PROPIEDADES MECANICAS DEL CONCRETO

DEtErminación

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Determinación de la resistencia a la compresión de cilindros de concreto-método de prueba Primera parte

E

n este resumen se presentan los lineamientos sobre la determinación de la resistencia a la compresión de cilindros de concreto conorme a la Norma Mexicana NMX-C-083-ONNCCE NMX-C-083-ONNCCE 2002. Usted puede usarlo para amiliarizarse con los procedimientos básicos de la Norma. Sin embargo, este resumen no tiene la intención de remplazar los estudios completos que usted haga de la Norma: Determinación de la resistencia a

la compresión de cilindros de concreto. Método de prueba NMX-C-083-2002. Esta norma mexicana establece los métodos de prueba para la determinación de la resistencia a la compresión del concreto, en especímenes cilíndricos cilíndricos moldeados y corazones de concreto con masa volumétrica mayor a 900 kg/m3 y se complementa con las siguientes normas mexicanas en vigor: NMX-C-109-ONNCCE NMX-C-109-ONNCCE cabeceo de especímenes cilíndricos, NMX-CH- 027-SCFI Verifcación de máquinas de ensaye uniaxiales-Máquinas de ensaye a la tensión y La NMX-169 ONNCCE Obtención y pruebas de corazones y vigas extraídas de concreto endurecido.

Equipos, aparatos y/o instrumentos La máquina de prueba

Puede ser de tipo a compresión compr esión o univer unive rsal, con capacidad sufciente y que pueda

uncionar a la velocidad de aplicación de la carga, sin producir impactos ni perdida de carga. Si la máquina de prueba tiene sólo una velocidad de carga que cumpla con lo indicado en condiciones especiales de humedad, debe estar provista de algún dispositivo complementario que pueda ser operado mecánica o manualmente para ajustar la carga a una velocidad adecuada para su calibración. El espacio para los especímenes

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construcción y tecnología

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de prueba debe ser lo sufcientemente grande para darle cabida, en una posición cómoda, a estos y al dispositivo de calibración. La máquina de prueba debe estar equipada con dos bloques sólidos de acero o similar, para la aplicación de la carga, con superfcie de contacto endurecida con una dureza rockwell deseable de C-55. Uno de los bloques debe tener asiento esérico y apoyarse en la parte superior del espécimen, y el otro bloque rígido sobre el cual descansará el mismo. Con excepción de los círculos concéntricos descritos más adelante, la superfcie de apoyo no debe dierir de un plano en más de 0,025 mm en una longitud de 150 mm; para los bloques menores de 150 mm la tolerancia en planicidad es de 0,025 mm. Es recomendable que los bloques nuevos tengan la mitad de estas tolerancias. Cuando el diámetro de la superfcie de carga del bloque de asiento esérico excede al diámetro del espécimen en 13 mm o más, para acilitar el centrado adecuado, se deben grabar círculos concéntricos que no tengan más de 0,8 mm de proundidad, ni más de 1,2 mm de ancho. El apoyo inerior puede ser una platina, si ésta es ácilmente desmontable y susceptible susceptible de maquinarse o en su deecto, un bloque adicional que puede o no estar fjo a la platina. En caso de existir el bloque adicional, éste debe cumplir con los siguientes requisitos: Se debe maquinar cuando se requiera para conservar las condiciones específcas de superfcies, las cuales deben ser paralelas entre sí. Su dimensión horizontal menor debe ser por lo menos 3 % mayor que el diámetro del espécimen que se va a probar y los círculos concéntricos que se mencionaron en el párrao anterior, son opcionales en la cara donde se apoya el espécimen. Cuando el bloque inerior de apoyo se use para centrar el espécimen, el centro de los círculos concéntricos, (cuando se tengan), o el centro del bloque, debe

Tabla 1: Diámetro para placa superior de carga Diámetro de los especímenes de prueba (mm)

Diámetro máximo placa (mm)

50

100

75

125

100

165

150

250

200

280

érica y se debe tener la precaución de que dicho bloque no se deslice sobre la platina. El bloque de apoyo inerior debe tener como mínimo 22,5 mm de espesor después de cualquier rectifcación de sus superfcies. Por su parte, el bloque superior de carga, con asiento esérico, debe cumplir con los siguientes requisitos: Su diámetro máximo no debe exceder los valores dados en la Tabla 1. Los bloques de apoyo con asiento esérico pueden tener caras cuadradas, siempre y cuando el diámetro del mayor círculo inscrito no exceda de los diámetros señalados señ alados en e n la Tabla Tabla 1. Sin embargo, e mbargo,













