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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICA

ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL

TRABAJO DE TITULACIÓN

PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE

INGENIERO CIVIL

GENERALES DE INGENIERÍA

TEMA:

ANÁLISIS COMPARATIVO DE ENSAYOS DESTRUCTIVOS Y NO

DESTRUCTIVOS DE HORMIGONES DE ALTA RESISTENCIA

AUTOR

TOMAS ISRAEL VALLEJO GARCÍA

TUTOR

ING. CHRISTIAN ALMENDARIZ RODRÍGUEZ

2016

GUAYAQUIL- ECUADOR

i

AGRADECIMIENTOS

Primeramente, a dios por guiarme y bendecirme con las personas que estuvieron

a mi lado apoyándome incondicionalmente como lo son mis padres fuente inspiración,

mi familia la cual me apoyo incondicionalmente, amigos, y docentes los cuales me

brindaron sus conocimientos ayudando así a cumplir esta tan anhelada meta.

Un agradecimiento especial a la Universidad de Guayaquil, mi querida facultad la

que me abrió sus puertas, la que forma y formo a lo largo de los años grandes líderes

y profesionales.

GRACIAS…

ii

DEDICATORIA

A mi familia ya que ellos fueron el pilar fundamental estando a mi lado en los

momentos buenos y en los más difíciles que tuve a lo largo de esta hermosa carrera,

alentándome superarlas y enseñándome que una caída no es derrota, gracias a esas

maravillosas personas.

iii

TRIBUNAL DE GRADUACIÓN

Ing. Eduardo Santos Baquerizo, M. Sc. Ing. Christian Almendariz Rodríguez,M. Sc

DECANO TUTOR

Arq. Johnny Ampuero, M. Sc. Ing. Emma Rose Caicedo, M. Sc.

VOCAL VOCAL

iv

DECLARACIÓN EXPRESADA

Art. XI.- del Reglamento Interno de Graduación de la Facultad de Ciencias

Matemáticas y Físicas de la Universidad de Guayaquil.

La responsabilidad por los derechos, ideas y doctrinas expuestos en este trabajo

de titulación corresponde exclusivamente al autor, y el patrimonio intelectual le

corresponde a la Universidad de Guayaquil.

____________________________

Tomas Israel Vallejo García

CI: 020211582-0

v

RESUMEN

El siguiente proyecto de titulación es un análisis comparativo mediante ensayos

destructivos y no destructivos de hormigones de alta resistencia, lo que nos ayudaran

a comprender el desempeño de cada probeta frente a distintas pruebas ya sean estas

físicas o superficiales, ayudando a determinar la resistencia y la calidad de los

elementos que mediante las pruebas nombradas anteriormente realizadas a los

especímenes de hormigón endurecido de un f´c = 350kg/cm2, se recolectará

información mediante ensayos efectuados en el laboratorio Dr. Arnaldo Rufilli de la

Universidad de Guayaquil.

Los ensayos destructivos que utilizaremos en el siguiente proyecto serán las

prueba a compresión, los resultados obtenidos por este método lo tomaremos como

base para nuestro estudio y compararlos con los otros que son: método a flexión y

extracción de núcleos.

Y los no destructivos, serán la prueba del martillo de rebote y el ultrasonido los que

se realizarán a los especímenes a la edad de curado de 28 días, quiere decir cuando

este alcance su resistencia máxima, evaluaremos y comparemos con él ensayo a

compresión, entre las demás pruebas y así encontrar la diferencia que existe entre sí.

vi

ABSTRACT

The following titling Project is a comparative analysis by destructive and non-

destructive high strength concrete tests, which help us to understand the performance

of each specimen face various tests whether these physical or Surface, helping to

determine resistance and quality of the elements by the above named tests performed

to specimens of hardened concrete f´c=350 kg/cm2, information will be collected in

tests carried out in the laboratory of Dr. Arnaldo Rufilli the University of Guayaquil.

Destructive testing will use the next project will be the compression test, the results

obtained by this method we will take it as a basis for our study and compare them with

others who are bending method and coring.

