1. PRUEBA DEL MARTILLO DE REBOTE O ESCLERÓMETRO Se basa en el principio de que el rebote de una masa elástica depende de la dureza de la superficie contra la cual golpea la masa. En la prueba del martillo de rebote una masa con carga de resorte tiene una cantidad fija de energía que se consigue mediante la extensión del resorte a una posición fija, esto se logra al pensar el embolo contra la superficie del concreto sujeto a prueba. Al soltarlo, la masa masa rebot rebota a del del émbol émbolo, o, todaí todaía a en contac contacto to con la super superfic ficie ie de concr concreto eto.. Algunos modelos modelos de de martillo dan dan los resultados resultados de la prueba prueba en !oja impresa.
MARTILLO ANALÓGICO PARA ENSAYOS EN HORMIGÓN "#$%AS& AS'% ()*+, S -))-&*, /0" -*1), E" -+*12, 0S# )*1+, "34-)2 1-5, 6"0 7-)7 El martillo para ensa8os en !ormigón ofrece un método rápido, sencillo 8 asequible para la ealuación no destructia de la resistencia a la compresión del !ormigón 8 otros materiales de construcción.9os martillos para ensa8os en !ormigón, de los que que El comet cometer er ofrec ofrece e model modelos os mecán mecánico ico 8 digita digital, l, se encue encuentr ntran an entre entre los instrumentos instrumentos más utilizados para pruebas de campo no destructias. Este medidor consta de un percutor cargado mediante un muelle que, al ser liberado, golpea la superficie con una energía de impacto fija 8 constante. /urante la carrera de rebote, la masa muee un puntero que indica el punto máximo de retorno 8, al mismo mismo tiempo tiempo,, indica indica un alor alor de refer referen encia cia deno denomin minad ado o $ebo $ebound und "umbe "umber r :";mero de rebote<. Este n;mero, conertido mediante las correlaciones disponibles en el martillo, da el alor de resistencia a la compresión para el ángulo de impacto. 3unciones principales&
-
Energía del impacto .*5 "m 4roisto de una piedra abrasia para preparar el ensa8o en la superficie (arcasa de aluminio ";mero de rebote indicado en el instrumento =ráfico de alores de rebotes en el instrumento que permiten un cálculo rápido de la fuerza de compresión del !ormigón. Sele Selecci cción ón de cura cura en el gráfic gráfico o depen dependie diend ndo o del del ángul ángulo o aplic aplicad ado o en el ensa8o.
CARACTERISTICAS TECNICAS
2.
PRUEBA DE RESISTENCIA DE PENETRACION Prueba de resise!"ia a #a $e!era"i%!& Se realiza por medio de una arilla de acero, o sonda, impulsada por una cantidad fija de energía, puede utilizarse para alorar la resistencia del concreto a la compresión, se basa en que la profundidad de penetración es inersamente proporcional a la resistencia a la compresión del concreto. Esta prueba es ;til para determinar si puede ser remoida la cimbra, tiene ma8or entaja que la prueba del martillo por que se prueba una ma8or profundidad del concreto, pero es más costoso. El e!sa'( de $e!era"i%! es)!dar o SPT :del inglés Standard Penetration Test <, es un tipo de prueba de penetración dinámica , empleada para ensa8ar terrenos en los que se quiere realizar un reconocimiento geotécnico. (onstitu8e el ensa8o o prueba más utilizado en la realización de sondeos, 8 se realiza en el fondo de la perforación. (onsiste en contar el n;mero de golpes necesarios para que se introduzca a una determinada profundidad una cuc!ara :cilíndrica 8 !ueca< mu8 robusta :diámetro exterior de +- milímetros e interior de >+ milímetros, lo que supone una relación de áreas superior a -**<, que permite tomar una muestra, naturalmente alterada, en su interior. El peso de la masa está normalizado, así como la altura de caída libre, siendo de ?>@+ ilopondios 8 5? centímetros respectiamente.
