibras de acero y barras de acero (cabillas) en la estructura de la fuerza. Esto permite que el acero para tomar la tensión de la tensión en la estructura de hormigón, pero el acero no interfiere con la expansión térmica del hormigón. Muchos diferentes agregados se pueden utilizar para el diseño de hormigón para añadir resistencia a la estructura durante la catálisis.


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Escombros se utiliza en la mayoría de las mezclas de concreto, ya que tiene menos estructuras cristalinas de cuarzo. Si un agregado cristalino se añade a la mezcla, los aumentos de expansión térmica con la temperatura hasta una temperatura máxima de 700 grados Celsius. Debido a que los cristales de cuarzo se expanden y se agrietan con el calor de hidratación, el cemento y se desintegra hormigón comienza a desmoronarse en hojas más pequeñas. En la naturaleza, esto ocurre principalmente en granito.

2.9. ASENTAMIENTO DE CONCRETO FRESCO CON EL CONO DE ABRAMS (ASTM C 143). El método de determinación empleado, es el ensayo del "Cono de Abrams" ó “Slump” que define la consistencia de la mezcla por el asentamiento,

medido en pulgadas o centímetros, de una masa de concreto que previamente ha sido colocada y compactada en un molde metálico de dimensiones definidas y sección tronco cónica. Por consiguiente, se puede definir el asentamiento, como la medida de la diferencia de altura entre el molde metálico estándar y la masa de concreto después que ha sido retirado el molde que la recubría. Es una prueba sencilla que se usa tanto en el campo como en el laboratorio. Se puede clasificar al concreto de acuerdo a su consistencia en tres grupos: ✓

Concretos consistentes o secos, con asentamiento de 0" a 2" (0 a 5 cm).

✓

Concretos plásticos, con asentamiento de 3" a 4" (7,5 a 10 cm).

✓

Concretos fluidos, con asentamientos con más de 5" (12,5 cm).

•

OBJETIVO DEL ENSAYO DE ASENTAMIENTO ➢ Determinar la consistencia del concreto.

➢ Medir

la disminución de altura que sufre el hormigón que representa el

asentamiento, la fluidez y la consistencia del concreto.

•

EQUIPO PARA MEDIR EL ASENTAMIENTO ➢

Wincha


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Ilustración 1:Wincha ➢ Varilla de fierro lisa de 5/8”

Ilustración 2: varilla de fierro liso ➢

Cono de Abrams

Ilustración 3: Medidas del cono de Abrahams


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UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA E.P AMBIENTAL Y SANITARIA ➢

Placa de apoyo no absorvente

Ilustración 4: Placa de apoyo

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PROCEDIMIENTO PARA MEDIR EL ASENTAMIENTO a. Acondicionamiento de equipo: Para efectuar este ensayo el equipo a emplear debe estar previamente humedecido solo con agua, con el objetivo de evitar que los implementos le resten humedad a la mezcla. El material de la superficie debe ser plana, horizontal, firme y no absorbente.

Ilustración 5: Acondicionamiento del material a utilizar b. Posición de Operador: Colocar el Cono humedecido con la base mayor hacia abajo, sobre una superficie horizontal. El operador se para sobre las pisaderas del cono evitando el movimiento del molde durante el llenado. CONCRETO ARMADO EN OBRAS SANITARIAS

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Ilustración 6: Posición del operador c. Llenado del molde- 1ra capa: Se llena el molde en tres capas de igual volumen, apisonadas con 25 golpes de varilla, distribuidos uniformemente. La capa inferior se llena hasta aproximadamente 7 cm de altura, se compacta con 25 golpes de varilla-pisón; los primeros golpes con la varilla ligeramente inclinada alrededor del perímetro, continuando hacia el centro en espiral.

Ilustración 7: Llenado de la primera capa


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d. Llenado del molde- 2da capa: Se llena el cono hasta 2/3 de su volumen (15 cm o media altura) y compacte nuevamente con 25 golpes de pisón, penetrando algunos centímetros en la 1ra capa. El apisonado se distribuye uniformemente.

Ilustración 8: Llenado de la segunda capa e. Llenado del molde- 3ra y última capa : Se llena el cono hasta desbordarlo y se compacta nuevamente con 25 golpes de pisón, penetrando algunos centímetros en la 2da capa.

Ilustración 9: Llenado de la tercera capa CONCRETO ARMADO EN OBRAS SANITARIAS

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f. Enrase y limpieza: Terminada la compactación de la capa superior, se enrasa la superficie haciendo rotar sobre ella la varilla-pisón. Sin dejar de pisar las pisaderas se limpia el hormigón derramado alrededor molde.

Ilustración 10: Enrase y limpieza g. Levantamiento del molde: se carga el molde con las manos, sujetándolo por las asas y dejando las pisaderas libres. Luego se levanta en dirección vertical sin perturbar el hormigón en un tiempo de 5 a 10 segundos, evitar movimientos laterales o torsionales.

Ilustración 11: Levantamiento del molde h. Medición del asentamiento: se coloca el pisón horizontalmente atravesado sobre el cono invertido, de modo que se extienda por sobre el hormigón asentado. Se mide la distancia entre la barra y el centro original de la cara superior del hormigón, aproximando a 0,5 cm. Esta distancia es el ASENTAMIENTO del hormigón.


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Ilustración 12: Medición del asentamiento Observaciones: ➢

De observarse un asentamiento tipo corte, este ensayo deberá desecharse y realizarse uno nuevo con otra parte de la mezcla. Si se vuelve a cortar, el concreto carece de plasticidad y cohesión y no es válido para este ensayo.

➢

Se golpea con la varilla en el centro del molde y se puede observar como es la cohesión de la mezcla.

•

NORMATIVA MTC E 705 - 2000: Está basado en las normas ASTM C 143 y AASHTO T 119.

