DIAPOSITIVAS
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Ensayos de Control en el Ensayos de Control en el Hormigón Hormigón Marlon Valarezo A. mfvalarezo@utpl edu ec mfvalarezo@utpl.edu.ec 1 [email protected]
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Ensayos de Control en elEnsayos de Control en el HormigónHormigón
Marlon Valarezo A.mfvalarezo@utpl edu [email protected]
1. Muestreo2. Consistencia3. Temperatura3. Temperatura4. Contenido de aire5 Masa volumétrica5. Masa volumétrica6. Especímenes para la
i t iresistencia7. Tiempo de fraguado
1. Muestreo ASTM C 172 (AASHTO T 141), NTE 17631. MuestreoMuestreo del concreto fresco
Requisitos:
• Tamaño de la muestra ≥ 28 L (1 pie3).
• Se la debe obtener duranteSe la debe obtener durante los 15 minutos entre la primera y la última porción de la amasadade la amasada.
• No se la debe tomar ni de la porción inicial de la descarga, i t l ió fi lni tampoco a la porción final.
2. Consistencia
• Asentamiento mediante el cono de Abramscono de Abrams
ASTM C 143 (AASHTO T 119), NTE 1578
• Medidor K de asentamientoASTM C 1362ASTM C 1362Este método permite una evaluación rápida de la fluidez y consistencia del hormigón recién mezclado.
Sample collected Slump Cone Filled
Slump Measured
Cone Removed and Concrete Allowed to ‘Slump’ [email protected]
Consistencia (2)
Aparato de vibración inclinada de la FHWA (Federal HighwayAdministration).
Diseñado para medir la trabajabilidadde hormigón de bajo asentamiento, resultó ser un método muy indirecto y de difícil uso para laun método muy indirecto y de difícil uso para la medición de viscosidad del hormigón bajo vibraciòn .
Consistencia (3)
• Consistómetro Vebe ASTM C 1170
Método de prueba utilizado para determinar la consistencia y la densidad de mezclas extremadamente secas.
De uso común en concreto compactado con rodillo.
Consistencia (4)
Penetración de la esfera de Kelly ASTM C 360
Este método de ensayo determina la profundidad de penetración de una masa de p pmetal en hormigón de cemento hidráulico recién mezclado.
3. TemperaturaASTM C 1064 (AASHTO T 309)ASTM C 1064 (AASHTO T 309):Temperatura del concreto de cemento portland frescocemento portland fresco
4. Masa Volumétrica y Rendimiento
ASTM C 138 (AASHTO T 121): Masa volumétrica (Masa unitaria), rendimiento y contenido de airerendimiento y contenido de aire (gravimétrico) del concreto.
ASTM C 1040 (AASHTO T 271): Masa volumétrica en la obra del concreto no endurecido y endurecido a ytravés de métodos nucleares.
5. Contenido de AireMétodo por presión ASTM C 231 (AASHTO T 152)Método por presión ASTM C 231 (AASHTO T 152)
Método volumétrico ASTM C 173 (AASHTO T 196)
Método gravimétrico ASTM C 138 (AASHTO T 121)
Indicador de aire de bolsillo AASHTO T [email protected]
Frecuencia del Ensayo de Asentamiento
• Primera amasada del día.
• Siempre que la consistencia parezca variar• Siempre que la consistencia parezca variar.
• Siempre que se moldeen en la obra cilindros para d i t i
Frecuencia del Ensayo de Contenido de Aire
ensayos de resistencia.
Frecuencia del Ensayo de Contenido de Aire
• Normalmente realizado en el sitio de entrega del concreto para garantizar el contenido de aire adecuado.
• Siempre que se moldeen en la obra cilindros para p q pensayos de resistencia.
• El registro de la temperatura del concreto se debeEl registro de la temperatura del concreto se debe mantener.