And nondestructive, will test rebound hammer and ultrasound those made to

specimens at the age of curing 28 days, it means when this reaches its maximum

strength, we will evaluate and compare with him compression test between other tests

and thus find the dispersion between themselves.

vii

INDICE GENERAL

CAPÍTULO 1

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

1.1 Introducción ..................................................................................................................... 1

1.2 Objetivos ......................................................................................................................... 2

1.3 Limitación del proyecto ................................................................................................... 2

1.4 Metodología del proyecto ................................................................................................ 2

1.5 Justificación del problema ............................................................................................... 3

1.6 Normas a usar ................................................................................................................. 3

CAPÍTULO 2

MARCO TEÓRICO

2.1 Reseña Histórica ............................................................................................. 5

2.2 Hormigones de alta resistencia ........................................................................ 5

2.3 Usos de hormigones de alta resistencia .......................................................... 6

2.4 Propiedades que conforman un hormigón ....................................................... 6

2.5 Trabajabilidad del hormigón ........................................................................... 10

2.6 Edad de prueba ............................................................................................. 10

viii

CAPÍTULO 3

PROPIEDADES DEL HORMIGÓN EN ESTADO FRESCO

3.1 Diseño y dosificación de hormigón................................................................. 11

3.2 Dosificación del hormigón .............................................................................. 12

3.3 Reseña del diseño y fabricación de hormigones ............................................ 14

3.4 Especificaciones del hormigón ....................................................................... 14

3.5 Ensayos realizados durante el proceso de fabricación de hormigón .............. 14

CAPÍTULO 4

ENSAYOS DESTRUCTIVOS Y NO DESTRUCTIVOS

PRESENTACIÓN DE RESULTADOS

4.1 Métodos destructivos del hormigón................................................................ 23

4.2 Métodos no destructivos. ............................................................................... 30

4.3 Interpretación de resultados .......................................................................... 35

4.4 Conclusiones ................................................................................................. 45

4.5 Recomendaciones ......................................................................................... 46

ANEXOS

BIBLIOGRAFÍA

ix

INDICE DE IMAGENES

Figura 1: Muestra de piedra ¾” utilizada en el proyecto. ................................................. 7

Figura 2: Muestra del cemento utilizado en el proyecto. .................................................. 8

Figura 3: Muestra de arena utilizada en el proyecto. ....................................................... 9

Figura 4: Dosificación del hormigón por peso. ............................................................... 13

Figura 5: Prueba de revenimiento .................................................................................. 17

Figura 6: Proceso de ensayo. ........................................................................................ 19

Figura 7: Apisonando los moldes con hormigón. ........................................................... 21

Figura 8: Probetas terminadas....................................................................................... 22

Figura 9: Curado de probetas. ....................................................................................... 22

Figura 10: Ensayo a compresión de los cilindros. .......................................................... 24

Figura 11: Ensayo a flexión. .......................................................................................... 26

Figura 12: Aplicación de cargas del ensayo a flexión. ................................................... 27

Figura 13: Núcleos extraídos del paño de hormigón. ..................................................... 29

Figura 14: Esclerómetro. ............................................................................................... 30

Figura 15: Prueba de rebote realizada a la viga. ........................................................... 32

Figura 16: Ultrasonido ................................................................................................... 32

Figura 17: Ultrasonido ensayado a la viga. .................................................................... 34

Figura 18: Ensayo a compresión y su evolución. ........................................................... 37

Figura 19: Punto de falla del cilindro. ............................................................................. 38

Figura 20: Módulo de rotura de la viga. ........................................................................ 40

x

Figura 21: Ensayando ultrasonido a la viga. .................................................................. 43

INDICE DE TABLAS

Tabla 1: Dosificación propuesta...................................................................................... 13

Tabla 2: Resistencia a la compresión a los días 3, 7,14 y 28 .......................................... 36

Tabla 3: Promedio resistencias a la compresión diferentes edades. ............................... 37

Tabla 4: Resistencia a la compresión de núcleos. .......................................................... 39

Tabla 5: Ensayo a flexión. .............................................................................................. 40

Tabla 6: Lecturas del esclerómetro en la viga. ................................................................ 41

Tabla 7: Lecturas del esclerómetro realizadas al paño. .................................................. 41