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se aceptan máquinas con placa de carga superior de dimensiones mayores siempre que garanticen el correcto acoplamiento a la base superior del espécimen para probar, mediante la verifcación de la planicidad de la superfcie de la placa. El centro de la esera debe coincidir con el centro de la superfcie de la cara de apoyo con una tolerancia de ± 5 % del radio de la esera. De preerencia el área de contacto debe ser en orma de anillo, como se muestra en la fgura 1, la esera y el soporte deben ser diseñados de tal manera, que el acero en las aéreas de contacto no se deorme permanentemente. La superfcie curva del soporte y la porción esérica se deben conservar limpias y lubricar con aceite mineral delgado y no con grasa lubricante. No se debe reacomodar la placa de carga una vez que se ha iniciado la aplicación de la carga. Si el radio de la esera es más pequeño que el radio del espécimen de mayor tamaño que se va a probar, la porción de la cara de apoyo del bloque de carga que se extiende más allá de la esera, debe tener un espesor no menor que la dierencia entre el radio de la esera y el radio del espécimen. La dimensión mínima de la cara de apoyo del bloque de carga debe ser la correspondiente al diámetro de la esera (véase Figura 1).

Figura 1: Bloque de carga con asiento esérico

Área preerente de carga

Soporte

r T

Bloque superior de carga

Espécimen de prueba

R

Cabe decir que T no debe ser menor que la dierencia R-r, se deben tener los dispositivos necesarios para sostener el bloque superior en el soporte. La porción móvil del bloque de carga debe ser sostenida cerca del asiento esérico, pero el diseño debe ser tal, que la cara de apoyo pueda girar libremente por lo menos 4° en cualquier dirección.

Dispositivos de lectura de carga Si la carga de una máquina para ensaye a compresión, se registra en una carátula, ésta debe estar provista de una escala graduada que se pueda leer por lo menos con una aproximación de 2,5 % de la carga aplicada. Es recomendable mantener la uniormidad de la graduación en la escala de toda la carátula. Debe estar provista de una línea de reerencia en cero y una graduación que inicie en orma progresiva, cuando menos en el 10 % de su capacidad. Debe contar con una aguja indicadora, la cual debe tener la longitud sufciente para coincidir con las marcas de graduación y el ancho de su extremo no debe ser mayor que el claro libre entre dos divisiones mínimas. Cada carátula debe estar equipada













longitud que la aguja indicadora y un mecanismo para ajustar a la reerencia en cero en caso de desviación. La separación mínima, entre las graduaciones no debe ser menor a 1 mm para realizar la lectura adecuada. Las máquinas con sistema digital deben ser equipadas con un dispositivo que registre la carga máxima aplicada.

Verifcación de carga La veriicación de la precisión de la máquina de prueba debe realizarse de acuerdo con la norma NMX-CH-027, bajo las condiciones siguientes: El error permitido en la máquina, para la realización de la prueba a compresión de concreto, debe ser como máximo de ± 3 % de la carga aplicada. La máquina debe calibrarse inicialmente antes de ser puesta en operación y posteriormente en orma interna cada 2 0 00 cilindros, lo cual podrá ampliarse hasta 12 000 si no se detectan desviaciones. Estas máquin as deben calibrarse por un laboratorio acreditado por la

acreditador autorizado, en los términos de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización, cada año como máximo o cada 40 000 ensayes. Además, se debe realizar esta operación inmediatamente después de que se eectúen reparaciones o ajustes en los mecanismos de medición, cada vez que se cambie de sitio la máquina o si por alguna razón se duda de la exactitud de los resultados, sin importar cuando se eectuó la última calibración.

BiBliografía ASTM C-39-86. Standard Method of Test "Compressive Strength of Cylindrical Concrete Specimens". ASTM C-683-76. Compressive and Flexural Strength of Concrete Under Field Conditions. NMX-008-SCFI-1993. "Sistema General de Unidades y Medidas". NMX-Z-013-SCFI-1997.. "Guía para la redacción NMX-Z-013-SCFI-1997 y presentación de las normas mexicanas". NMX-C-251-1997-0NNCCE. Industria de la construcción-concreto-terminología.