6. Especímenes de PruebaEspecímenes moldeados en la obra ASTM C 31 (AASHTO T 23)
Especímenes moldeados en el laboratorio ASTM C 192 (AASHTO T 126)
Límite de tiempo:
Empiece el moldeo ≤ 15 minutos después del muestreoEmpiece el moldeo ≤ 15 minutos después del muestreo
Tamaño de los Especímenes de Prueba
Cilindros :– Tamaño Máx. del agregado 50 mm (2 pulg.):Tamaño Máx. del agregado 50 mm (2 pulg.):
150 × 300 mm (6 x 12 pulg.)—Cilindro estándar– Tamaño Máx. del agregado > 50 mm (2 pulg.):
Diá t 3 t ñDiámetro = 3 x tamaño max. agreg. Altura = 2 x diámetro
– Concreto de alta resistencia:100 x 200 mm (4 x 8 pulg.)
Vigas para Flexión:Vigas para Flexión:• Tamaño máx. del agregado 50 mm (2 pulg.):
Sección transversal: 150 × 150 mm (6 x 6 pulg.)—Viga estándar( )Longitud: ≥ 500 mm (20 pulg.)
• Tamaño máx. del agregado > 50 mm (2 pulg.):Sección transversal = 3 x tamaño máx. agreg. Longitud = 3 x profundidad + 50 mm (20 pulg.)
Curado de las Probetas ASTM C 511
Curado inicial
tiempo máximo de almacenamiento:tiempo máximo de almacenamiento:48 horas
Temperatura: 16 a 27 °C Temperatura 16 a 27 C 20 a 26 °C (hormigón alta
resistencia)
Curado finalT t 23 2°CTemperatura: 23 + 2°C.
7. Tiempo de Fraguado ASTM C 403 (AASHTO T 197) ASTM C 403 (AASHTO T 197)
Determina el tiempo de fraguado del concreto midiendo la resistencia a laconcreto, midiendo la resistencia a la penetración producida en intervalos de tiempo regulares.
8. Resistencia del Concreto in‐situ ASTM C 1074
Método de la Madurez: Estima la resistencia del hormigón en sitio para permitir el inicio de actividades de construcción críticos, tales como:
(1)Eliminación de encofrado y reapuntalamiento.(2)Tensado de los tendones (hormigón post tensado).(3)Terminación de protección en clima frío.(4)Apertura de carreteras al tráfico.
El í di d d té i d l f t ti t tEl índice de madurez se expresa en términos del factor tiempo‐temperatura o en términos de la edad equivalente a una temperatura específica.
Ensayos Adicionales para el Concreto Fresco
Ensayos acelerados para resistencia a compresión ASTM C 684
• Agua Caliente (35°C±3°C)• Agua hirviendog• Autogeno• Alta temperatura (150°C±3°C)
Contenido de clorurosContenido de cloruros Método de la NRMCA
Ensayos Adicionales para el Concreto Fresco
• Contenido de material cementante suplementario• Sangrado (exudación) ASTM C 232 (AASTO T 158)
C t id d l M t i l C t tSangrado
Contenido del Material Cementante Suplementario en el Concreto
1. Compresión2. Flexión3. Tensión4. Contenido de aire5. Masa volumétrica5. Masa volumétrica6. Contenido de cemento7 Análisis petrográfico7. Análisis petrográfico8. Modulo de Elasticidad
1. Ensayo de Resistencia a Compresión ASTM C 39
Mortero de azufre Almohadillas no adherentes
Resistencia a la Compresión del ConcretoResistencia a la Compresión del Concreto
cf ′ Ensayo de compresión en cilindros estandar a los 28 dias.
m
∅ 15 cm15 cm
30 c
m
ASTMC39
BS15 cm
15 cm
( ) ( )0.85c cASTM BSf f′ ′≅
Normalmente: 21, 24, 28, 35 MPa
Alta resistencia: 60 - 90 MPa
Concreto simple : < 15 MPaConcreto simple : < 15 MPa
Ensayo de Resistencia del Concreto Endurecido
Se puede realizar en:
• Probetas moldeadas de muestras del concreto fresco
• Especímenes extraídos o aserrados
• Cilindros colados en el sitio
Mortero de AzufreASTM C 617 (AASHTO T 231) C iASTM C 617 (AASHTO T 231) Capping
de cilindros de concreto
Almohadillas de NeoprenoASTM C 1231
Uso de almohadillas no adherentes en la determinación de la resistencia a compresión de cilindros de concreto pendurecido
Concrete testing Same cylinder after failure
Compression testing of a concrete cylinderCompression testing of a concrete cylinder
http://www.antouncivil.com.au/vca/Images/testing.jpg
http://www.concrete‐curb.com/wp‐content/uploads/BreakageCylinder.jpg
p g g jpg
Resistencia a tensión en Flexión.