APLICACIONES Y CORRELACIONES El ensa8o S4' tiene su principal utilidad en la caracterización de suelos granulares :arenas o graas
arenosas<,
en
las
que
es
mu8
difícil obtener muestras
inalteradas paraensa8os de laboratorio. Al estar su uso mu8 extendido 8 dispone de una gran experiencia geotécnica en estas pruebas, se !an planteado correlaciones entre el golpeo S4' 8 las características de los suelos arenosos, así como con diersos aspectos de cálculo 8 diseBo geotécnico. 'ambién existen correlaciones en el caso de que el terreno sea co!esio, pero al ser un ensa8o prácticamente instantáneo, no se produce la disipación de los incrementos
de presiones intersticiales generados en estos suelos arcillosos por efecto del golpeo, lo que claramente debe influir en el resultado de la prueba. 4or ello, tradicionalmente se !a considerado que los resultados del ensa8o S4' :8 por extensión, los de todos los penetrómetros dinámicos< en ensa8os co!esios no resultan excesiamente fiables para la aplicación de correlaciones. En la actualidad, este criterio está cuestionado, siendo cada ez más aceptado que las pruebas penetrométricas pueden dar resultados igualmente álidos en todo tipo de suelo. En cualquier caso, al margen de la alidez o existencia de correlaciones, el alor del golpeo obtenido en un ensa8o de penetración simple es un dato indicatio de la consistencia de un terreno susceptible de su utilización para la caracterización o el diseBo geotécnicos. (uando el terreno atraesado es graa, la cuc!ara normal no puede !incarse, pues su zapata se dobla. (on frecuencia se sustitu8e por una puntaza maciza de la misma sección :no normalizada<. El ensa8o S4' no proporciona entonces muestra. El golpeo así obtenido debe corregirse diidiendo por un factor que se considera del orden de -@+.
CORRELACIÓN ENTRE EL GOLPEO SPT Y LA CONSISTENCIA DEL SUELO ATRA*ESADO Existen diersas correlaciones entre el resultado del ensa8o S4' 8 las características del terreno :compacidad, resistencia 8 deformabilidad<, e incluso con dimensiones de la cimentación requerida para un alor del asiento que se considera admisible. Sin embargo, las principales correlaciones que ligan el golpeo S4' con las características del terreno, lo !acen respecto a los parámetros ángulo de rozamiento interno e índice de densidad en las arenas :siendo el índice de densidad C <. En los terrenos co!esios, a;n cuando no son tan aceptadas, existen correlaciones respecto a la resistencia al corte sin drenaje . En algunas ocasiones, el alor del golpeo S4' debe ser afectado por unos factores correctores para tener en cuenta la profundidad a la que se realiza el ensa8o, 8 la influencia de la ubicación de dic!o ensa8o sobre la capa freática. Da8 que tener cuidado, 8a que en terrenos por ejemplo con graas o bolos o en arcillosos duros, podemos tener ma8orado nuestro S4', no siendo éste ensa8o entonces representatio de las características del terreno.
+. PRUEBA DE E,TRACCION %aterial 3iltros de fibra de idrio, sin aglutinantes, con un tamaBo efectio de poro de *.? a *.) m ó equialenteF asos de precipitado o matraces Erlenme8er de idrio de +** m9F idrio reloj de diámetro adecuado para cubrir el aso de precipitado o el matraz Erlenme8erF agitador magnéticoF termómetro de * a -** G(.
E-UIPO Equipo de agitación rotatorio. Este aparato de agitación debe ser capaz de !acer girar el aso o recipiente de extracción a >* H r.p.m. $ecipientes de extracción. Se necesitan frascos con suficiente capacidad para contener la muestra 8 el reactio de extracción. "o es necesario que estos frascos queden completamente llenos 8 pueden ser de diferentes materiales como idrio de borosilicato o plástico de politetrafluoroetileno :4'3E<. 9os recipientes de extracción 8 los equipos de filtración deben ser de materiales inertes que no lixiien o absorban los componentes del residuo. Equipo de filtración. Se puede utilizar cualquier unidad de filtración capaz de sostener un filtro de fibra de idrio 8 resistir la presión para llear a cabo la separación. Estas unidades de filtración deben tener un olumen interno mínimo de >** m9 8 deben estar adaptadas para acomodar un filtro de 15 mm de diámetro como mínimo. Se recomienda una unidad de filtración que tenga una capacidad interna de -.+ 9 ó más 8 que esté equipada para dar cabida a filtros de -1 mm de diámetro. %edidor de pD que cubra el interalo de medición de * a -1 6 de pD a + G(F balanza analítica con sensibilidad de *.- mgF parrilla con agitación 8 calentamientoF estufa con control de temperatura para trabajar a -** H + G(.
. PRUEBA DE RUPTURA 9a resistencia a la compresión de las mezclas de concreto se puede diseBar de tal manera que tengan una amplia ariedad de propiedades mecánicas 8 de durabilidad, que cumplan con los requerimientos de diseBo de la estructura. 9a resistencia a la compresión del concreto es la medida más com;n de desempeBo que emplean los ingenieros para diseBar edificios 8 otras estructuras. 9a resistencia a la compresión se mide tronando probetas cilíndricas de concreto en una máquina de ensa8os de compresión, en tanto la resistencia a la compresión se calcula a partir de la carga de ruptura diidida entre el área de la sección que resiste a la carga 8 se reporta en mega pascales :%4a< en unidades S0 o también gCcm.