Nota:Tomado de la Norma NMX-C-083ONNCCE 2002, con fnes de promover la capacitación y el buen uso del cemento y del concreto. Usted puede obtener esta norma y las relacionadas a agua, aditivos, agregados, cementos, concretos y acero de reuerzoen normas@mail. [email protected] onncce.org.mx o al teléono (55) 5273 1991













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Determinación de la resistencia a la compresión de cilindros de concreto-Método de prueba Segunda parte

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n este resumen se presentan la preparación y acondicionamiento de las muestras para la determinación de la resistencia a la compresión de cilindros de concreto conorme a la norma Mexicana NMX-C-083-ONNCCE 2002. Usted puede usarlo para amiliarizarse con los procedimientos básicos de la Norma. Sin embargo, este resumen no tiene la intención de remplazar los estudios completos que usted haga de la Norma. Esta norma mexicana establece los métodos de prueba para la determinación de la resistencia a la compresión del concreto, en especímenes cilíndricos moldeados y corazones de concreto con masa volumétrica mayor a 900 kg/m 3 y se complementa con las siguientes normas mexicanas en vigor: NMX-C109-ONNCCE, Cabeceo de especímenes cilíndricos, NMX-CH- 027-SCFI, 0 27-SCFI, VerifVerifcación de máquinas de ensaye uniaxiales-Máquinas uniaxiales-Máquinas de ensaye a la tensión y la NMX-169 ONNCCE, Obtención y pruebas de corazones y vigas extraídas de

Preparación y acondicionamiento de las muestras Dimensiones El diámetro y la altura del espécimen de prueba debe determinarse promediando las medidas de 2 diámetros perpendiculares entre sí a una altura media del espécimen y 2 alturas opuestas con una aproximación de 1 mm. Para medir el diámetro, es sufciente utilizar el compás de punta. Cuando la altura promedio del espécimen es menor de 1,8 veces el diámetro, el resultado de la resistencia debe corregirse por esbeltez de acuerdo a la Tabla 2. Los valores intermedios que no aparecen en la Tabla 2 deben calcularse por interpolación, no deberán ensayarse especímenes con relación diámetro a altura menor de 1:1.













Tabla 2:

Factores de corrección por esbeltez

Relación AlturaDiámetro del espécimen

Factor de corrección a la resistencia

2.00 1.75 1.50 1.25 1.00

1.00 0.99 0.97 0.94 0.91

en 300 mm, y no se permiten irregularidades respecto de un plano que exceda de 0,05 mm, en caso contrario deben ser cabeceadas de acuerdo a lo indicado en la norma NMX-C-109-0NNCCE. NMX-C-109-0NNCCE. Condiciones ambientales Especímenes húmedos El ensaye a la compresión de los especímenes curados en húmedo debe

Cabeceo Antes del ensaye, las bases de los especímenes o caras de aplicación de carga no se deben apartar de la perpendicular al eje en más de 0,5°, aproximadamente 3 mm

eectuarse tan pronto como sea posible después de retirarlos de la pileta o del cuarto húmedo y una vez que el material de cabeceo haya adquirido la resistencia requerida verifcada de acuerdo a la NMX-C-109-0NNCCE. NMX-C-109-0NNCCE. Durante el tiempo transcurrido entre el retiro del almacenamiento húmedo y el ensaye, se debe prevenir la pérdida excesiva de humedad en los especímenes. Condiciones especiales de humedad En el caso de especímenes sometidos en condiciones de curado especiales,















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cimen de prueba, se coloca este último sobre la placa inerior alineando su eje cuidadosamente cuidadosamen te con el centro de la placa de carga con asiento esérico; mientras mientra s la placa superior se baja hacia el espécimen asegurándose que se tenga un contacto suave y uniorme.

especímenes se deben ensayar con la condición de humedad resultante del curado especiicado (a vapor, medio ambiente, etc.). Procedimiento Colocación de especímenes Se limpian las superfcies de las placas superior e inerior y las cabezas del espé-

Velocidad de aplicación de carga Se debe aplicar la carga con una velocidad uniorme y continua sin producir impacto, ni pérdida de carga. La velocidad de carga debe estar dentro del intervalo de 137 kPa/s a 343 kPa/s (84 kg/cm k g/cm2 /min 2 a 210 kg/cm /mln) equivalente para un diámetro estándar de 15 cm a un rango de 2,4 kN/s a 6,0 kN/s (14,8 ton/min a 37,1 ton/min). Se permite una velocidad mayor durante la aplicación de la primera mitad de la carga máxima esperada siempre y cuando durante la segunda mitad se mantenga la velocidad especifcada; pueden utilizarse máquinas operadas manualmente o motorizadas que permitan cumplir con lo anterior, teniendo en cuenta que sólo se harán los ajustes necesarios en los controles de la máqui-

Diagrama de allas de cilindros sometidos a compresión Figura 2:

1. Se observa cuando se logra una carga de

compresión bien aplicada sobre un espécimen de prueba bien preparado. Se observa comúnmente cuando las caras de aplicación de carga se encuentran en límite de tolerancia especifcada o excediendo esta. 2.