EQUIPO: 1. Molde (cono de Abrams). Debe de ser metálico, inacatable por el concreto, con espesor de láminas no inferior a 1.14 mm (0.045”)

calibre N° 16. Su forma interior debe ser la superficie lateral de un tronco de cono de 200 ± 2 mm (8” ± 1/8”) de diámetro en la base mayor, 100 ± 2 mm (4” ± 1/8”) de diámetro en la base menor y 300 ± 2 mm (12” ± 1/8) de altura. Las bases deben ser abiertas, paralelas

entre si y perpendiculares al eje del cono.


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El molde debe estar provisto de agarraderas y de dispositivos para sujetarlos con los pies. La costura de la lámina debe ser esencialmente como la indicada en la figura 1. El interior del molde debe estar libre de abolladuras, ser liso y sin protuberancias.

2. Varilla compactadora. Debe ser de hierro liso, cilíndrica, de 16 mm (5/8”) de diámetro y longitud aproximada de 600 mm (24”); el

extremo compactador debe ser hemisférico con radio de 8 mm (5/16”).

Ilustración 13: Medidas del cono de Abrams


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PROCEDIMIENTO: 1. El cono se coloca, sobre una superficie no absorbente. 2. El cono de be llenarse en tres capas. Cada capa debe ser apisonada 25 veces. 3. El cono debe levantarse verticalmente, medir de inmediato, el asentamiento. 4. Forma de hacer la medida

Ilustración 14: Forma de realizar la medida

ASTM C 143-00. MATERIAL Y EQUIPO. ✓ Molde con forma de cono truncado, con base de diámetro igual a 8”

(203 mm), diámetro superior de 4” (102 mm), y una altura de 12” (305

mm). Este molde debe estar provisto de abrazaderas y su base debe ser de metal. ✓

Un cucharón.

✓

Varillador: varilla lisa con punta redonda de 5/8” de diámetro y una longitud aproximada de 24”.

✓

Cronometro.

✓

Mezcla de concreto uniforme fresco con agregado grueso no mayor de 1 ½”.

✓ Cinta métrica (con una precisión de al menos ¼”) .


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PROCEDIMIENTO 1. Uniformice la mezcla con el cucharón. 2. Humedezca el molde troncocónico y colóquelo sobre una superficie plana, húmeda, no absorbente y rígida. La sección de diámetro inferior debe estar en la parte superior. 3. Sujete bien el molde; para ello presione con los pies las abrazaderas o pedales fijados en la base del molde. 4. Vierta la mezcla de concreto hasta llenar aproximadamente 1/3 del volumen del molde (un tercio del volumen del molde de revenimiento se obtiene llenándolo a una profundidad de 2 5/8” (70 mm)).

5. Varille esta primera capa con 25 golpes. Utilice una varilla de acero estándar de diámetro 5/8” con punta redondeada. Para esta capa se

debe inclinar levemente el compactador y hacer aproximadamente la mitad de los golpes cerca del perímetro, y el resto aplicarlos en forma de espiral hacia el centro del molde. 6. Vierta concreto nuevamente hasta llenar 2/3 del volumen del cono (aproximadamente 6 1/8” (160 mm)) y varille de nuevo con 25 golpes

a través de esta capa, de tal forma que los golpes apenas penetren en la capa anterior. 7. Llenar y varillar la capa superior con 25 golpes; para esta última capa, amontone el concreto sobre el molde antes de empezar a varillar. Si la operación de varillado provoca que el concreto de los bordes superiores del molde se caiga, agregue concreto adicional a fin de mantener todo el tiempo un exceso de concreto sobre la superficie del molde. 8. Después de que la capa superior ha sido varillada, enrase la superficie del molde por medio de un movimiento simultáneo de aserrado y rodado con la varilla compactadora. Limpie el área de la base de cualquier escurrimiento de concreto que haya caído durante el enrasamiento. 9. Retire el molde del concreto, levantándolo cuidadosamente en dirección vertical. Eleve el molde una distancia de 30 cm en 5 ± 2 CONCRETO ARMADO EN OBRAS SANITARIAS

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segundos, firmemente y evitando cualquier movimiento lateral o de torsión. 10. Inmediatamente mida el revenimiento, determinando la diferencia vertical entre la altura de la parte superior del molde y el centro del desplazamiento en la superficie del cono de concreto revenido. Utilice una escala graduada (cinta métrica). El tiempo transcurrido desde que se llena el molde hasta su levantamiento no deberá ser mayor de 2 ½ minutos.

TIPOS DE CONSISTENCIA: a) Consistencia seca: aquélla en la cual la cantidad de agua es pequeña y simplemente la suficiente para mantener las partículas de cemento y agregados juntas. b) Consistencia dura o rígida: posee un poco más de agua que la del tipo a). c) Consistencia húmeda. La cantidad de agua es bastante apreciable y se trata de un concreto fluido. Se le llama revenimiento a la diferencia de altura que hay entre la parte superior del moldee y la parte superior de la mezcla fresca cuando ésta se ha asentado después de retirar el molde. Esta distancia se expresa generalmente en cm y varía según la fluidez del concreto. La forma que adopta el cono de la mezcla de concreto puede ser:


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Ilustración 15: Forma que adopta el cono de la mezcla de concreto

a) Revenimiento cercano a cero: Puede ser el resultado del concreto que tiene todos los requisitos de trabajabilidad pero con poco contenido de agua, o se trata de un concreto hecho con agregados grueso que permiten que el agua drene fuera de la mezcla de concreto sin que esto produzca algún cambio de volumen.

b) Revenimiento normal: Se trata de concreto con buena o excelente trabajabilidad. El revenimiento usado para concreto estructural se sitúa entre 2 y 7 pulgadas.

c) Revenimiento por cizalladura o cortante: Indica que el concreto carece de plasticidad y cohesión. Un resultado satisfactorio de esta prueba es cuestionable.

d) Colapso en el revenimiento: Indica un concreto obtenido con concretos pobres, hechos con agregados gruesos en exceso o mezclas extremadamente húmedas. En este tipo de concretos, el mortero tiende a salir del concreto, quedando el material grueso en el centro del cono. Hay segregación.