Tabla 8: Resultado ultrasonido a los cilindros. ................................................................ 42

Tabla 9: Clasificación del hormigón por medio ............................................................... 42

Tabla 10: Resultado ultrasonido a las vigas.................................................................... 43

Tabla 11: Comparación de resultados mediante porcentajes. ........................................ 44

Tabla 12: Resistencias de las probetas al día 28. ........................................................... 44

Tabla 13: Resultados obtenidos. .................................................................................... 45

1

CAPÍTULO I

1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

1.1 Introducción

En vista que, en la profesión de ingeniería civil, es necesario conocer las

propiedades, comportamiento y la calidad del hormigón que estamos utilizando en

obra, la ciencia avanza día a día, se sigue implementando nuevas tecnologías

ayudando así a facilitar el trabajo de ingenieros.

El objetivo planteado es comparar los resultados obtenidos mediante ensayos no

destructivos y destructivos del hormigón, para luego compararlos y encontrar la

dispersión que existe entre sí para tener una idea clara y veraz de la relación que se

pretende obtener entre los resultados por medio de las distintas pruebas que se

realizará a un grupo de probetas las que tendrán un tiempo de curado máximo de 28

días fecha se pretende obtener la resistencia máxima.

Como se conoce que los ensayos no destructivos, más utilizados en el medio son

el esclerómetro (martillo de rebote) y el ultrasonido estos se han establecido como

una herramienta fundamental para determinar la resistencia calidad del hormigón

endurecido.

Los métodos destructivos son aquellos que se encargan de analizar el

comportamiento del hormigón, por su capacidad de soportar esfuerzos físicos de una

probeta tales como: esfuerzos a tracción y comprensión, los ensayos que se usarán

en este proyecto serán, ensayos de comprensión, flexión de vigas y extracción de

núcleo. (SCRIBD, s.f.)

2

1.2 Objetivos

Objetivo general del proyecto.

Analizar la resistencia de un hormigón, mediante ensayos no destructivos y

destructivos realizados en el laboratorio, para comparar los parámetros técnicos y

encontrar las diferencias de sus resultados.

Objetivos Específicos.

1. Elaborar una muestra patrón de un hormigón de f´c=350 kg/cm2, para luego

efectuar los ensayos no destructivos sobre estos.

2. Analizar las mismas muestras mediante ensayos destructivos.

3. Realizar un análisis descriptivo y comparar los resultados obtenidos mediante

los ensayos no destructivos y destructivos del hormigón.

1.3 Limitación del proyecto

El proyecto será circunscrito en analizar, cuantitativa y cualitativamente los

métodos destructivos (flexión, extracción de núcleos, comprensión) y no destructivos

(esclerómetro, ultrasonido) en especímenes de hormigón de alta resistencia.

1.4 Metodología del proyecto

La metodología que se utilizará en este proyecto será preparar una dosificación

para nuestra muestra patrón de hormigón con los siguientes materiales:

o Agregado grueso (piedra de 19,5 mm ¾”)

o Agregado fino (arena fina)

o Cemento tipo I

3

o Ya culminado de fundir las probetas se procederá a realizar ensayos a los

especímenes en los días 3,7,14 y 28.

1.5 Justificación del problema

Debido a la escaza información sobre el tema. El propósito principal de este

proyecto es analizar los resultados de los ensayos normalizados (destructivos y no

destructivos) que se ejecutará, en laboratorio a probetas de hormigón de alta

resistencia y así recolectar suficiente información para luego hallar las diferencias

existentes entre sí de los resultados, obtenidos en cada una de las pruebas.

Muchas de las pruebas a realizarse en el laboratorio utilizando diferentes métodos

y técnicas a las mismas probetas, tomando en cuenta el factor tiempo y la variación

de sus propiedades.

1.6 Normas a usar

Existen normas las cuales deben ser seguidas tal como están estipuladas, las

mismas que permitirá que el proyecto cumpla con los parámetros de un estudio veraz

y real, que garantizará un procedimiento adecuado y un control técnico.

Facilitará que el proyecto cumpla con parámetros y reglas que rigen la construcción

y sus materiales.