3. Se observa en especímenes que presentan una superfcie

de carga convexa y/o defciencia del material de cabeceo: también por concavidad del plato de cabeceo o convexidad en una de las placas de carga.













Tabla 3:

Tolerancias

Edad de Prueba

Tolerancia Permisible

24 h 3 días 7 días 14 días 28 días

± 0.30 h ±2h ±6h ± 12 h ± 24 h

na de prueba para mantener uniorme la velocidad de aplicación de carga, hasta que ocurra la alla. Es recomendable colocar en la máquina, dispositivos para cumplir con los requisitos de seguridad para los operadores durante el ensaye del espécimen. Los especímenes para la aceptación o rechazo de concreto deben ensayarse a la edad de 14 días, en el caso del concreto de resistencia rápida o 28 días, en el caso de resistencia normal con las tolerancias que se indican en la Tabla 3, para los especímenes extraídos de concreto endurecido aplicar las edades especifcadas en la NMX-C-169-0NNCCE. NMX-C-169-0NNCCE. Para aquellos especímenes en los cuales no se tenga una edad de prueba de las prescritas anteriormente, se ensayará con las tolerancias que se fjen en común acuerdo por los interesados.

máxima soportada durante la prueba entre el área promedio de la sección transversal determinada con el diámetro medido como se describe en el inciso “Colocación de especímenes” especím enes”. El resultado resu ltado de la prueba prue ba se expresa con una aproximación de 100 kPa (1 kg/cm). Informe de la prueba El registro de los resultados debe incluir los datos siguientes: a) Clave de identifcación del espécimen. b) Edad nominal del espécimen. c) Diámetro y altura en centímetros, con aproximación a mm. d) Área de la sección transversal en cm2 con aproximación al décimo, e) Masa del espécimen en kg. ) Carga máxima en N (kg). g) Resistencia a la compresión, calculada con aproximación a 100 kPa (1 kg/cm2). h) Deectos observados en el espécimen o en sus cabezas. i) Descripción de alla de ruptura. BiBliografía ASTM C-39-86, Standard Method of Test “Compressive Strength of Cylindrical Concrete Specimens”. ASTM C-683-76, Compressive and Flexural Strength of Concrete under Field Conditions.

Cálculo y expresión de los resultados Se calcula la resistencia a la compresión del espécimen, dividiendo la carga

NMX-008-SCFI-1993, “Sistema General de Unidades y Medidas”. NMX-Z-013-SCFI-1997,, Guía para la redacción y presenNMX-Z-013-SCFI-1997 tación de las normas mexicanas” NMX-C-251-1997-0NNCCE, Industria de la construcción-concreto-terminología.

P













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CILINDROS R

Baja resistencia en los resultados de ensaye de cilindros de concreto

L

os resultados de las pruebas de resistencia de cilindros de concreto se usan como la base para la aceptación del concreto premezclado cuando se especifica un requisito de resistencia. Los cilindros son moldeados a partir de una muestra de concreto fresco, curado en condiciones estándares y probado a una edad particular, según se indique en las especificaciones, usualmente a 28 días. Los procedimientos deben ser de acuerdo con las normas norma s de la ASTM. El promedio promedio de resistencia de un conjunto de dos o tres cilindros hechos de la misma muestra de concreto y probados a 28 días constituye constituye una prueba. Los cilindros usados para la aceptación del concreto no deben debe n ser confundidos con los cilindros curados en el campo, los cuales se hacen para verificar la resistencia a edad temprana en la estructura, con el e l fin de retirar las cimbras y continuar un las actividades de construcción. El Reglamento para concreto estructural ACI 318 y las Especificaciones estándares para concreto estructural, ACI 301, reconocen que ocurrirán resultados de baja resistencia aproximadamente una o dos veces en cada cien pruebas. Bajo estas disposiciones para una resistencia especificada menor que 350

prueba individual cae en más de 35 kg/ cm2 por debajo de la resistencia especificada, debe hacerse una investigación para asegurar la la suficiencia suficiencia estructural estruc tural de esa parte de la estructura; deben darse los pasos necesarios para incrementar el nivel de resistencia. Aceptación del concreto por su resistencia a compresión Resistencia especificada,df'c=280 kg/cm2 No. de Pruebas

