Control de Calidad en Concreto

CURSO DE TECNICAS DE LABORATORIOMDULO IIING. FRANCISCO JAVIER RUEDA FNOVIEMBRE DE 2005

CONTENIDOControl de Calidad

Masa Unitaria y Rendimiento Volumtrico

Fraguado del Concreto

Resistencia del Concreto

1. CONTROL DE CALIDAD

1. CONTROL DE CALIDAD Se puede definir como el conjunto de operaciones y decisiones que se toman con el propsito de cumplir el objeto de lo contratado y cumplir con los requisitos exigidos para el concreto en la normatividad vigente

1. CONTROL DE CALIDAD Control de Calidad de Materias Primas

Control de Calidad de Producto Terminado

Control Estadstico de Calidad

1. CONTROL DE CALIDAD Control de Calidad de Materias PrimasPlanes de muestreo y ensayo para todas las materias primas utilizadas en la produccin de concreto

El uso de materias primas de buena calidad, mezcladas correctamente y en proporciones justas, debe conducir a un producto que finalmente alcance sus cualidades potenciales.

1. CONTROL DE CALIDAD Control de Calidad de Producto TerminadoEstablecer planes de muestreo y ensayo:

Estado Fresco

Frecuencia de muestreo

Asentamiento

Manejabilidad

Contenido de aire

Fraguado

Elaboracin y curado de muestras

Estado Endurecido

Resistencia a la Compresin

Resistencia a la Flexin

1. CONTROL DE CALIDAD Control de Calidad de Producto TerminadoEstado FrescoFrecuencia de Muestreo

1. CONTROL DE CALIDAD Control de Calidad de Producto Terminado Estado FrescoAsentamiento (NTC 396)

1. CONTROL DE CALIDAD Control de Calidad de Producto Terminado Estado FrescoManejabilidad

1. CONTROL DE CALIDAD Control de Calidad de Producto Terminado Estado FrescoTiempos de Fraguado (NTC 890)

1. CONTROL DE CALIDAD Control de Calidad de Producto Terminado Estado FrescoContenido de Aire (NTC 1032)

1. CONTROL DE CALIDAD Control de Calidad de Producto Terminado Estado FrescoElaboracin y Curado de especimenes (NTC 454, 550, 1377)

1. CONTROL DE CALIDAD Control de Calidad de Producto Terminado Estado EndurecidoResistencia a la CompresinResistencia a la Flexin

1. CONTROL DE CALIDAD Control Estadstico de Calidad (NTC 2275)


Normas de Control


Requisitos del nivel de resistencia Existe la probabilidad que algunos resultados de resistencia sean < fc

NSR 98 establece que el concreto a la edad especificada debe cumplir simultneamente los siguientes requisitos:

1.Que los promedios de todos los conjuntos de tres pruebas consecutivas (promedio mvil) de ensayos de resistencia, iguale o exceda el valor especificado de fc.

2.Que ningn resultado individual de las pruebas de resistencia (promedio de dos cilindros), sea inferior a fc 35 kg/cm2


Requisitos del nivel de resistenciaNSR 98 establece que el concreto debe dosificarse y producirse para asegurar una resistencia que minimice la frecuencia de resultados por debajo de fc

Por tanto los requisitos de la NSR quedan as:

La probabilidad de que el promedio de tres pruebas consecutivas sea inferior a fc debe ser de 1 en 100

2. La probabilidad de obtener resultados inferiores a fc-35 kg/cm2. debe ser menor de 1 en 100.


Requisitos del nivel de resistenciaDe acuerdo con la NSR 98, la resistencia promedio del concreto fcr, debe ser la mayor de:

Tabla 10.7 Coeficiente de modificacin para la desviacin estndar cuando hay disponibles menos de 30 ensayos.Fuente. Snchez de Guzmn Diego, Tecnologa del Concreto y del Mortero. Pg. 201


Requisitos del nivel de resistenciaCuando no se tengan registros de ensayos para calcular la desviacin estndar, la resistencia promedio requerida de diseo fcr en kg/cm2, se deber calcular de acuerdo con la tabla 10.8:

Tabla 10.8 Resistencia promedio requerida a la compresin cuando no hay datos que permitan determinar la desviacin estndarFuente. Snchez de Guzmn Diego, Tecnologa del Concreto y del Mortero. Pg. 201

2. MASA UNITARIA Y RENDIMIENTO VOLUMETRICO

2. MASA UNITARIA Y RENDIMIENTO VOLUMETRICO Clculo de la masa unitaria y rendimiento volumtrico (NTC 1926)

2. MASA UNITARIA Y RENDIMIENTO VOLUMETRICO Si Ry > 1.0, se ha producido un exceso de concreto.

Si Ry < 1.0, la bachada de concreto producido se ha quedado corta con respecto al diseo.