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Debido a los múltiples factores que afectan la trabajabilidad (contenido de agua de la mezcla, tamaño máximo de los agregados, granulometría, forma y textura, etc) la prueba 4 de revenimiento, si bien proporciona una indicación de la consistencia y en ciertas mezclas también de la trabajabilidad, no es capaz de distinguir entre mezclas de características distintas, pero es muy útil para detectar las variaciones de uniformidad y humedad de la mezcla.

2.10.PESO UNITARIO Y RENDIMIENTO El peso unitario consiste en determinar la densidad total como el resultado de dividir la masa de un agregado en estado seco (en un determinado nivel de consolidación o compactación) y el volumen que éste ocupa incluyendo los vacíos de aire entre partículas y los de absorción y se expresa en lbf/pie³ (kg/m³). Los resultados obtenidos en este ensayo son necesarios para el proporcionamiento de mezclas de concreto hidráulico y para conversiones masa/volumen en la aceptación de materiales en la obra. (NTP Nº 339.046) (NTP Nº 339.046). La variación del peso unitario de una mezcla, generalmente son debidas al tipo de agregado clasificándose así: ✓

Concretos normales (2 300 – 2 400 kg/m³)

✓

Concretos pesados (2 700 – 4 500 kg/m³)

✓

Concretos livianos (600 – 1 800 kg/m³)

Este método de ensayo cubre la determinación de la densidad (ver nota 1) en mezclas de concreto fresco y proporciona fórmulas para calcular el volumen producido, contenido de cemento y contenido de aire del concreto. El volumen producido se define como el volumen de concreto producido con una mezcla de cantidades conocidas de los materiales que lo componen. (ASTM C 138, 2009)


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OBJETIVO DEL ENSAYO DE PESO UNITARIO El peso unitario es un control muy útil para verificar la uniformidad del concreto y comprobar el rendimiento de la mezcla al comparar el peso unitario del diseño con la real de obra.

•

EQUIPO – PESO UNITARIO

ASTM C 138 1. Balanza: Una balanza o báscula con precisión de 0.1 lb (45 g) o dentro del 0.3% de la carga de ensayo, la que sea mayor, en algún punto del rango de uso. El rango de uso será considerado para extenderse desde la masa del medidor vacío a la masa del medidor más su contenido a 160 lb/ft3 (2600 kg/m3). 2. Varilla de Apisonado: Una varilla de acero redonda, con un diámetro de 5/8” (16 mm) y aproximadamente 24” (600 mm) de longitud, con uno de los extremos

redondeadas en forma de media esf era, con diámetro de 5/8”. 3. Vibrador interno: Los vibradores internos pueden ser de flecha rígida o flexible, de preferencia accionados por motor eléctrico. La frecuencia de vibración debe ser de 7000 vibraciones por minuto o mayor cuando este en uso. El diámetro externo o la dimensión lateral del elemento que vibra, será de al menos 0.75” (19 mm) y no mayor que 1.50” (38 mm). La longitud del vástago será al menos 24” (600 mm).

4. Recipiente para medir: Un recipiente cilíndrico de acero u otro metal adecuado. Basado en el tamaño nominal del agregado en el concreto a ser ensayado. Todos los recipientes, excepto para recipientes medidores de aire los cuales son usados para el Método de ensayo C 138, estarán de acuerdo a los requerimientos. CONCRETO ARMADO EN OBRAS SANITARIAS

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5. Placa de enrasado: Una placa metálica rectangular, plana y de al menos ¼” (6 mm) de espesor o una placa de vidrio o acrílico de al menos ½” (12 mm) de espesor, con una longitud y ancho de al menos 2” (50 mm) mayor que el

diámetro del medidor con el cual se use. Los bordes de la placa deberán ser rectos y lisos con una tolerancia de 1/16” (2 mm).

6. Mazo: Un mazo (con cabeza de hule o cuero) que tenga una masa de 1.25 lb 0.50 lb (600 a - 200 g) para usarse con recipiente de 0.5 pie3 (14 L) o menor, y un mazo teniendo una masa de 2.25 lb - 0.50 lb (1000 g - 200 g) para usarse con medidores mayores de 0.5 pie3.

•

PROCEDIMIENTO – PESO UNITARIO ASTM C 138 1. Base la selección del método de consolidación en el revenimiento, a menos que el método sea establecido en la especificación bajo el cual el trabajo está siendo desarrollado. Los métodos de consolidación son apisonamiento y vibración interna. Apisone concretos con revenimiento mayor de 3” (75 mm). Apisone o vibre concretos con revenimiento de 1 a 3” (25 a 75 mm). Consolide concret os

con un revenimiento menor de

1” por vibración.

2. Apisonamiento: Coloque el concreto en el recipiente en tres capas de aproximadamente igual volumen. Apisone cada capa con 25 golpes de varilla cuando son usados recipientes de 0.5 pie3 (14 L) o menores, y con 50 golpes cuando se usen recipientes de 1 pie3 (28 L), y un golpe por cada 3 pulg2 (20 cm2) de superficie para recipientes más grandes. Apisone la capa del fondo en su profundidad total sin golpear con fuerza el fondo del recipiente. Distribuya los golpes uniformemente sobre la superficie de cada capa. Para las dos capas superiores penetre aproximadamente 1” (25

mm) en la capa inferior.