* †

Cilindros individuales No. 1 No. 2

1 2 3 4 5

289 270 311 258 325

1 2 3 4

254 279 287 342

5

238

Promedio Promedio de de la prueba 3 pruebas consecutivas

Ejemplo aceptable 299 294 287 278 313 312 269 263 321 323 Ejemplo de baja resistencia 249 252 285 282 281 284 330 336

219

228†

--294 284 299

--272* 301 283

Promedio de tres pruebas consecutivas bajas Una prueba con más de df'c=35 df'c=35 kg/cm 2 por debajo

Referencia. Esta publicación fue autorizada por la National Ready Mixed Concrete Association. Association. Los 38 temas en español de la colección Concrete in Practice pueden obtenerse en la NRCM, Silver Spring MD, USA,en www.nrcma.org













R

bido a un error en la producción o por agregar demasiada agua al concreto en la obra debido a retrasos en el colado o a exigencias de concreto húmedo. El alto contenido de aire también puede ser una causa de la baja resistencia. En el caso de resultados de pruebas con baja resistencia a compresión reúna todos los reportes de pruebas y analice los resultados antes de tomar una acción. Fíjese en los patrones de los resultados de resistencia. • La secuencia realmente viola el cumplimiento con la especificación. • Los reportes de pruebas dan alguna ligera indicación sobre la causa. • El rango de resistencia de dos o tres cilindros preparados prepara dos a partir de la misma muestra raramente debe exceder 8.0% o 9.5% del promedio, respectivamente. Fíjese en el revenimiento, contenido de aire, temperaturas del concreto y ambientales, el número de días en que los cilindros fueron dejados en el campo, los procedimientos usados para el curado inicial en el campo y el curado subsecuente en el laboratorio y cualesquiera defectos de cilindros reportados. Los procedimientos de prueba se deben llevar a cabo de acuerdo con los estándares de la ASTM. Casi todas las deficiencias en el manejo y pruebas de cilindros reducirán la resistencia. Algunos de los factores más significativos son las capas de cabeceo con un acabado inapropiado, curado inicial para temperaturas de 27° C y mayores; impacto durante la transportación; retraso en el curado en el laboratorio y cuidado insuficiente al ensayar los cilindros. El laboratorio debe asumir la respon-

de concreto. El personal de pruebas en el campo debe tener una certificación actualizada como Técnico de pruebas al concreto en el campo, Grado I, de la ACI, o equivalente. El personal de laboratorio debe tener la certificación como Técnico de Pruebas de Laboratorio, Laboratorio , Grado I y II.

¿Cómo realizar la prueba de un cilindro estándar? Todos los pasos detallados desde la obtención de una muestra, pasando por el moldeado, curado, transportación, pruebas y reportes de las pruebas de los cilindros, son importantes. A continuación se dan los procedimientos apropiados para pruebas de resistencia de los cilindros hechos en el campo y curados en el laboratorio y de acuerdo con las normas ASTM: • Tome muestras de concreto de la parte media de la carga y después de que parte de ésta haya sido descargada. • Vuelva a mezclar la muestra para asegurar su homogeneidad. • Utilice moldes de acuerdo con las normas. • Use una varilla estándar o un vibrador, compacte el concreto en dos o tres capas iguales, tal como se requiera, y golpee los lados de los moldes para cerrar los huecos dejados por el varillado o el vibrador. • Termine la capa de cabeceo de manera lisa y a nivel para permitir capas delgadas. • Para el curado inicial de los cilindros en la obra durante las primeras 24 a 48 horas, almacene los cilindros en un am-













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CILINDROS R

• Transporte cuidadosamente los cilindros de un día de edad al laboratorio; manéjelos con cuidado. • En el laboratorio desmolde los cilindros, transfiera las marcas de identificación y colóquelos inmediatamente en un curado húmedo a 23±2° C. • Cure los cilindros en el laboratorio de acuerdo con el ASTM C 31; mantenga el agua sobre las superficies de los cilindros en todo momento. • Determine la masa del cilindro y regístrela. Esta información es útil para rastrear los problemas de la baja resistencia. • Las capas de cabeceo en los cilindros deben ser planas y el espesor promedio menor que seis mm y de preferentemente menor de tres mm. Esto es especialmente significativo significativo cuando se prueba pr ueba concreto con resistencias que exceden 480 kg/cm2. • Utilice material para el cabeceado con un mínimo 350 kg/cm2. Restrinja el reuso de compuestos de azufre para el cabeceado.