2bdPL =R
Ensayo viga estandar : P
M
bd
rMcfI
= = Modulo de roturad
bL
b
Frecuencia del Ensayo de Resistencia
• ACI 318 y ASTM C 94 requiere que se realicen ensayos :ACI 318 y ASTM C 94 requiere que se realicen ensayos :– Para cada clase de concreto colocado en cada día, por lo menos una vez al
día.– Y por lo menos una vez para cada 115 m3 (150 yd3)
• Se requiere el promedio de la resistencia de dos cilindros a los 28 días.
Evaluación de los Resultados de Ensayos de yCompresión
Resistencia a compresión satisfactoria si:Resistencia a compresión satisfactoria si: – El promedio del conjunto de tres ensayos consecutivos de resistencia es igual o superior a ƒ ′consecutivos de resistencia es igual o superior a ƒc
– Ningún ensayo individual de resistencia (promedio de dos cilindros) 3.5 MPa sea menor que la ) qespecificada
Si los resultados de los cilindros no cumplen con estos criterios:– Evaluar la resistencia del concreto en el sitio a
é d dtravés de corazones aserrados
Extracción de núcleos de concreto ASTM C42
Este método de ensayo cubre la obtención, preparación yprueba de (1) núcleos perforados de concreto para determinar
l d l ósu longitud, o su resistencia a la compresión, o su resistencia ala tracción por hendimiento y (2) vigas de concreto aserradaspara determinar su resistencia a la flexiónpara determinar su resistencia a la flexión.
Evaluación de la Resistencia a ó dCompresión de Corazones
Concreto representado por corazones se consideran
P di d l
p pestructuralmente adecuados si:
• Promedio de la resistencia de 3 corazones escorazones es por lo menos 85% de la ƒc′ƒc
• Ningún corazón tenga menos del 75% de la ƒc′
3. Ensayo de Resistencia a Tensión ASTM C 496
• En gran medida afecta al agrietamiento de estructuras.
10 15%
P
• Aproximadamente 10-15% de la resistencia a compresión.
D
PLL
2t
Pf =ctfLDπ
21 . 5 9 1 . 8 6 k g f / c m f o r n o r m a l - w e i g h t c o n c r e t ec t cf f ′≈ −21 . 3 3 1 . 5 9 k g f / c m f o r l i g h t - w e i g h t c o n c r e t ec t cf f ′≈ −
4. Modulo de Elasticidad y coeficiente de Poisson ASTM C 469
σf ′
Modulo inicial
ASTM
cf ′
Modulo Secante
0.5 cf ′en = Ec0.5 cf ′
ε Proporciona el valor de la relación 0.003≈
Deformación última
εentre la deformación lateral y longitudinal del hormigón endurecido a cualquier edad.
( )MPacfwE cc '043.05.1= para Wc entre 1.5 y 2.5 kN/m3.
para hormigón de masa normal.( )MPacfEc '4700=
p g( )MPacfEc 4700
33
5. Contenido de Aire ASTM C 457
Este método puede ser utilizado para desarrollar datos para estimar la probabilidad de daños debidos a la congelación y descongelación cíclica o para explicar por qué ha ocurrido.
