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Fig.1.Mquinadeensayo(ACCUTEK).
SECCINN3DETERMINACINDELESFUERZODECOMPRESINEN
ESPECMENESCILNDRICOSDECONCRETO.(RESUMENASTMC39)
1. ALCANCE.
Esta prctica cubre la determinacin del esfuerzo de compresin enespecmenes cilndricos, sean estos moldeados, o ncleos obtenidos porextraccin.Esta norma se limita a hormigones que tengan un peso unitario enexcesode800kg/m3(50lb/pie3).Elesfuerzoalacompresindelespcimenescalculadodividiendolamximacargaobtenidaduranteelensayoporelreadela cara axial del espcimen.Los resultadosa lacompresin obtenidospuedendepender de forma y el tamao del espcimen, la pasta del cemento, losprocedimientosdemezcla,losmtodosdemuestreo,fabricacinylaedadylascondicionesdehumedadduranteelcurado.
2. EQUIPO.
Mquina de ensayo. La mquina de ensayodeber tener la suficiente capacidad paraabastecer el ndice de cargas solicitadas. Lacalibracin de la mquina se debe verificar deacuerdoalaNormaASTME4yenlassiguientescondiciones:
Sedebecalibrarlamquinaporlomenoscada13meses.
Enlainstalacinoriginalorelocalizacindelamquina.
Sisetienedudadesuprecisinoexactitud.
La mquina deber ser operada con energa ysercapazdeaplicarunacargacontinuadurantetodoelprocesodeensayo.Elporcentajedeerrorpermitido para mquinas de ensayo no debe exceder el 1.0 % de la cargaindicada.
Equipoadicional.estcompuestodelossiguientesmateriales:
Escuadrasmetlicas.debensercomomnimode30cm.de longitud,parachequearlaperpendicularidad.
ASTM
C
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Siundimetrodifieredelotroenms
del2%losespecmenesnosern
probados.
Fig. 2. Medicin del dimetrodelespcimen.
Fig. 3. Chequeo de laperpendicularidad.
Fig. 4. Chequeo de laplaneidad.
Equipodelminasgraduadas.elcualestprovistodelminasdeespesordeterminadoquesirve parachequear laplaneidad y lasdepresiones en lascarasdelespcimendeconcreto.
Flexmetro.dispositivoparamedir.
Tornillomicromtrico.seloutilizaparamedireldimetrodelcilindro,conunaaproximacinde0.25mm,(0.01pulg).
3. MUESTRA.
Las probetas cilndricas de hormign deberncumplirconlosiguiente:
Medirdosdimetrosenngulorectoen lapartemedia de la altura del espcimen, con unaaproximacinde0.25mm.(0.01pulg).
Chequearqueelejeaxialdeperpendicularidadylosextremosplanosdelespcimen,nosealejenmsde0.5(1mmen100mm).
Los especmenes que no tengan sus extremosplanos dentro de 0.05 mm (0.002 pulg.) sepulirn,esmerilaranocapearnsegnlaNormaASTMC617oASTMC1231.
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Fig. 5. Longitud delespcimen.
Fig.6.Especmenesenlacmaradecurado.
Fig. 7. Espcimen saliendo de lacmaradecurado.
Lalongituddebesermedidaconprecisinde1mm.Entres lugares espaciados alrededor de la circunferencia.Cuando la determinacin de la densidad no esrequeridaycuandolarelacindelalongitudconelradioesmenor que 1.8 omayor que 2.2, se debemedir lalongituddelespcimenconunaprecisinde0.05D.
4. PROCEDIMIENTO.
1. Empezar el ensayo tan pronto como el espcimen ha sido retirado de lacmaradecuradoyconservarsuscondicionesdehumedad.
Tabla3.1.Toleranciapermisibledetiempodeensayo.
AdoptadodelaNormaASTMC39
2. Limpiar lasuperficiedelossoportessuperioreinferiordelaprensa.
3. Colocarelespcimenenelbloquedesoporteinferior.
4. Alinearlosejesdelespcimenconelcentrodelbloque de empuje superior (soporte concabezamovible).
5. Verificar que el indicador de carga seencuentreencero.
6. Moverel bloquedesoporte inferior lentamente para poner elespcimenencontactoconlosplatosdecompresindelaprensa.
EDAD TOLERANCIAPERMISIBLEDETIEMPODEENSAYO
24H003das7das28das90das
0.5h2.1%2h2.8%6h3.6%20h3.0%
2das2.2%
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Fig.10.Reportedelafalla.
Fig. 9. Vlvula de inyeccindeaceite.
Fig. 8.Espcimen colocado en lamquinadeensayo.
7. Aplicarcargacontinuamente (sinchoque)conunrangodevelocidadde0.250.05MPa/s(357psi/s).Paramquinasde tornillo laproporcindecarga depender del tamao del espcimen deprueba,mdulodeelasticidaddelhormignydeladurezadelamquinadecomprobacin.
8. Durante el ensayo ajuste lavlvula de inyeccindeaceitesuavemente,conelobjetodemantenerconstante la velocidad de aplicacin de la cargadurantelaltimamitaddelafasedecarga.