• Espere al menos dos horas, y preferentemente más tiempo, para que las capas de cabeceo de azufre se endurezcan. Las cuales con edades de uno a dos días con frecuencia dan como resultado una resistencia más alta, especialmente cuando se prueba concreto con una resistencia que excede 350 kg/cm2. • Al usar un cojín de neopreno, asegúrese de que se utilice la dureza apropiada para el nivel de resistencia probado; los cojines han pasado la prueba para poder usarse; los cojines no se desgastan y el número permitido de reusos no se ha excedido; véase el ASTM ASTM C 1231. 1231. Los cojines desgastados reducirán reducirán la resistencia medida. • Asegúrese de que sea calibrada la máquina de pruebas. • Mida el diámetro del cilindro y verifique la planicidad de la capa de cabeceo. • Centre el cilindro en la máquina de pruebas y utilice la velocidad de carga apropiada. Truene el cilindro para com-















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Determinación de la resistencia a la fexión del concreto

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n este resumen se presentan los lineamientos sobre la determinación de la resistencia a la fexión del concreto usando una viga simple con carga en los tercios del claro conorme a la norma Mexicana NMX-C-191-ONNCCE-2004. Usted puede usarlo para amiliarizarse con los procedimientos básicos de la Norma. Sin embargo, este resumen no tiene la intención de remplazar los estudios completos que usted haga de la Norma NMX-C-191-ONNCCE. Esta norma mexicana establece el método de prueba para la determinación de la resistencia a la lexión del concreto, usando una viga con cargas concentradas en los tercios del claro.

Equipo, aparatos e instrumentos Máquina de prueba: La máquina de prueba debe cumplir con lo establecido en la norma NMX-C-0-83-ONNCCE. NMX-C-0-83-ONNCCE. Dispositivo de aplicación de carga: Se debe utilizar un dispositivo capaz de aplicar cargas en los tercios del claro de prueba de tal modo que las uerzas sean perpendiculares a las caras horizontales de la viga y se distribuyan y apliquen uniormemente en todo lo ancho. Este dispositivo debe ser capaz de mantener ja la distancia entre los puntos de carga y los puntos de apoyo del espécimen con una tolerancia de ± 2 mm; además, las reacciones deben ser paralelas a la dirección de las uerzas aplicadas durante el tiempo que dure la prueba. La relación de la distancia del punto de aplicación de cada una de las cargas a la reacción más cercana dividida entre la altura de la viga, no debe ser menor men or de uno. Los bloques para la aplicación de la carga y de apoyo de la viga deben ser de acero del mismo ancho o mayor que el de la viga con una altura que no exceda de 65 mm, medida a partir del centro de giro. La sección de cada uno de los bloques que entran en contacto con la viga,













Figura 1: Aparato para la prueba de resistencia a la fexión con carga en los tercios del claro

los bloques de aplicación de la carga se use un rodillo y una rótula de acero pivoteada, (Véase Figura 1). Muestreo: El muestreo debe realizarse de acuerdo a lo establecido en la Norma NMX-C-161-0NNCCE. La recuencia del mismo puede establecerse de común acuerdo entre el productor y comprador, comprador, recomendándose el uso de la norma NMX-C-155-0NNCCE. NMX-C-155-0NNCCE. Cada muestra debe consistir de cuando menos dos especímenes de una misma revoltura que se prueban a la edad de proyecto. Preparación del espécimen: Los Lo s especímenes deben cumplir con lo establecido en las Normas NMX-C-159 Y NMX-C-160. La longitud del espécimen debe ser la distancia entre apoyos más 50 mm como mínimo. La distancia entre apoyos debe ser de tres veces el peralte de la viga con una tolerancia de 2 % Esta distancia debe ser marcada en las paredes de la viga antes del ensaye. Cabe decir que las caras laterales del espécimen deben estar en ángulo recto con las caras horizontales. Todas las supercies deben ser lisas y libres de bordes, hendiduras, agujeros o identicaciones grabadas.

Cabeza de máquina de prueba

Posición opcional para un rodillo de acero o una bola de acero Aplicación de carga y bloques de apoyo

Bola de acero 25 mm

25 mm

Aplicación de carga y bloques de apoyo

d=L/3

Espécimen Bola de acero

Rodillo de acero

L/3

L/3

L=Distancia entre apoyos

L/3

Estructura de carga rígida o si es un accesorio de carga, placa de acero o canal Soporte de la máquina de prueba