1.6.1. AMERICAN SOCIETY FOR TESTING MATERIALS (ASTM).

La American Society for Testing Materials es una organización internacional, que

se encarga de establecer procesos y regular la calidad de los procedimientos de

laboratorio y materiales a usar en el desarrollo de ensayos de todo tipo de materiales,

incluido también el hormigón, tanto en condiciones de laboratorio como condiciones

de campo. Los procedimientos que se detallan dentro del manual de las normas

4

ASTM están estandarizados y servirán como guía a la hora de realizar los ensayos.

(ASTM, ASTM, 2016)

1.6.2. INSTITUTO ECUATORIANO DE NORMALIZACIÓN (INEN).

El Instituto Ecuatoriano de Normalización es un organismo ecuatoriano encargado

de la normalización, metodología y reglamentación técnica, el cual se encarga de

reglamentar procedimientos y estandarizar procesos de evaluación de calidad,

incluyendo procesos que garantizan la calidad de las pruebas de los materiales y del

hormigón. (INEN, 2010)

5

Capitulo II

2 Marco Teórico

2.1 Reseña Histórica

Reseña histórica de los hormigones de alta resistencia.

A mediados del siglo XX, en el año 1970 se llegó a optimizar el conocimiento de

que era posible obtener mejores características del hormigón bajando la relación agua

cemento. Las resistencias más comunes utilizadas en la época eran de 18 y 24 MPa,

con el desarrollo de la industria de la construcción se hizo necesaria la elaboración

de hormigones capaces de ofrecer a los diseñadores y constructores mejores

resultados con mejores presentaciones. Los súper plastificantes fueron utilizados con

normalidad en el año 1981en Japón y Alemania, con la ayuda de estos se consiguió

mejores características superando los límites de hormigones convencionales, dando

lugar a la aparición de los hormigones de alta resistencia. (JAMIE, 2014)

2.2 Hormigones de alta resistencia

Es un hormigón que cumple con la combinación de desempeño especial y

requisitos de uniformidad, combinación que no puede ser conseguida rutinariamente

usando solamente los componentes tradicionales y las practicas normales de mezcla,

colocación y curado.

Para la preparación de un concreto de alta resistencia deberá cumplir ciertos

puntos que son los siguientes:

o Trabajabilidad

o Asentamiento

6

o Durabilidad

o Resistencia a la compresión

Para tener un exigente control a los materiales que se utilizara en el siguiente

proyecto.

2.3 Usos de hormigones de alta resistencia

Los siguientes hormigones, se utilizarán cuando se necesite una alta resistencia

a la compresión, es decir estructuras altamente comprimidas como pilas para

puentes, cimentaciones o muros.

2.4 Propiedades que conforman un hormigón

El hormigón es un elemento fundamental cuando hablamos de construcción, ya

que es una mezcla la cual su trabajo es aglutinar los materiales de construcción tales

como, piedra, arena, agua y cemento. En este caso necesitaremos un hormigón de

alta resistencia el mismo se obtiene seleccionando, proporcionando, y controlando los

respectivos materiales cuidadosamente formando así un elemento con características

maleables que podremos moldear dentro de cualquier superficie.

Agregado grueso o Piedra.

La piedra es un componente que influirá directamente en la resistencia del concreto

y de sus propiedades. Por eso debemos tomar muy en cuenta que nuestro agregado

se encuentre en buen estado, sea material triturado, sea resistente y no tenga fisuras

y libre de impurezas. Ya que la piedra difiere directamente en las características de

pegabilidad y adherencia entre el agregado y el mortero.

El agregado que no es triturado, como el canto rodado es un elemento que se

podría utilizar en cualquier proyecto, pero este es un que material no aportara con la

7

pegabilidad que se necesitará y que podría haber desprendimiento por tener una

superficie muy lisa, la misma que no se pegará con la pasta de hormigón y como

resultado se obtendrá un hormigón pobre, de poca resistencia a cargas de

comprensión y torsión.

El tamaño del agregado influirá relativamente en la resistencia del hormigón y en

sus propiedades ya que este se comportará de diferentes maneras dependiendo de

su tamaño, se tendrá que tener muy en cuenta en el momento de realizar el diseño.