Muy importante calcular con precisin el volumen a utilizar en obra y asumir un desperdicio, ya que el volumen de concreto despus de fraguado, normalmente es menor a lo esperado, debido a desperdicio, separaciones, irregularidades en el terreno, deformaciones en la formaleta, prdida de aire incluido o asentamiento.

3. FRAGUADO DEL CONCRETO El Fraguado corresponde al proceso de endurecimiento de la mezcla de concreto, donde se experimenta una transicin de estado plstico a estado endurecido, bajo ciertas condiciones de tiempo y temperatura

El procedimiento de ensayo se ha normalizado en la NTC 890

3. FRAGUADO DEL CONCRETO Fraguado inicial: corresponde al punto en el cual el concreto deja de ser un material blando para convertirse en un cuerpo rgido pero frgil. Resistencia a la penetracin de 35 kg/cm2

Fraguado final: corresponde al punto mximo de liberacin de calor como manifestacin de la reaccin qumica entre el agua y el cemento, y el concreto comienza la etapa de endurecimiento. Resistencia a la penetracin de 280 kgcm2

3. FRAGUADO DEL CONCRETO El tiempo de fraguado del concreto influye en:

Resistencia Manejabilidad

Su determinacin es importante para saber si se necesitan aditivos que controlen la velocidad de fraguado (acelerantes o retardantes), y poder regular los tiempos de mezclado, transporte y colocacin y no afectar ni la manejabilidad ni la resistencia del concreto.

En pisos industriales y pavimentos es til para determinar la ventana de corte de las juntas de control

TIEMPO DE FRAGUADO

4. RESISTENCIA DEL CONCRETO Naturaleza de la resistencia del concreto

La resistencia de la pasta hidratada y endurecida (matriz) La resistencia de las partculas del agregado.

La resistencia de la interfase matriz-agregado

4. RESISTENCIA DEL CONCRETO Factores que influyen en la resistencia del concreto

Contenido de Cemento

Material ms activo de la mezcla de concretoContenido (proporcin), tiene gran influencia en la resistenciaA > contenido de cemento > resistenciaA < contenido de cemento < resistencia


Relacin agua-cemento y contenido de aire

Ley de Abrams: para los mismos materiales y condiciones de ensayo, la resistencia del concreto completamente compactado a una edad dada, es inversamente proporcional a la relacin agua-cemento.

El contenido de aire reduce la resistencia del concreto


Agregados

Distribucin granulomtrica

Forma y textura

Resistencia y rigidez de las partculas


Tamao Mximo del Agregado

Eficiencia del cemento: resultado de dividir la resistencia de un concreto por su contenido de cemento

Para concretos de alta resistencia:A mayor fc menor debe ser el tamao del agregado para que la eficiencia del cemento sea mayor

Para concretos de resistencia intermedia y baja:A mayor tamao del agregado, mayor ser la eficiencia del cemento

En trminos de relacin agua-cemento, cuando esta es ms baja la diferencia en resistencia del concreto con tamaos mximos menores o mayores es ms pronunciada.


Fraguado del Concreto

Es muy importante su determinacin, ya que este parmetro afecta la resistencia del concreto.

Edad del Concreto

Fraguado final proceso de adquisicin de resistencia que aumenta con el tiempo

28 das, edad en que se especifica la resistencia del concreto

Concretos con menor A/C aumenta de resistencia ms rpidamente que concretos con mayor A/C


Curado del Concreto

Proceso mediante el cual se controla la prdida de agua de la masa de concreto, por efecto del sol, temperatura, viendo, hmedad relativa, para garantizar la completa hidratacin de los granos de cemento.