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DEtErminación

Procedimiento: Se debe voltear el espécimen sobre un lado con respecto a la posición del moldeado. Se centra en los bloques de apoyo; éstos a su vez deben estar centrados respecto a la uerza apli-

cada. Los bloques de aplicación de carga se ponen en contacto con la supercie del espécimen en los puntos tercios entre los apoyos. Se debe tener contacto total entre entre la aplicación de la carga y los bloques de apoyo con la supercie del espécimen. Se debe lijar las supercies del espécimen o bien usarse tiras de cuero si la separación de la línea de contacto entre ellas el las y los bloques es mayor de 0,1 mm. Se recomienda que el lijado de las supercies laterales de los especímenes sea mínimo, ya que puede cambiar las características ísicas de las mismas y por lo tanto aectar los resultados. Asimismo, se deben utilizar tiras de cuero únicamente cuando las supercies de los especímenes en contacto con los bloques de aplicación de carga, se aparten de un plano en no más de 0,5 mm. Aplicación de la carga: La carga se debe aplicar a una velocidad uniorme, tal que el aumento de esuerzo de las bras extremas no exceda de 980 kPa/min (10 kg/cm2 por min), permitiéndose velocidades mayores antes del 50% de la carga estimada de ruptura. Medición del espécimen después de la prueba: Se determina el ancho promedio, el peralte y la localización de













Si la ruptura se presenta uera del tercio medio del claro, en no más del 5% de su longitud, se calcula el módulo de ruptura como sigue: R=(3 Pa )/(b d 2) Donde: a Es la distancia promedio entre la línea de ractura y el apoyo más cercano en la supercie de la viga en mm. Si la ractura ocurre uera del tercio medio del claro en más del 5% se desecha el resultado de la prueba. Precisión: Los cálculos de la prueba se deben realizar con la siguiente exactitud: • Para dimensiones, con una precisión de 0,1 cm. • Para carga máxima aplicada, la precisión debe ser de 0.981 N (1kg). • Para el módulo de ruptura, de 9,8 kPa (0,1 kg/cm2). Informe de la prueba: Se deben incluir como mínimo los siguientes datos: • Identicación de la muestra. • Ancho promedio en cm, con aproximación de 0,1 cm.

• Peralte promedio en cm, con aproximación de 0,1 cm. • Distancia entre apoyos en cm, con aproximación de 0,1 cm. • Carga máxima aplicada, en N (kg). • Módulo de ruptura, aproximado al 9,8 kPa (0,1 kg/cm2). • Condiciones de curado y humedad del espécimen al momento de la prueba. • Si el espécimen se lijó o si se usaron tiras de cuero. • Deectos del espécimen. • Edad del espécimen. Observaciones Para la correcta aplicación de esta norma, es indispensable consultar las siguientes normas mexicanas en vigor: NMX-C-083-0NNCCE Industria de la Construcción.-Concreto-Determinación de la Resistencia a la compresión de cilindros de concreto.-Método de Prueba. NMX-C-155-0NNCCE Industria de la Construcción-Concreto-Conc Construcción-Concreto-Concreto reto hidráulico industrializado Especicaciones. NMX-C-159 NMX-C-159 Industria de la ConstrucciónConcreto-Elaboración y curado en el laboratorio de especímenes. NMX-C-160 NMX-C-160 Industria de la ConstrucciónConcreto-Elaboración y curado en obra de especímenes de concreto.













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CONCRETO SOMETIDO A PRESIÓN

Concreto sometido a presión Determinación del Módulo de elasticidad estático y relación de Poisson NMX-C-128-1997ONNCCE Primera parte

E

n este resumen se presenta el método de prueba para la deterdeterminación del Módulo de Elasticidad Estático Secante (Módulo de Young) y de la relación de Poisson en especímenes especímenes cilíndricos cilíndricos de concreto, cuancuan do se someten s ometen a esfuerzos esfuerzos de compresión longitudinal. Usted puede usarlo para familiarizarse con los procedimientos básicos de la Norma. Sin embargo, este resumen no tiene la intención de remplazar los estudios completos que usted

tido el concreto a esfuerzos de compresión dentro del comportamiento elástico. Es la pendiente de la secante definida por dos puntos de la curva del esfuerzo-deforma-















Figura 1: Deformímetro

Espécimen

Marco

deformación bajo la carga aplicada. Para medir las deformaciones longitudinales en los especímenes, debe usarse un dispositivo que pueda o no adherirse al espécimen cilíndrico y que permita realizar lecturas con exactitud de 0,0025 mm (una diezmilésima de pulgada), como mínimo, en dos líneas de medición diametralmente opuestas, paralelas al eje longitudinal del cilindro y centradas con respecto a la altura media del espécimen. La longitud efectiva de cada línea de medición no debe ser menor a 3 veces el tamaño máximo del agregado en el concreto y no mayor a dos tercios de la altura del espécimen. Es conveniente que