Figura 1: Muestra de piedra ¾” utilizada en el proyecto.

Fuente: Tomas Vallejo García

Cemento portland.

El cemento es el producto de la mezcla de Clinker, yeso y otras adicciones. El

Clinker es el resultado de la calcinación de calizas y arcillas que son extraíbles de las

canteras y trituradas junto al hierro

El cemento es el principal material dentro de la elaboración del hormigón, debido a

las propiedades físico – químicas que este aporta, sin él sería imposible lograr

8

resistencia tan elevadas como las que se requieren, existen distintos tipos de

cementos, los cuales son usados dependiendo del proyecto que se construirá.

Teniendo así que cumplir las normativas INEN 2380 equivalente a la ASTM-C1157

(norma norteamericana) cuyo requisito prioritario es el desempeño de los cementos

hidráulicos a ser usados en hormigón. (HOLCIM, CTH CENTRO TECNICO DEL

HORMIGON)

Figura 2: Muestra del cemento utilizado en el proyecto.

Fuente: Holcim Ecuador

Agregado fino o Arena.

Para la elaboración de hormigones de alta resistencia se deberá tomar en muy

cuenta la forma del grano de arena, su granulometría, y su humedad ya que estos

son factores de gran importancia. Cuando se habla de forma y la textura de la

superficie de la partícula, estos 3 elementos inciden directamente en la cantidad de

agua y en la resistencia a la comprensión del hormigón.

9

El agregado fino es un material importante dentro de un diseño, el mismo debe

estar libre de impurezas y lavado para evitar la presencia de limos, o de agregado

grueso, lo que ocasionará que baje la calidad de la arena, por ende la del hormigón.

La arena, agua y el cemento este conjunto de elementos forman una pasta que

ayudara a que la mezcla se comporte de una manera homogénea permitiendo obtener

como resultado, un material fluido que sea manejable listo para moldearse en

cualquier área que se tenga preparada.

Figura 3: Muestra de arena utilizada en el proyecto.


Agua de mezcla.

Para un hormigón el agua es un elemento primordial ya que es el factor por el que

depende la resistencia, si se tiene una mala proporcionalidad del líquido en la mezcla,

como en el caso de que se exceda la cantidad de agua, se obtendrá como resultado

un hormigón de resistencia pobre. Es el motivo principal de que las resistencias

10

proyectadas en un diseño no se cumplan. Se tendrá en cuenta que el agua que se

utilizara este en contacto con el ambiente del proyecto, es decir que lo más

recomendable que sea potable, ya que, si se llegará a utilizar el agua de fuentes

naturales como en el caso de ríos, vertientes no se tendrá conocimiento de sus

propiedades químicas desconociendo cual va hacer la reacción con los agregados.

Se deberá tener en cuenta que el agua de mezclado utilizada, se encuentre limpia

e impedir la presencia de: aceites, materiales orgánicos, sales y ácidos.

2.5 Trabajabilidad del hormigón

Cuando se habla de trabajabilidad, se denomina a la propiedad que tiene el

hormigón fresco que indica la facilidad para ser mezclado manejarse transportarse

consolidarse y dar un acabado sin segregación.

Para que un hormigón de alta resistencia proporcione trabajabilidad sin quedar

segregado se debe considerar en el diseño la altura de fundición y el espaciamiento

del acero de refuerzo, para colocar revenimientos bajos que oscilen entre 5 a 10 cm

que nos permitirá tener una trabajabilidad, para la mayoría de las aplicaciones.

2.6 Edad de prueba

Para una adecuada preparación de un hormigón de alta resistencia, que cumpla

estándares de calidad, con diferentes requerimientos de diseño que garantice cumplir

con las resistencias y las características citadas.

Es un conjunto de elementos los que se deberá tener en cuenta para que se pueda

garantizar, el diseño de un hormigón que cumpla con las resistencias proyectadas,

los mismos son: la granulometría, el peso específico, densidad y la absorción.