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Después de apisonar cada capa, golpee suavemente los lados del recipiente de 10 a 15 veces con el mazo adecuado para cerrar huecos que haya dejado la varilla de apisonamiento y liberar burbujas de aire atrapadas. Añada la última capa evitando sobrellenar el recipiente. 3. Vibración Interna: Llene y vibre el recipiente en dos capas aproximadamente iguales. Vierta todo el concreto para cada capa antes de iniciar la vibración de la misma. Inserte el vibrador en tres puntos diferentes de cada capa. Al compactar la capa del fondo no permita que el vibrador descanse o toque el fondo o los lados del recipiente. Al compactar la capa superior, el vibrador debe penetrar la capa inferior aproximadamente 1” (25 mm). Tenga cuidado de sacar el vibrador de

modo que no quede aire atrapado en la muestra. La duración requerida de vibración dependerá de la consistencia del concreto y de la efectividad del vibrador. Vibre el concreto sólo lo suficiente para lograr una consolidación adecuada. Mantenga la vibración constante para cada tipo particular de concreto, vibrador y recipiente usado. 4. Al completar la consolidación del concreto el recipiente no debe contener un sustancial exceso o deficiencia de concreto. Un exceso de concreto de aproximada-mente 1/8” (3 mm) por encima del borde del recipiente es lo óptimo. Se puede agregar una cantidad pequeña de concreto si es necesario. Si el recipiente contiene un gran exceso de concreto al completar la consolidación, remueva una porción representativa del exceso de concreto con una espátula o cuchara, inmediatamente después de completar la consolidación y antes de remover el excedente. 5. Remoción del exceso de concreto: Después de la compactación remueva el excedente de concreto de la superficie y termínela suavemente con la placa de perfilado teniendo cuidado de dejar el recipiente adecuadamente lleno y nivelado. La remoción y aplanado se logra mejor presionando la placa de perfilado sobre la superficie del recipiente cubriendo aproximadamente dos terceras partes de esta y retirando la placa con movimiento a manera de serrucho sobre el área cubierta. CONCRETO ARMADO EN OBRAS SANITARIAS

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Luego coloque la placa en el borde superior del recipiente, cubriendo los dos tercios originales y avance con presión vertical y movimiento de aserrado sobre toda la superficie. Varias pasadas con el borde de la placa inclinado producirán un acabado liso 6. Limpieza y pesado: Después del enrazamiento, limpie todo el concreto del exterior del recipiente y determine la masa del concreto y recipiente con una precisión consistente.

•

CALCULO - PESO UNITARIO Y RENDIMIENTO: (ASTM C 138, 2009). 1. Densidad (Peso Unitario): Calcule la masa neta del concreto en libras o kilogramos restando la masa del recipiente mm, de la masa del recipiente lleno de concreto, Mc. Calcule la densidad (D), dividiendo la masa neta de concreto por el volumen del recipiente, Vm como sigue: D = (Mc – Mm)/ Vm 2. Volumen: Calcule el volumen (Y) como sigue: Y (m3) = M / D 3. Volumen relativo: Es la relación entre el volumen actual de concreto obtenido respecto al volumen diseñado para una revoltura calculado como sigue: Ry = Y / Yd 4. Contenido de cemento: Calcule el contenido de cemento actual como sigue: C = Cb / Y


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5. Contenido de aire: Calcule el contenido de aire como sigue: A = [(Y – V) /Y] x 100 (unidades SI)

2.11. CONTENIDO DE AIRE EN EL CONCRETO FRESCO A. CONTENIDO DE AIRE DEL CONCRETO FRESCO, MÉTODO VOLUMÉTRICO (ASTM C 173): Este método cubre la determinación del contenido de aire de hormigón fresco que contenga cualquier tipo de agregados, ya sean densos, celulares, o de peso ligero. Mide el contenido de aire en la fracción del mortero de hormigón, pero no se ve afectado por el aire que pudiera estar presente dentro de las partículas del agregado poroso. Este método de prueba puede subestimar el contenido de aire para ello se requiere la suma de suficiente alcohol para dispersar la espuma que se produce por el mezclado o agitación inicial. Si la espuma es más del 2% de aire sobre el nivel del agua, el ensayo será considerado como no válido, por lo que se realizará un segundo ensayo utilizando una cantidad suficiente de alcohol. La adición del alcohol para disipar la espuma a la marca cero después del llenado inicial no es permitida. El contenido de aire del concreto endurecido puede ser más alto o bajo del obtenido con este método. Esto depende tanto del método como del esfuerzo de consolidación aplicado en el concreto del cual el espécimen fue tomado; uniformidad y estabilidad de las burbujas de aire tanto en el concreto fresco y endurecido; precisión de la examinación microscópica; tiempo de comparación; exposición al medio ambiente; transporte; proceso de consolidación con el cual el contenido de aire del concreto no endurecido es determinado, que es antes o después de que el concreto atraviese una bomba o surtidor y otros factores. El cemento se obtiene de la pulverización del clinker el cual es producido por la calcinación hasta la fusión incipiente de materiales calcáreos y arcillosos. Está constituido por los siguientes componentes: Silicato tricálcico, Silicato dicálcico, Aluminato tricálcico, Alumino-Ferrito Tetracalcico, componentes menores: óxidos de magnesio, potasio, sodio, manganeso y titanio (Coello, 2017). CONCRETO ARMADO EN OBRAS SANITARIAS

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Método de ensayo normalizado para determinar el contenido de aire del hormigón fresco por el método volumétrico: •

Los valores establecidos en pulgadas-libras o en el sistema SI constituyen la norma, pero se deben observar por separado. Las unidades en SI se encuentran entre paréntesis. Los valores establecidos en cada sistema pueden no ser exactamente equivalentes; por lo tanto, cada sistema se debe utilizar en forma separada e independiente. Si los valores se combinan puede que no se ajusten a la norma.

•

Este método normalizado no pretende cubrir todas las cuestiones de seguridad, si las hubiera, asociadas con su uso. Es responsabilidad del usuario de este método establecer las prácticas apropiadas sobre seguridad y salud y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reglamentarias previas a su uso. Determinación del contenido de aire del concreto fresco por el Método Volumétrico I 67 industria de la Construcción-Concreto-Determinación del contenido de aire del concreto fresco por el Método Volumétrico. En este resumen se presenta la Norma Mexicana NMX-C-158-ONNCCE-2006. El lector puede usar la siguiente información para familiarizarse con los procedimientos básicos de la misma. Sin embargo, el contenido no reemplaza el estudio completo que se ha hecho de la Norma. Objetivo y campo de aplicación Esta Norma Mexicana establece el procedimiento para determinar el contenido de aire en el concreto fresco, elaborado con cualquier tipo de agregado, ya sea pesado, celular o ligero con tamaño máximo de 38,1 mm por el método volumétrico. Referencias Esta Norma se complementa con la siguiente norma mexicana en vigor: NMX-C-161-ONNCCE Industria de la Construcción-Concreto fresco-Muestreo (ASTM-c-173-94, s.f.). MUESTREO Obtenga la muestra de hormigón fresco de acuerdo con las recomendaciones de la Práctica C 172. Si el hormigón contiene árido grueso que sería retenido en un tamiz de 1 ½ pulg (37,5 mm), tamice en húmedo una muestra representativa en un tamiz de 1 pulg (25 mm) a fin de obtener material suficiente para llenar el recipiente. El procedimiento de tamizado en húmedo se describe en la Práctica C 172. Lleve a cabo las operaciones de tamizado en húmedo tratando de perturbar lo menos posible el mortero.