9os requerimientos para la resistencia a la compresión pueden ariar desde -5 %4a para concreto residencial !asta ) %4a 8 más para estructuras comerciales. 4ara determinadas aplicaciones se especifican resistencias superiores !asta de -5* %4a 8 más. 9a resistencia a compresión es una medida de la capacidad del concreto para resistir cargas que tienden a aplastarlo. /imensiones de la bloqueta /urante la práctica se trabajará con probetas cu8as dimensiones están especificadas en las normas AS'% (21 I AS'% (2>7, en estas normas también se inclu8e consideraciones para los ensa8os a la compresión uni2axial sobre las probetas de concreto. -
9a dimensión referencial de la probeta para esta práctica será de ?J :lo equialente a -+cm.< de diámetro 8 >*cm. de altura.
PRUEBA DE SLUMP Este ensa8o se le !ace al concreto fresco para determinar, su consistencia o fluidez. (ono de asentamiento o Slump :cono de Abrams<. Es una prueba sencilla, fácil de !acer 8 relatiamente de bajo costo. Si se realiza siguiendo el procedimiento que se seBala a continuación, constitu8e un medio adecuado para controlar la uniformidad de las mezclas. 4ara diferentes estructuras 8 condiciones de colocación del concreto !a8 diferentes asentamientos apropiados& 4ara losa 8 paimentos compactados manualmente con arilla el asentamiento debe ser del orden de +*2 -** mm. :K2 1K<. 4ara secciones mu8 reforzadas 8 donde la colocación del concreto sea difícil, un asentamiento de -**2 -+* mm. :1K2 ?K< es el adecuado. 4ara la ma8oría de mezclas de concreto en obras medianas 8 pequeBas una consistencia plástica corresponde a un asentamiento entre +*2 -**mm. :K2 1K<. 4ara el ensa8o de asentamiento se requiere del siguiente equipo& 6n molde cónico de *> mm L2> mm de diámetro en la base ma8or, -* mm L2> mm. En la base menor 8 >*+mm L2 >mm de alto 6na arilla compactadora o apisonadora de acero, cilíndrica 8 lisa de -? mm de diámetro, una longitud aproximada de ?** mm 8 la punta redondeada.
/. PRUEBA CON PULSOS ULTRASONICOS 9a prueba ultrasónica a!ora se utiliza extensamente a traés del mundo 8 está claro que las entajas de este método sobre los métodos tradicionales de prueba, son probables a aumentar en su aplicación muc!o más. En particular su capacidad al examinar el estado del concreto en intensidad es incomparable.
9os materiales que se pueden ealuar de esta manera inclu8en, en particular, concreto 8 madera pero exclu8en los metales. (uando la prueba ultrasónica se aplica a los metales su objeto es detectar los defectos internos que enían generaciones de eco detrás en la dirección de la iga de incidente 8 éstos son tomados por un traductor de recepción. 9a medida del tiempo tomado por el pulso en recorrer de una superficie a un defecto 8 iajar de regreso, permite que sea localizada la posición del defecto. 9a técnica explicada en el párrafo anterior no se puede aplicar a los materiales !eterogéneos como el concreto o madera puesto que las generaciones de eco se generan en los numerosos límites de las diersas fases dentro de estos materiales dando por resultado una dispersión general de la energía del pulso en todas las direcciones.
M0TODOS DE PRUEBA 4ara ealuar la calidad del concreto así como de los materiales que lo conforman por la medida de la elocidad de los pulsos de ultrasonido, es necesario que ésta medida sea con un alto orden de exactitud. Se !ace esto usando un aparato que genere pulsos conenientes 8 mida exactamente el tiempo de duración de la transmisión :es decir tiempo del tránsito< que la muestra experimentó. 9a distancia que los pulsos iajan en el material :es decir la longitud del camino< se debe medir también para permitir a la elocidad sea determinada por& Melocidad del pulso N longitud del camino C 'iempo de tránsito 9ongitudes de camino 8 tiempos del tránsito cada uno se mide a una exactitud de alrededor LC2 -O. El instrumento indica el tiempo tomado por el pulso de ultrasonido en iajar desde el transductor de salida !asta el transductor de recepción, se logra esto cuando los transductores son colocados en los lugares conenientes en la superficie del espécimen o estructura a ensa8ar.