11

Capitulo III

3 Propiedades del hormigón en estado fresco

3.1 Diseño y dosificación de hormigón

Para nuestro proyecto se requerirá un diseño de hormigón con una resistencia

F´c=350Kg/cm2, que se deberá cumplir para ser considerado como un hormigón de

alta resistencia, al que se evaluará su evolución por medio de distintos ensayos.

Es muy importante que, para el siguiente proyecto investigativo, se tome en cuenta

las características de los materiales que se utilizará para el diseño del hormigón como

es: la densidad, absorción, y el peso volumétrico de los agregados también se tendrá

que tener en consideración el tipo de cemento que se utilizará y las normativas que

deberá cumplir.

Existen tres métodos para que la dosificación de un hormigón sea óptima, las

mismas que son:

o Método de ACI.

o Método de FAURY.

o Método de VALLETE.

El método que se ha escogido para el siguiente proyecto, será el método del ACI

211.1 el mismo consiste en cumplir una serie de pasos para alcanzar el resultado

esperado a los 28 días, la edad que requerirá el hormigón para lograr su resistencia

nominal. Se cabe recalcar que la dosificación de un hormigón va en función de la

resistencia requerida, la misma que se obtendrá a los 28 días de que las probetas se

encuentren en su respectivo curado.

12

3.2 Dosificación del hormigón

Para la dosificación de un hormigón se deberá tomar en cuenta los siguientes

puntos:

o El asentamiento del hormigón, el que nos proporcionará la tabla adjunta la

misma que va en acorde del elemento que se pretende fundir.

o El tamaño máximo que el agregado que deberá tener la mezcla que se

elegirá en base a la altura y la funcionalidad del elemento.

o La cantidad de agua que requerirá el hormigón, nos indicarán mediante

tablas está en función de la tabajabilidad de la mezcla.

o Interpretar el factor de seguridad que nos da el ACI para la relación agua –

cemento para que nuestra resistencia sea óptima y mayor a la proyectada

(como factor de seguridad).

o El cemento que se requiere para nuestro diseño, está en función de la

cantidad de agua y la relación agua cemento. (Mencionadas en puntos

anteriores).

o Para el sexto paso del procedimiento el ACI maneja una tabla con el

volumen del agregado grueso por el volumen unitario de concreto, los

valores dependen del tamaño máximo nominal de la grava y del módulo de

finura de la arena.

o Hasta el paso anterior se tiene estimados todos los componentes del

concreto a, excepto el agregado fino, cuya cantidad se calcula por

diferencia. Para este séptimo paso, es posible emplear cualquiera de los

dos procedimientos siguientes: por peso o volumen absoluto.

13

o La mezcla por humedad de los agregados que se utilizará, el agua que

colocara en el concreto varia por la cantidad de humedad libre que contiene

el agregado, obteniendo así la humedad total a esto se resta la absorción.

o Los ajustes que se deberá realizar a la muestra prueba, en las que se

verifica el peso volumétrico, la cantidad de aire, trabajabilidad (prueba de

revenimiento) y que no haya segregación.

Tabla 1: Dosificación propuesta

.

Fuente: Manual de hormigón 2015

Figura. - 4 Dosificación del hormigón por peso.

Fuente. -Tomas Vallejo García

14

3.3 Reseña del diseño y fabricación de hormigones

Para este proyecto investigativo se ha preparado una dosificación para obtener un

hormigón de alta resistencia, que cumpla con estándares de calidad tanto fresco como

endurecido.

Las propiedades del concreto endurecido son especificadas por el proyectista de

la estructura, y las propiedades del concreto fresco están definidas básicamente por

el tipo de construcción y por las técnicas de colocación y transporte. (PUBLIESPE,

s.f.)

3.4 Especificaciones del hormigón

Para que el diseño de un concreto sea considerado como optimo y utilizarlo en la

construcción, deberá cumplir ciertos rasgos en estado fresco y endurecido que son:

asentamientos, temperatura, peso de la mezcla, contenido de aire y resistencia a la

comprensión.

Para empezar, dosificar el diseño se deberá tomar en cuenta lo que nos indican las

especificaciones técnicas.