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No intente quitar el mortero que quede adherido al árido grueso retenido en el tamiz (ASTM-c-173-94, s.f.).

B. CONTENIDO DE AIRE DEL CONCRETO FRESCO, MÉTODO DE PRESIÓN (ASTM C 231) Esta prueba determina la cantidad de aire que puede contener el hormigón recién mezclado excluyendo cualquier cantidad de aire que puedan contener las partículas de los agregados. Por esta razón este ensayo es aplicable para concretos con agregados relativamente densos y que requieran la determinación del factor de corrección del agregado. Esta prueba no es aplicable a hormigones de agregados ligeros, escorias de fundición enfriadas por aire o agregados con alta porosidad, a hormigón no plástico usado en la fabricación de tubos o bloques de mampostería, en esos casos el ensayo correspondiente seria de acuerdo a ASTM C 231. Este método no es utilizado en concretos no plásticos los cuales son comúnmente utilizados en unidades de albañilería (Coello, 2017).

1. ALCANCE Este ensayo cubre la determinación del contenido de aire del concreto recién mezclado a partir de la observación del cambio en el volumen del concreto con un cambio en la presión. El ensayo está diseñado para utilizarse con concretos y morteros con agregados relativamente densos a los cuales se les puede aplicar un factor de corrección. No es aplicable a los concretos realizados con agregados ligeros, de escoria de alto horno refrigerado por aire, o agregados de alta porosidad. En estos casos, se

debe utilizar

el ensayo ASTM C173. Este

ensayo no es

aplicable a concretos no plásticos, como es comúnmente usado en la fabricación de tuberías y unidades de mampostería de concreto. Este ensayo cubre la determinación del contenido de aire del concreto recién mezclado a partir de la

observación del cambio

en el volumen del concreto con un cambio en la presión. El CONCRETO ARMADO EN OBRAS SANITARIAS

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ensayo está diseñado para utilizarse con concretos y morteros con agregados relativamente densos a los cuales se les puede aplicar un factor de corrección. No

es aplicable a

ligeros, de escoria

los concretos de alto

realizados con agregados

horno refrigerado por aire,

agregados de alta porosidad. En estos casos, se debe utilizar

o el

ensayo ASTM C173. Este ensayo no es aplicable a concretos no plásticos, como es comúnmente usado en la fabricación de tuberías y unidades de mampostería de concreto (Cedeño, 2009).

2. IMPORTANCIA Y APLICACIÓN El ensayo permite determinar el contenido de aire por medio del método de presión. En los métodos ASTM C138 (3.6) y C173, la

determinación

se

especifica

por medio

de métodos

gravimétricos y volumétricos respectivamente. El procedimiento brinda resultados similares con respecto a los otros dos ensayos realizados en agregados densos. El contenido de aire del concreto endurecido puede ser mayor o menor que el determinado por este método de ensayo (Cedeño, 2009).

3. ESPÉCIMEN DE ENSAYO Se realiza con una muestra de concreto recién mezclado,

de

acuerdo con el procedimiento del ensayo ASTM C172 (3.2). La muestra debe contener

material

suficiente

para llenar

completamente el recipiente de medición del tamaño seleccionado para su uso (Cedeño, 2009).


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4. RESUMEN PROCEDIMIENTO La mezcla de concreto muestreada es colocada en un molde con el

número de capas requeridas según el método de consolidación

(envarillado o vibrado). Se elige el método a utilizar de acuerdo con el aparato de ensayo que se esté utilizando. Con el aparato A se establece la presión

por medio de la diferencia de un nivel de

agua. Con el aparato B, se realiza por medio de una bomba de aire y un dial medidor de presión (Cedeño, 2009).

5. REQUERIMIENTOS PARA SOLICITUDES Debe especificarse en caso

de que se requiera para un

muestreo en campo o una preparación de concreto en laboratorio (Cedeño, 2009) (NMX-C-160).

6. FIGURAS Y FOTOGRAFÍA

Ilustración 16.Aparato Medidor Epo A. Adaptada de ASTM C231 09 CONCRETO ARMADO EN OBRAS SANITARIAS

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Ilustración 17. Aparato Medidor Epo B. Adaptada de ASTM C 231 09 2.12. ELABORACIÓN Y CURADO DE PROBETAS CILÍNDRICAS EN OBRA DE LOS ENSAYOS DE COMPRENSIÓN La manera tradicional y práctica de evaluar la resistencia y uniformidad del concreto en las edificaciones, consiste en moldear probetas con el concreto empleado en obra, que luego son llevadas a rotura en una prensa, bajo cargas de comprensión. Los resultados de ensayo muestran la dispersión del concreto debido a la heterogeneidad de sus constituyentes y a las condiciones propias de los procesos de mezcla, transporte y colocación. Además, a esta natural variación debe agregarse la posible segregación de la muestra y las diferencias producidas en las operaciones de moldeo, curado y ensayo. Para Obtener una resistencia representativa, la Norma Intintec determina los procedimientos a seguir en cada etapa de la preparación de las probetas; y el Reglamento Nacional de Construcciones señala el tamaño y número de la muestra de ensayo. CONCRETO ARMADO EN OBRAS SANITARIAS

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Conviene efectuar correctamente el proceso de muestreo, preparación y curado de probetas para evitar resultados erróneos de resistencia, que pueden llevar al cuestionamiento de la calidad del concreto, la posible paralización de la obra y un dilatado proceso de evaluación. El costo de la buena preparación de probetas es una mínima fracción del costo del concreto, pero su importancia es decisiva (Coello, 2017).