6. Masa Volumétrica Saturada con Superficie Seca (SSS) ASTM C 642
1
MMMDsss = ρ
Siendo:
DSSD masa volumétrica en la condición SSS
21 MM −
DSSD masa volumétrica en la condición SSS
M1 masa SSS al aire, kg
M2 masa aparente, inmersa en agua, kg 2 p , g , g
ρ densidad del agua, 1000 kg/m3
Contenido de Aire y Absorcióny
Resistencia a Vol. De Absorción Absorción después de
Cemento,
kg/m3 a/mccompres. A 90 días, MPa
vacíos perm., %
después de inmersión, %
inmersión y hervido, %
445 0 29 76 7 8 0 3 13 3 27445 0.29 76.7 8.0 3.13 3.27327 0.50 38.2 12.7 5.45 5.56245 0 75 28 4 13 3 5 81 5 90245 0.75 28.4 13.3 5.81 5.90
Concretos sujetos al curado húmedo por 7 días
PermeabilidadPermeabilidad
CementoResistencia a compres a 90
Ensayo penetración de
cloruros90 días de encharque Agua AireCemento,
kg/m3 a/mccompres. a 90 días, MPa
cloruros, coulombs
encharque % Cl
Agua, m/s
Aire, m/s
ASTM C 39 ASTM C 1202 AASHTO T API RP API RP AASHTO T 22 AASHTO T 277 259 27 27
445 0.29 76.7 852 0.022 — 3.19 x 10-100
327 0.50 38.2 4315 0.076 1.94 x 10-12
1.65 x 10-9
245 0 75 28 4 5915 0 085 8 32 x 1 45 x 245 0.75 28.4 5915 0.085 8.32 x 10-12
1.45 x 10-9
Ensayos de DurabilidadEnsayos de Durabilidad
• Resistencia a congelación ASTM C 666, C 671, C 682
• Reactividad álcali‐agregado ASTM C 227, C 289, C 295, C 441, C 586, C 1260, C 1293
Resistencia a los sulfatos ASTM C 1012
Prueba de la barra de mortero saturado, valioso en la determinación de la resistencia a los sulfatos deldeterminación de la resistencia a los sulfatos del concreto que estará continuamente mojado.
Resistencia a la abrasión ASTM C 418, C 779, C 944, C 1138
Este metodo cubre laEste metodo cubre la evaluación en Laboratorio de laLaboratorio de la resistencia relativa de una superficie deuna superficie de concreto a la abrasión. Simula la acción deSimula la acción de agentes abrasivoscomo agua y traficocomo agua y trafico.
Corrosion Determination Potentiometric MappingCorrosion Determination ‐ Potentiometric Mapping
Ensayos de Humedad
C li iCualitativos:
• Lámina de plástico
• Revestimiento adherido
• Resistencia eléctrica
• Impedancia eléctrica
• Medidores nucleares de humedad
Cuantitativos:
• Método gravimétrico
• Tasa de emisión de vapor
• Sondas de humedad [email protected]
Carbonatación ASTM C 856
A través de la prueba de color de fenoftaleina se puede estimar la profundidad de carbonatación mediante laestimar la profundidad de carbonatación mediante la prueba de PH del concreto. La carbonatación reduce el PH, con ello las áreas no carbonatasda se vuelven rojizas, mientras que las áreas carbonatadas no cambian de color.
Otros Ensayo del Concreto EndurecidoOtros Ensayo del Concreto Endurecido
• Contenido de cemento portland ASTM C 1084 (AASHTO T 178)
• Contenido de MCS y aditivos orgánicos • Contenido de cloruros• Análisis petrográficop g
ASTM C 856• Cambio de longitud —contracción por secadoCambio de longitud contracción por secado
ASTM C 157 (AASHTO T 160)• Método de ensayo del PH• Método de ensayo del PH • PermeabilidadC id d h d d• Contenido de humedad
Ensayos No Destructivos (END)Ensayos No Destructivos (END)• Esclerómetro• Esclerómetro
• Penetración
• Madurez
• Arranque• Arranque
• Rotura
• Dinámico o vibración
Ot• Otros
Numero de rebote (Schmidt) ASTM C ASTM C 805805( )
Este metodo es aplicable para evaluar la uniformidad del concretoen sitio, para delinear regiones de concreto pobre o deteriorado en
l d luna estructura y para estimar la resistencia del concreto en [email protected]
Sonda de Windsor ASTM C 803ASTM C 803
Este metodo es aplicable para estimar en sitio el esfuerzo del concreto, mediante una relacion experimental entre la , presistencia a la penetracion y el esfuerzo del concreto.