3.5 Ensayos realizados durante el proceso de fabricación de

hormigón

Se realizarán distintas pruebas al concreto mientras se elabora los ensayos, las

mismas comprobarán tanto los rasgos del hormigón como sus propiedades, pruebas

que se deberán cumplir a cabalidad, las que comprobarán que la mezcla cumple con

estándares de calidad, que servirán para recolectar así datos reales que se usarán

como registro para el seguimiento que se les dará a las probetas.

15

Se determina un correcto control de las muestras que se evalúen en el laboratorio,

para ello nos basaremos en las normas ASTM, ya que estás estandarizan y

normalizan todo el proceso de ejecución de especímenes de hormigón, desde la

selección de los materiales de cantera a utilizar, hasta la interpretación de datos de

resistencia a la comprensión y flexión. Desde su fundación en 1989, ASTM

International (American Society for Testing and Materiales) es una organización

internacional que se encarga del desarrollo y normalización de procesos alrededor del

mundo. En ASTM se reúnen productores, usuarios, consumidores, entre otros para

estandarizar procesos para creación de normas de consenso voluntarias. (NRMCA,

2014)

Las normas que se utilizará en el siguiente proyecto serán las de la ASTM que son

las siguientes:

o ASTM C-143 Método de ensayo estándar para la determinación del revenimiento

en el concreto a base de hidráulico.

o ASTM C-1064 Método de ensayo estándar de temperatura de concreto hidráulico

recién mezclado.

o ASTM C-173 Método ensayo estándar para determinación del método volumétrico

el contenido de aire recién mezclado.

o ASTM C-31 Método de ensayo estándar para la elaboración de curado de

probetas de hormigón.

Método de ensayo estándar para la determinación del

revenimiento.

ASTM C-143 Método de ensayo estándar para la determinación del revenimiento

en el concreto a base de hidráulico.

16

El ensayo de asentamiento del hormigón o también llamado prueba revenimiento,

este consiste tomar una muestra de hormigón fresco para someterlo a observación

con ayuda del cono Abrams.

Este ensayo se lo puede realizar en el sitio o en laboratorio, es indicativo de la

trabajabilidad o facilidad del concreto, a mayor sea el revenimiento el hormigón será

más trabajable, mientras que un hormigón con menor revenimiento será más difícil

trabajarlo.

Figura 5: Procedimiento prueba de revenimiento.

Fuente: Manual de procedimiento de ensayos de hormigón en

base a normas de la astm

Procedimiento.

o Antes de comenzar el ensayo se tendrá que mejorar los aparatos.

o El tiempo máximo desde el inicio hasta el final del ensayo será de 2 minutos.

o Se colocará mezcla dentro del cono Abrams en tres capas de igual altura.

17

o Con una varilla lisa de 5/8 de pulgada, se apisonará 25 golpes por cada capa de

forma concéntrica.

o Terminada la última capa se enraza la superficie del cono de Abrams y se lo

levantará en un tiempo máximo y constante de 5 segundos.

o Como último paso se medirá la altura del cono menos y mezcla desmoronada, la

diferencia será el asentamiento inicial de la mezcla

Figura 5: Prueba de revenimiento


Método de ensayo estándar de temperatura para

concretos recién mezclados

ASTM C-1064 Método de ensayo estándar de temperatura de concreto hidráulico

recién mezclado.

Mediante los siguientes métodos de prueba nos permitiremos registrar los valores

de temperatura de mezcla de hormigón en estado plástico. La cual nos ayudará a

18

conocer las temperaturas máximas que alcanza a conocer las temperaturas máximas

que alcanza el hormigón al producirse la reacción endodérmica del cemento, la cual

ocurre al generar calor interno al reaccionar el cemento y agregados. Interpretando

estos datos podremos determinar si existirán problemas futuros en el concreto debido

al incremento de temperatura (ASTM, C-138 AMERICAN SOCIETY TESTING OF

MATERIAL).

Procedimiento.

o En una vasija no absorbente se colocará mezcla hasta que quede completamente

lleno.

o Con la ayuda de un termómetro que se situará en el cemento de la vasija, se

deberá tomar lecturas por mínimo de dos minutos (estabilice el termómetro) en

intervalos, desde el centro hacia sus lados.

o Tomar las lecturas de temperatura (precisión de 5ºC) en los primeros 5 minutos,

de elaborada la muestra de hormigón.