9. Aplicarlacargahastaqueelespcimenfalle.
10.Registrar la mxima carga soportada por elespcimen. Para mquinas con indicadores decargaautomticos,nodetener laaplicacinde lacarga hastaquedisminuyamsdel 95%de lamximacarga.
11.Anotar el tipo de fractura y la apariencia delconcreto.
12.Calcular el esfuerzo de compresin con unaaproximacinde0,1MPa.(10psi)
13.Si la relacin L/D es 1.75 o menor, el valorcalculado de esfuerzo se debemultiplicar por elfactordecorreccindeterminadoenlaTabla3.2.
Tabla3.2FactordecorreccinsegnlarelacinL/D
L/D FACTORDECORRECCIN1.75 0.98
1.50 0.96
1.25 0.93
1.00 0.87
AdoptadodelaNormaASTMC39
14.Registrarlosdatos.
Nota:Elpromediode laresistenciadecilindrosencondicionesdecampode lamismamuestranodebevariarenmsde8%para2resultadosyenmsde9.5%paratresresultados.
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TABLA3.3Rangoaceptableenfuerzaindividualdecilindros
COEFICIENTEDEVARIACIN
RANGOACEPTABLEENFUERZAINDIVIDUALDE
CILINDROS
6X12pulg.(150X300mm)
2Cilindros 3Cilindros
Condicionesdelaboratorio 2,40% 6,60% 7,80%
Condicionesdecampo 2,90% 8,00% 9,50%
4X8pulg.(100X200mm)Condicionesde
laboratorio3,20% 9% 10,60%
AdoptadodelaNormaASTMC39
TABLA3.4Dimetromximodelacaramovibledelamquina
DIMETRODEPRUEBADEESPECMENESENmm.(pulg.)
DIMETROMXIMODELACARAMOVIBLEDELAMAQUINAEN
mm.(pulg.)
50(2) 105(4)
75(3) 130(5)
100(4) 165(6.5)
150(6) 255(10)
200(8) 280(11)
AdoptadodelaNormaASTMC39
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5. CLCULOS.
Calcularlaresistenciaalacompresin.
AP
R =
Donde:
R=Esfuerzoalacompresindelespcimen(MPa).P=Mximacargaaplicada(kn).A=readelacaraaxialdelespcimen(mm2).
Siserequierecalculeladensidaddelespcimencercade10kg/m3(1lb/ft3)comosigue:
VW
Densidad =
Donde:
W=masadelespcimen,Kg(lb),y
Fig.11.Esquemadelacaramovibledelamquina
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V = Volumen del espcimen obtenido de la media del dimetro y de lamediadelalongitudopesandoelcilindroenaireysumergido,m3(ft3).
Sielvolumenseobtienepesando,sedeberealizardelasiguientemanera:
W
sWWV g -
=
Donde:
Ws=masaaparentedelespcimensumergidoW g =densidaddelaguaa23C(75F)=997.5kg/m
3(62.27lbs/ft3)
6. TIPOSDEFALLAS.
AdoptadodelaNormaASTMC39
ASTM
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Tipo1Conosrazonablementebienformadosenambosextremos,menos1en(25mm)deagrietarseatravsdeloscasquillos.
Tipo2Conobienformadoenunextremo,grietasverticalesquefuncionanatravsdeloscasquillos,ningunconobiendefinidoenelotroextremo.
Tipo3Grietasdeacolumnadoverticalatravsdeambosextremos,ningunconobienformado.
Tipo4Fracturadiagonalsinagrietarseatravsdeestremos,gorpearlegeramenteconelmartilloparadistinguirdeltipo1
Tipo5Fracturaslateralesenlapartesuperiorofondo
Tipo6Similaraltipo5peroelextremodelcilindroesacentado
Fig.11Diagramaesquemticodelospatronestpicosdefractura
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LISTADECHEQUEOASTMC39
1. Removerelespcimendelacmaradecurado,peromantengalahumedad.
A. Chequearlaperpendicularidaddelespcimenconrespectoalejeaxial,y laplaneidaddelosextremos.
B. Determinareldimetroconprecisinde0.25mm.(0.01pulg),midiendodosdimetrosenngulorectoenlapartemediadelaalturadelespcimen.
2. Limpiarlasuperficiedelosbloquesdecarga.
3. Colocarelespcimensobreelbloquedecargainferior.
4. Alinearelejedelespcimenconelcentrodelbloquedecargasuperior.
5. Verificarqueelindicadordecargaseencuentreenlamarcadecero.
6. Llevarelbloquesuperiorsobreelespcimendetalmaneraquesepuedarotarlapartemovibledelbloque.
7. Aplicarlacargacontinuamentesinchoquesaunavelocidadde0.250.05MPa/s,paramquinasdetipotornillodependerdel tamaodelespcimendeprueba,mdulo de elasticidad del hormign y de la dureza de la mquina decomprobacin.
7.1Nohaganingnajusteenlavelocidaddelamquinaenelmomentoenqueelespcimenestapuntodefallar.
8. Registrarlamximacarga.
9. Anotareltipodefalla.
10.CalcularlaresistenciaalacompresinyreportedeacuerdoalaNormaASTMC39.