MATERIAL EN OBRA El material necesario para preparar las muestras de ensayo está constituido por los siguientes elementos: •

Moldes cilíndricos de 152,5 mm + 2,5 mm de diámetro por 305 mm + mm de altura. (6” x 12”).

•

Base de molde, maquinada.

•

Barra compactadora de acero liso, de 16 mm (5/8”) de diámetro y aprox. 60

cm de longitud. La barra será terminada en forma de semiesfera. •

Cuchara para el muestreo y plancha de albañilería.

•

Aceites derivados de petróleo, como grasa mineral blanda.

•

Lienzos absorbentes, por ejemplo, yute; o alternativamente. Película de polietileno de 0.05 mm de espesor y/o lamina de material plástico

Los moldes deben ser de material impermeable, no absorbente y no reactivo con el cemento. Su construcción debe darles rigidez, impidiendo escape lechada de cemento por las juntas. Los moldes normalizados se construyen de acero, eventualmente, se utilizan de material plástico duro de hojalata y de cartón parafinado. Las tolerancias admisibles en la geometría de los moldes con respecto a las generatrices son: rectitud 0.20 mm; planitud 0.15 mm. El plano de las orillas del molde deberá formar ángulos de 90º con el eje con tolerancia de + 1/8” (Coello, 2017).


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MUESTREO Las muestras deben ser obtenidas al azar, por un método adecuado sin tener en cuenta la aparente calidad del concreto. Se deberá obtener una muestra por cada 120 metros cúbicos de concreto producido 6500 m2 de superficie llenada y en todo caso no menos de una al día. El volumen de la muestra no será menor de 30 litros y tomada dentro del término de una hora inmediata a su preparación. En el caso de que la muestra se obtenga al pie de la mezcladora si el volumen del concreto contenido en el tambor es menor de 0.5 m2 se tomara el material del centro de descarga. En caso de ser mayor el volumen, se formará una muestra compuesta con material correspondiente al fin del primer tercio de descarga y al inicio del último tercio. Cuando se trate de recipientes de transporte conteniendo más de un cuarto de metro cúbico, la muestra se formará mezclando porciones de diferentes partes de los recipientes. La muestra de concreto se colocará en una vasija impermeable y no absorbente, de tamaño tal que sea posible el mezclado antes de llenar los moldes. No deben transcurrir más de 15 minutos entre las operaciones de muestreo y moldeo del pastón de concreto. Se deben preparar dos probetas de ensayo de cada muestra para evaluar la resistencia a la comprensión determinada edad; por el promedio. Sin embargo por una mayor precisión es recomendable moldear tres probetas. Generalmente la resistencia del concreto se evalúa a las edades de 7 y 28 días. Cuando las mezclas uti lizan agregados de tamaño máximo superior a 2”, estos deben ser retirados. Eventualmente se utilizan moldes de 8” x 16” (Coello, 2017).


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OPERACIONES PREVIAS Cuando se preparen varias probetas de la misma muestra, se moldearán simultáneamente. El concreto usado en ensayos de asentamiento, aire incorporado u otros, no será empleado para la prueba de resistencia. El moldeo de las probetas se efectúa sobre una superficie horizontal, libre de vibraciones y protegida del tránsito. Antes del llenado se verificará que los moldes y bases se encuentran limpios y aceitados. La junta entre la base y el molde, se puede sellar con material trabajable a temperatura ambiente, como mezclas de parafina y cera, arcilla de moldear y grasa pesada. De ser necesario se efectuará un premezclado a mano, utilizando la plancha de albañil, para tener un pastón con características de uniformidad (Coello, 2017).

DEL MOLDEO DE LAS PROBETAS El llenado de la probeta se efectuará evitando la segregación y vertido el concreto con la cuchara, la que se moverá alrededor de la coronación del cilindro. Luego del mezclado del concreto se llena de inmediato el molde hasta un tercio de su altura, compactando a continuación de manera enérgica con la barra mediante 25 golpes verticales, uniformemente repartidos en forma de espiral, comenzando por el borde y terminando por el centro. El proceso se repite en las dos barras siguientes, de manera que la barra penetre hasta la capa precedente no má s de 1”. En la última se coloca material en exceso, para enrasar al tope con el borde superior del molde, sin agregar material. Después de consolidar cada capa se procederá a golpear ligeramente las paredes del molde, utilizando la barra de compactado, para eliminar los vacíos que pudieran haber quedado. Si en llenado de la última capa el material estuviera en exceso se retirará la conveniente con la plancha y luego se procederá a enrasar la superficie. En las mezclas fluidas, para evitar la exudación al término de la consolidación, el material en exceso se puede retirar luego de 15 minutos de terminar la operación. La superficie del cilindro será terminada con la barra o regla de madera, de manera de lograr una superficie plana, suave y perpendicular a la generatriz del cilindro. Ras CONCRETO ARMADO EN OBRAS SANITARIAS

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inclinado, con proyecciones o depresiones mayores de 3 mm. Exigen una capa de refrenado de mayor espesor, disminuyendo la resistencia de la probeta. Luego de llenar los moldes se fijan en ellas tarjetas, debidamente protegidas, que los identifiquen con referencias sobre el día de ejecución, el tipo de cemento y lugar de colocación. En lo posible, las probetas no se moverán del sitio, si fuera necesario, se trasladarán a mano a lugares vecinas inmediatamente después de consolidadas, colocándose en espacios seguros o construcciones provisorias. Una vez llenos lo moldes, se protegerán con telas que deberán mantenerse permanentemente húmedas. Alternativamente, se podrán cubrir con placas de material plástico o películas de polietileno. En todos los casos, durante las primeras 24 horas, los moldes estarán a una temperatura ambiente de 16ºC a 27ºC, protegidos del viento y asolamiento. De ser necesario se utilizaran aparatos de ventilación y/o calefacción (Coello, 2017).