Deficiencias en el curado, se reflejan en bajas resistencias y fisuras por retraccin o contraccin plstica.


Temperatura

Durante el proceso de curado, temperaturas ms altas aceleran las reacciones qumicas de la hidratacin aumentando la resistencia del concreto a edades tempranas, sin producir efectos negativos en la resistencia posterior.

Temperaturas muy altas durante los procesos de colocacin y fraguado del concreto incrementan la resistencia a muy temprana edad pero afectan negativamente la resistencia a edades posteriores, especialmente despus de los 7 das, debido a que se da una hidratacin superficial de los granos de cemento que producen una estructura fsicamente ms pobre y porosa.

4. RESISTENCIA DEL CONCRETO Resistencia a la Compresin

Caracterstica mecnica principal del concreto.

Capacidad de soportar carga por unidad de rea

Se determina por medio del ensayo sobre probetas cilndricas (NTC 673)

4. RESISTENCIA DEL CONCRETO Resistencia a la Compresin

Aspectos ms importantes a tener en cuenta ( NTC 550, 673 y 1377)

Garantizar dimensiones de los moldes Impregnar los moldes con material desmoldante Elaboracin de cilindros en 3 capas y apisonando de acuerdo con los requerimientos de las normas. Cilindros recin elaborados deben permanecer en reposo y protegidos de golpes o vibraciones. Desencofrar a las 24 horas +/-8 horas. Curarse en condiciones controladas de humedad y temperatura. Cumplir con los parmetros de velocidad de aplicacin de carga

4. RESISTENCIA DEL CONCRETO Resistencia a la Flexin

Reviste importancia en pavimentos o pisos industriales

Esfuerzo mximo de flexin se denomina Mdulo de Rotura MR

Se determina por el ensayo sobre vigas de seccin cuadrada segn NTC 2871.


Cuando la falla ocurre en el tercio medio de la luz de la viga (generalmente sucede as), el MR se calcula:

- Si la falla ocurre en la superficie a tensin por fuera del tercio medio en no ms de un 5% de la luz, el MR se calcula:- Si la falla de la viga ocurre por fuera del tercio medio y a una distancia mayor al 5% de la luz libre de la viga, el ensayo se debe descartar


Aspectos ms importantes a tener en cuenta NTC 2871:

Garantizar las dimensiones de los moldes para las viguetas Impregnar los moldes con material desmoldante Confeccin de las viguetas en dos capas iguales de acuerdo con los requerimientos de la norma Viguetas recin elaboradas, deben permanecer en reposo, cubiertas con plstico, sin vibracin que las afecte y se deben desencofrar a las 20 horas +/- 4 horas. Curarlas a temperatura y humead controladas. La norma recomienda saturarlas en agua 24 horas al ensayo. La experiencia ha mostrado que es mejor saturarlas en agua a temperatura controlada, desde que se desencofran hasta el momento del ensayo. Evitar el secado superficial de las viguetas antes de ensayarlas Garantizar que la aplicacin de la carga se haga a velocidad constante Utilizar lminas de cuero de 6.4 mm de espesor, 25 mm a 50 mm de dimetro, para eliminar cualquier espacio mayor a 0.1 mm entre el especmen y los dispositivos de soporte para aplicar la carga.


El MR vara entre el 10% y 20% de la resistencia a la compresin

Cmite Europeo del Concreto estableci una correlacin entre flexin y compresin y es la siguiente:

K = constante que vara entre 2.0 y 2.7- En la prctica se recomienda realizar ensayos de cilindros y vigas para determinar el K

4. RESISTENCIA DEL CONCRETO Resistencia a la Traccin Indirecta:

La Traccin del concreto es un parmetro dficil de medir.

L. Carneiro y A. Bercellos desarrollaron el mtodo de ensayo llamado Traccin Indirecta o mtodo brasilero.

Se calcula mediante la siguiente expresin:

T= Resistencia a la traccin indirecta en kg/cm2.P= Carga mxima aplicada en kg.L= Longitud del cilindro en cm.D= Dimetro del cilindro en cm. Muy buena correlacin entre el mdulo de rotura y traccin indirecta

- Se debe determinar mediante ensayos

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