. PRUEBA DE E,TRACCION DE NUCLEOS 9a resistencia del concreto medida por ensa8os de n;cleos depende de la cantidad 8 distribución de !umedad en el espécimen en el momento del ensa8o. "o !a8 procedimiento estandarizado para acondicionar un espécimen que asegure que en el momento del ensa8o tendrá la misma condición de !umedad que el concreto en la estructura. 9os procedimientos de acondicionamiento de !umedad en este método de ensa8o están destinados a brindar condiciones de !umedad reproducibles que minimicen las ariaciones dentro de un laboratorio 8 entre laboratorios 8 que reduzcan los efectos de la !umedad introducida durante la preparación del espécimen. 9a resistencia compresia medida de un n;cleo, por lo general será menor que aquella del cilindro estándar correspondiente, adecuadamente curado 8 moldeado, al que se le realizó una prueba en la misma época. Sin embargo, para un concreto determinado, no existe una relación ;nica entre las resistencias de estos dos tipos de especímenes :er "ota ><. 9a relación se e afectada por arios factores tal como el niel de resistencia del concreto, los !istoriales de temperatura 8 !umedad en el lugar, el grado de consolidación, la ariabilidad de lote a lote, las
características de ganancia de resistencia del concreto, la condición del aparato de extracción de muestras, 8 el cuidado puesto en la extracción de n;cleos. A falta de requisitos de resistencia del n;cleo, de un código de construcción igente o de otros documentos legales o contractuales que puedan regular el pro8ecto, el especificador de las pruebas debe establecer en las especificaciones del pro8ecto los criterios de aceptación de resistencias de n;cleos. En A(0 >-), se proporciona un ejemplo de criterios de aceptación de resistencia del n;cleo,+ los cuales se utilizan para ealuar los n;cleos tomados para inestigar los resultados de pruebas de baja resistencia de cilindros curados estándar durante la construcción. /e acuerdo con A(0 >-), el concreto representado por los n;cleos se considera estructuralmente adecuado si la resistencia promedio de tres n;cleos es al menos )+PO de la resistencia especificada 8 ninguna resistencia de n;cleo es menor de 5+PO de la resistencia especificada.
ALCANCE -.- Este método de ensa8o trata sobre la obtención, preparación 8 ensa8o de n;cleos perforados a partir de concreto para determinaciones de longitud o resistencia a la compresión o resistencia a la tracción indirecta. Este método de prueba no se aplica a n;cleos de concreto lanzado. "#'A -QEl método de prueba (-?*1C(-?*1% se aplica para obtener, preparar 8 probar n;cleos de concreto lanzado. "#'A QEl Apéndice R- proporciona recomendaciones para la obtención 8 ensa8o de igas aserradas para determinar su desempeBo a flexión.
. PRUEBA DE CILINDROS MOLDEADOS EN EL LUGAR Este resumen solamente contempla los procedimientos necesarios para preparar 8 curar probetas cilíndricas de concreto compactadas mediante arillado 8 que además contengan mezclas con agregado grueso de K como tamaBo máximo. 9a norma AS'% (>- también contempla los procedimientos para obtención de muestras tipo igaJ, las que se compactan mediante ibrado 8 también para el muestreo de concretos preparados con agregados de diámetros ma8ores a la K :reisar la norma AS'% (-5<.
MUESTREO& 2
2
9os especímenes deben ser cilindros de concreto aciado 8 fraguado en posición ertical, de altura igual a dos eces el diámetro, siendo el especímen estándar de ?T- pulgadas, ó de 1T) pulgadas para agregado de tamaBo máximo que no excede las J. 9as muestras deben ser obtenidas al azar, por un método adecuado 8 sin tener en cuenta la aparente calidad del concreto. Se deberá obtener una muestra por cada -* m> de concreto producido ó +** m de superficie llenada 8 en todo caso no menos de una diaria. Este 8a es un tema sujeto al criterio del ingeniero residente ó del superisor
2 2
de obra, 8a que la importancia de determinado elemento estructural puede ameritar la toma de un ma8or n;mero de muestras para control. (olocar el molde sobre una superficie rígida, !orizontal, nielada 8 libre de ibración. (olocar el concreto en el interior del molde, depositándolo con cuidado alrededor del borde para asegurar la correcta distribución del concreto 8 una segregación mínima.
CONO DE ABRAMS Es el ensa8o que se realiza al !ormigón en su estado fresco, para medir su consistencia :UfluidezU del !ormigón<. El ensa8o consiste en rellenar un molde metálico troncocónico de dimensiones normalizadas, en tres capas apisonadas con + golpes de arilla V pisón 8, luego de retirar el molde, medir el asentamiento que experimenta la masa de !ormigón colocada en su interior. Esta medición se complementa con la obseración de la forma de derrumbamiento del cono de !ormigón mediante golpes laterales con la arilla V pisón.