DESMOLDEO Las probetas se retirarán de los moldes entre las 18 y 24 primeras horas después de moldeadas. Se procederá soltando los elementos de cierre y, luego de un momento, se retirará cuidadosamente la probeta. Se marcarán en la cara circular de la probeta las anotaciones de la tarjeta de identificación del molde, utilizando lápiz de cara o un pincel con pintura negra. Las probetas deberán ser llevadas a mano a la cámara de curado (Coello, 2017).

CURADO Después de desmoldar las probetas se colocan en la cámara de curado, en recipientes conteniendo una solución saturada de agua de cal, a temperatura de 23ºC + 2ºC. La saturación se puede obtener incorporando tentativamente 2grm de cal hidratada por litro de agua. El agua utilizada será potable y limpia, no se encontrará en movimiento y cubrirá por completo todas las caras de la probeta. Eventualmente será permitido el curado de la probeta en ambientes de 95% a 100% de Humedad relativa a temperaturas de 23ºC + 2ºC. Los valores de la temperatura y humedad serán observados y registrados durante el periodo de curado, para evaluar el proceso. Se recomienda el empleo de termómetros de máxima y mínima. CONCRETO ARMADO EN OBRAS SANITARIAS

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Cuando no se cumplen los términos del curado húmedo, se reduce la resistencia. Una reducción de siete días podrá afectar en un 10% la resistencia, aun en climas suaves. Las probeta destinadas a evaluar el tiempo requerido para desencofrar o poner en servicio una estructura de concreto, deberán conservarse a pie de obra, en las mismas condiciones de protección y curado que la estructura (Coello, 2017)

ENVIÓ DE LAS PROBETAS AL LABORATORIO Cuando sea necesario enviar las probetas a un laboratorio fuera de la obra, deberán remitirse entre las 48 a 72 horas a la rotura, embaladas en cajas de madera o material rígido, con separaciones para cada probeta y protegidas con arena húmeda. En lo posible, el interior de la caja estará revestido con plancha de Zinc. En la guía de remisión se indicará, además de las anotaciones efectuadas cara de cada probeta, las referencias adicionales que facilitan su identificación. Deberá solicitarse al laboratorio, que además de certificar su referencia establezca constancia del peso y dimensiones de la probeta; de la fecha y hora de ensayo; así como el tipo de curado y material refrendado. Se cuidara que el laboratorio, luego de la recepción de las probetas, las coloque de inmediato en las cámaras de curado (Coello, 2017).

2.13. CONTROL DE CALIDAD DEL CONCRETO ENDURECIDO Se entiende por control de calidad al conjunto de acciones y decisiones que se toman, bien para cumplir las especificaciones o para comprobar que éstas hayan sido cumplidas. Dentro del concreto existen 3 estados las cuales son el estado fresco, estado fraguado y pasando así al estado endurecido, para determinar la calidad del concreto depende si de varios factores y el principal factor de determinación es la resistencia a la comprensión. •

RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN

La resistencia a la comprensión del concreto es la medida más común de desempeño que emplean los ingenieros para diseñar edificios y otras estructuras. La resistencia a la comprensión se mide fracturando probetas cilíndricas del concreto en una máquina de ensayo de comprensión. CONCRETO ARMADO EN OBRAS SANITARIAS

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La resistencia a la comprensión se calcula a partir de la carga de ruptura dividida por el área de la sección que resiste a la carga y se reporta en unidades de librafuerza por pulgada cuadrada en unidades de corriente utilizadas en EE.UU. en mega pascales en unidades de sistema internacional. •

ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN

Se emplean moldes cilíndricos de 15 centímetros de diámetro por 30 cm de longitud para cada edad se deben ensayar como mínimo 2 cilindros y trabajar con el valor promedio. Se deben aceitar las paredes del molde; al llenar este se debe lograr una buena compactación, la cual puede realizarse con varilla (método apasionado) si el asentamiento es mayor a 7.5 cm o con vibrador (método vibrado) si el asentamiento es menor a 2.5 cm para asentamientos entre 2.5 y 7.5 cm puede usarse varillas o vibrador preferiblemente el método empleado en la obra. La varilla compactadora debe ser de acero estructural, cilíndrica, lisa, de 16 mm de diámetro y de longitud aproximada de 600 mm, la punta debe ser redondeada. Los vibradores pueden ser internos o externos; los vibradores internos pueden ser de eje rígido o flexible, preferiblemente accionados con motores eléctricos, la frecuencia de vibración debe ser de 7000 rpm o mayor, el diámetro exterior o dimensión lateral del elemento vibratorio no debe ser menor de 19 mm, ni mayor de 38 mm; La longitud del eje sumada a la del elemento vibrante debe ser como mínimo 400 mm. Los vibradores externos pueden ser de mesa o de plancha, la frecuencia de vibración debe ser de 3600 rpm o mayor y su construcción debe ser tal que el molde quede bien ajustado, se debe usar un tacómetro para controlar la frecuencia de vibración. Los cilindros se llenan con hormigón en capas de igual volumen aproximadamente, el número de capas depende del método de compactación escogido, así: Varillado 3 capas Vibrado 2 capas En el método apisonado cada capa debe compactarse con 25 golpes, los cuales deben distribuirse uniformemente en toda la sección transversal del molde.