Ensayo de Arranque ASTM C ASTM C 900900
Este metodo de prueba determina el esfuerzo al arranque delEste metodo de prueba determina el esfuerzo al arranque del concreto endurecido al medir la fuerza aplicada para arrancar un metal embebido en un fragmento o especimen de concreto o en una estructura.
Pulse velocity testing• Ultrasonic Pulse Velocity
Pulse velocity testingU t aso c u se e oc ty– Dynamic modulus of elasticity
C ki– Cracking
ENDPropiedades del concreto
Método recomendado
Métodos posibles
Resistencia
Sonda de penetración EsclerómetroArranqueArranqueRotura
d d ó
Calidad general
Sonda de penetración EsclerómetroVelocidad de pulso Eco de pulso ultrasónico
y uniformidadVelocidad de pulso ultrasónicoRadiografía gamma
Examen visual
g g
EspesorRadarRadiografía gammaEspesor Radiografía gammaEco de pulso ultrasónico [email protected]
Propiedades MétodoPropiedades del concreto
Método recomendado
Métodos posibles
V l id d d lRigidez Velocidad de pulso ultrasónico Prueba de carga
Velocidad de pulsod d d d d d dDensidad
Velocidad de pulso ultrasónicoRadiografía gamma
Medidor de densidad de neutrones
Tamaño y localización de las barras de
Medidor de recubrimiento (pachómetro)
Radiografía de rayos XEco de pulso ultrasónicoR dlas barras de
acero(pachómetro)Radiografía gamma
Radar
Estado deEstado de corrosión del acero de f
Medida de potencial eléctrico
Propiedades del concreto
Método END recomendado
Métodos END posiblesdel concreto recomendado posibles
Impacto acústico
Termografía de infrarrojo
Radiografía por rayos XPresencia de vacíos bajo la
f
Impacto acústico
Radiografía gamma
Velocidad de pulso
Radiografía por rayos X
Eco del pulso ultrasónico
Radarsuperficie Velocidad de pulso ultrasónico
Radar
Ensayo de frecuencia de resonanciaresonancia
Integridad estructural de la Prueba de carga Ensayo usando emisiónestructural de la estructura de concreto
Prueba de carga (carga‐deflexión)
Ensayo usando emisión acústica
REGISTROS E INFORMES
Se debe considerar las necesidades del proyecto y losSe debe considerar las necesidades del proyecto y los requisitos reglamentarios al definir los informes y registros.registros.
El reporte se debe conservar durante toda la vida del proyecto.
Deben ser legibles completos y confiablesDeben ser legibles, completos y confiables.
Muchas veces se usan para resolver disputas; como p p ;futuras modificaciones a la estructura.
El i f d b i l i lEl informe debe incluir al menos:
1. Fecha y lugar.
2. Volumen total de hormigón por cada clase.
3. Identificación del elemento donde se coloca.
4. Marca y tipo de cemento.4. Marca y tipo de cemento.
5. Fuente y tamaño de los áridos.
6. Asentamiento, Temperatura, Densidad, Cont. Aire.
7 Ti d d i i i l l b t i7. Tipo de curado inicial y en laboratorio.
Ejemplo de reporte.
F t d ltFuentes de consulta:
• PCA‐Portland Cement Association, Design and Control of concrete Mixtures, 2004
• Valarezo M., Román J., “Técnico en Ensayos de Agregados del Concreto‐Nivel I“, Editorial UTPL, ISBN 978‐9942‐00‐495‐6, Loja‐Ecuador, Enero 2009.
• Valarezo M., Román J., “Técnico en Pruebas de Resistencia del Concreto“, Editorial UTPL, ISBN 978‐9942‐00‐496‐3, Loja‐Ecuador, Enero 2009.
• Valarezo M., Palacios J., Carvallo J., “Técnico en Ensayos de Campo‐Grado I“, Editorial UTPL, ISBN 978‐9942‐00‐402‐4, Loja, Ecuador, Agosto 2008.
• Valarezo, M., www.utpl.edu.ec/blog/mfvalarezofí í l d i• Fotografías y artículos de internet.
Marlon Valarezo AMarlon Valarezo [email protected]