Micrómetro o r t e m ó r c i M

B

Perno

Espécimen

Figura 2: Deformímetro













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CONCRETO SOMETIDO A PRESIÓN Figura 3: Deformímetro adherible

Espécimen

Base de resina

Anillos y micrómetros (3 anillos y dos micrómetros)

Deformímetro adherible

Este es el dispositivo para medir la deformación longitudinal, al cual se le coloca un tercer anillo formado por dos segmentos iguales, colocado a la mitad de los dos anillos del dispositivo. Este anillo se sujeta al espécimen en dos puntos diametralmente opuestos y debe tener elementos que permitan la sujeción del segundo micrómetro para leer la deformación transversal. (Véase figura 4). El anillo central debe estar unido al pivote para permitir la rotación de los dos segmentos del anillo plano horizontal. En el lado opuesto del pivote o articulación













Preparación y acondicionamiento de las muestras Los especímenes deben elaborarse y curarse de acuerdo a los procedimientos descritos en la NMX-C-159 o en la NMX-C-160. La edad de prueba podrá ser de 14 o 28 días dependiendo del tipo de concreto ó la edad en que se requiera conocer el módulo de elasticidad. Especímenes extraídos con broca de diamante (Corazones)

Medición de especímenes

El diámetro y la altura se determinan con el promedio de dos lecturas registrándose con una exactitud de 1 mm, como lo indica la NMX-C-083 y NMX-C169 para especímenes normales (Estándar) y especímenes extraídos con broca de diamante, respectivamente.













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DETERMINACIÓN DEL MÓDULO

Determinación del Módulo de elasticidad estático y relación de Poisson NMX-C-128-1997-ONNCCE Segunda parte

E

n el número anterior se dieron diversas definiciones; se hizo referencia a los equipos aparatos e instrumentos así como a la preparación y acondicionamiento de













Especímenes extraídos con broca de diamante (Corazones) En el caso de ensaye en condiciones húmedas, se procede en forma similar a los especímenes cilíndricos moldeados como se indica en el párrafo pá rrafo anterior. Por su parte si se trata de ensaye en seco, hay que mantenerlos a temperatura ambiente como se indica en la NMX-C-169,y NMX-C-169,y determidetermi nar su masa, medirlos y se cabecean de acuerdo a lo indicado en la NMX-C-109.

un mayor número de lecturas. No deberá interrumpirse la carga en la toma de cada lectura, para lo cual, normalmente es necesario contar cuando menos con 3 personas para la realización de la prueba. El procedimiento de ensaye es el siguiente:















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DETERMINACIÓN DEL MÓDULO

que los indicadores de los micrómetros no registren movimientos importantes. Si esto sucede será un indicativo de que los anillos no se fi-

registro que podría emplearse en estas pruebas y una forma usual del reporte del módulo de elasticidad estático. Una vez alcanzada la carga que representa el 60 % de la máxima obtenida en













• Determinar el esfuerzo “S2” correspondiente al 40% del esfuerzo máximo. • Determinar la deformación unitaria “e2” correspondiente al esfuerzo “S2”. • Calcular el módulo de elasticidad

1. Obtener el coeficiente numérico de elasticidad usando la expresión siguiente: K = E/ f’ c













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resistenciA

Resistencia a la abrasión

A

brasión: Una cuestión clave de durabilidad para losas de pisos de concreto industriales. El diseño di seño y la especicación

Diseño con un propósito El diseñador necesita considerar el ambiente bajo el













Especifcación de la resistencia Tradicionalmente, cuando se requiere brindar resistencia adicional a la abrasión, lo normal ha sido especicar una resistencia a compresión incrementada de concreto. (Véase la Tabla 1). La investigación ha demostrado que

ser muy espesa cuando se trabaja excesivamente el concreto con mucha humedad. En donde ocurre esta condición la lechosidad supericial se desgastará rápidamente, posiblemente causando grietas menudas y mucha producción de polvo. El uso de concreto de bajo revenimiento completamente compactado, seguido en momentos correctos por las













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resistenciA

Figura 2. Efecto del método de acabado sobre la resistencia a la abrasión –relación w/c de 0.65 y curado con hoja de polietileno. Tiempo (minutos). 0

5

10

15

20

25

0.0 . ) m m ( n ó i s a r b a a l a a i c n e

-0.2 -0.4 -0.6

Aplanado mecánico repetido. Aplanado mecánico y desecación al vacío.

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DETERMINACIÓN DEL ÍNDICE

























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DETERMINACIÓN DEL ÍNDICE













PROPIEDADES MECANICAS DEL CONCRETO

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