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La capa del fondo debe compactarse en toda su profundidad, al compactar las capas superiores e intermedia la varilla debe penetrar aproximadamente 25 mm en la capa inmediatamente inferior. Si al retirar la varilla quedan huecos en el cilindro, éstos deben cerrarse golpeando suavemente en las paredes del molde. La vibración se debe transmitir al cilindro el tiempo suficiente para lograr la adecuada compactación del hormigón, pues un exceso de vibrado puede causar segregación. El molde se debe llenar y vibrar en dos capas aproximadamente iguales, todo el concreto para cada capa se debe colocar en el molde antes de iniciar su vibrado. La duración del vibrado depende de la manejabilidad del concreto y de la efectividad del vibrador, se considera suficiente el vibrado, cuando el hormigón presente una superficie relativamente lisa. En la vibración interna en cada capa se debe introducir el vibrador en tres sitios diferentes; al compactar, el vibrador no debe tocar el fondo o las paredes del molde y debe penetrar 25 mm aproximadamente en la capa inferior. El vibrador se debe retirar suavemente de modo que no se formen bolsas de aire. En la vibración externa debe tenerse el cuidado de que el molde esté rígidamente unido a la superficie o elemento vibrante. Los cilindros deben referenciarse. Los moldes con el concreto, se deben colocar durante las primeras 16 horas como mínimo y máximo 24 horas, sobre una superficie rígida, libre de vibración u otras perturbaciones. Los cilindros se deben almacenar en condiciones tales que se mantenga la temperatura entre 16 o C y 27 o C y se prevenga la pérdida de humedad de los mismos. Los cilindros para verificar diseño o para control de calidad, deben removerse de los moldes después de 20+4 horas de haber sido moldeados y deben almacenarse en condiciones de humedad tales que siempre se mantenga agua libre en todas sus superficies, a temperatura permanente de 23+2 o C hasta el momento del ensayo. Los cilindros no deben estar expuestos a goteras o corrientes de agua, si se desea almacenamiento bajo agua ésta debe estar saturada de cal.


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Ilustración 18: Probetas de compresion

Los cilindros que se toman para conocer el tiempo mínimo de desencofrado, el tiempo para dar al servicio una estructura o para hacer el control de curado en las obras, se deben almacenar dentro o sobre la estructura, tan cerca como sea posible al sitio donde se esté usando el concreto y deben recibir la misma protección que la dada a las partes de la estructura que representan y los moldes deben removerse simultáneamente con el retiro de los encofrados no portantes. Para el ensayo de compresión deben sumergirse en agua los cilindros por 24+4 horas inmediatamente antes de la rotura para asegurar una condición uniforme de humedad. Los cilindros se deben probar a la edad especificada por el calculista, aunque se recomienda probar parejas de cilindros antes y después de la edad especificada con el fin de determinar como ha sido el desarrollo de resistencia. Antes de probar los cilindros se debe comprobar que sus bases sean planas, las bases de los cilindros que no sean planas dentro de 0,005 mm deben refrentarse. El refrentado se puede hacer con mortero de azufre o yeso de acuerdo con la norma. Los cilindros deben ensayarse tan pronto como sea posible, en estado húmedo; se llevan a la máquina de ensayo y se aplica carga a una velocidad constante (1,4 a 3,5 kg/cm2 /s) hasta que el cilindro falle. La resistencia a la compresión se calcula así:


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Adicional al valor de la resistencia a la compresión se debe reportar el número de identificación o referencia del cilindro, su edad, tipo de fractura y defectos tanto del cilindro como del refrentado. La resistencia a la compresión del concreto se debe determinar como el promedio de al menos dos cilindros probados al mismo tiempo. ➢

TOLERANCIAS DE TIEMPO PARA REALIZAR EL ENSAYO DE RESISTENCIA

Una prueba a los 3 ó 7 días puede ayudar a detectar problemas potenciales relacionados con la calidad del concreto o con los procedimientos de las pruebas en el laboratorio, pero no constituye el criterio para rechazar el concreto. La norma ASTM C 1077 exige que los técnicos del laboratorio que participan en el ensayo del concreto deben ser certificados. Los informes o reportes sobre las pruebas de resistencia a la compresión son una fuente valiosa de información para el equipo del proyecto para el proyecto actual o para proyectos futuros. Los reportes se deben remitir lo más prontamente posible al productor del concreto, al contratista y al representante del propietario.

2.14. CRITERIOS PARA UNA BUENA EVALUACIÓN DE CALIDAD DE CONCRETO Las muestras para las pruebas de resistencia correspondientes para cada clase de concreto, deben estar conformadas por lo menos por una pareja de cilindros tomados no menos de una vez por día, ni menos de una vez por cada 40m3 de concreto o una vez por cada 200m2 de área de losas o muros. Como mínimo debe tomarse una pareja de muestra de concreto de columnas por piso.


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De igual manera como mínimo debe tomarse una pareja de muestras por cada 50 bachadas de cada clase de concreto. Si en una determinada obra, el volumen total de concreto es tal que la frecuencia de los ensayos, da lugar a menos de 5 ensayos de resistencia para una misma clase de concreto, las muestras deben tomarse de por lo menos 5 mezclas seleccionadas al azar, o en cada mezcla si se usan menos de 5. Cuando la cantidad total de una clase de concreto sea menor de 10m3 , pueden suprimirse las pruebas de resistencia si, a juicio del Supervisor Técnico, existe suficiente evidencia de que la resistencia que se va a obtener es satisfactoria. Un ensayo de resistencia debe ser el resultado del promedio de resistencia de 2 cilindros tomados de una misma mezcla y ensayados a los 28 días, o a la edad especificada en caso de que sea diferente de 28 días. El nivel de resistencia para cada clase de concreto se considera satisfactorio si cumple simultáneamente los siguientes requisitos. •

Que los promedios aritméticos de todos los conjuntos de tres resultados consecutivos de ensayos de resistencia a la compresión, igualen o excedan el valor especificado para F'c,

•

Que ningún resultado individual de las pruebas de resistencia a la compresión (promedio de al menos dos cilindros), sea inferior a F’c en más de 3,5 MPa.

Si no se cumple cualquiera de los dos requisitos, deben tomarse las medidas necesarias para asegurar que la capacidad de carga de la estructura no se esté comprometiendo.

3. CONCLUSION •

Existen normas para el diseño, manejo e instalación del concreto. También existen normas para el control estadístico de la calidad del concreto.

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De acuerdo con los estándares, cada proveedor debe examinar su data estadística, pero esta información pocas veces es pública. He aquí la importancia que cada inspector y/o constructor procese la data asociada con su proyecto.

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La calidad del concreto debe garantizarse a través de un programa de aseguramientos de la calidad, que incluya control y evaluación de todos los factores.


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Informe de Calidad Del Concreto

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