Rendimiento y contenido de aire del hormigón fresco.

ASTM C-173 Método ensayo estándar para determinación del método volumétrico el

contenido de aire recién mezclado.

Este método de prueba busca obtener la determinación entre la densidad del

hormigón fresco y contenido de aire con respecto al volumen de la mezcla en estado

fresco. Se tiene que tener en consideración que el peso de la mezcla obtenida en

estado fresco variará con respecto al peso del cemento endurecido, esto debido a que

el elemento endurecido perderá parte de su contenido de agua lo que reducirá su

peso inicial. El ensayo se lo debe realizar en un tiempo de 5 minutos toma de mezcla

a ensayar. (ASTM, C-138 AMERICAN SOCIETY TESTING OF MATERIAL)

19

Figura 6: Proceso de ensayo.


Procedimiento

o Para empezar el ensayo se tiene que verificar que la olla y la balanza se

encuentren calibradas.

o Con una esponja humedecer la olla de Washington.

o Encerar la balanza con respecto al peso de la olla.

o Llenar el recipiente hasta un tercio de ella, con mezcla de hormigón.

o Con una varilla 25 veces la mezcla dentro de la olla en forma concéntrica.

o Golpear con un martillo de goma, tres veces en cada uno de los cuadrantes de la

olla ayudará a llenar los vacíos y compactar la mezcla.

o El paso anterior se repetirá hasta llegar a llenar el volumen de la olla.

o Se enraza con ayuda de una placa metálica, hasta que se encuentre la superficie

totalmente lisa.

o Con la ayuda de la balanza, se pesará la olla con mezcla de hormigón.

20

o Se deberá tapar la olla de Washington, y se comprobará que en el contorno no

haya fugas de aire.

o Se introducirá agua por un extremo de la boquilla hasta que reboce y cerramos la

válvula.

o En el último paso se cerrará la cámara de ingreso de aire, y se bombeará hasta

llenar la olla y aire desplace la mezcla hasta quedar compactado.

o La olla Washington tiene un indicador analógico que mostrará, el volumen de aire

que ingreso por efecto del bombeo a la olla, lo que permitirá determinar el

porcentaje de aire de la mezcla de hormigón en un determinado volumen.

Preparación y curado de probetas por ensayos de

hormigón.

ASTM C-31 Método de ensayo estándar para la elaboración de curado de probetas

de hormigón.

La norma estandariza el proceso de obtención de muestra de hormigón para la

concreta elaboración de probetas y curado, se deberá tomar en consideración que los

moldes para elementos cilíndricos deben cumplir una proporción de 1 a 2 lo que

garantiza que el ensayo cumple con la relación de esbeltez requerida. (ASTM, C-31

AMERICAN SOCIETY TESTING OF MATERIAL)

Procedimiento

o Antes de empezar se deberá mojar con aceite vegetal los moldes.

o Se deberá llenar los cilindros en tres capaz de mezcla, para luego con la varilla

apisonar concéntricamente desde adentro hacia afuera.

o Con un combo de goma golpean tres veces en cada uno de los cuadrantes del

molde, al llenar la última capa se repetirá el mismo procedimiento.

21

o Luego se procederá con la misma varilla a enrazar la superficie del molde para

dejarlo fraguar el hormigón.

o Para el llenado de las vigas se lo realizará en dos capas de mezcla.

o La viga se apisona con ayuda de la varilla, 56 veces desde adentro hacia las

esquinas.

o Con ayuda de un combo de goma, procederá golpear el molde tres veces por cada

uno de los lados.

o Al llenar las últimas capas de la viga se repetirá los dos pasos anteriores.

o Con la varilla se procederá a enrazar la viga para luego dejarla fraguar.

Figura 7: Apisonando los moldes con hormigón.


22

Figura 8: Probetas terminadas.


Mientras que, para un correcto proceso de curado de las probetas de hormigón,

estas deberán cumplir ciertos parámetros que se encuentran estipulados en las

especificaciones técnicas de laboratorio que son los siguientes.

o Las probetas de hormigón se deberán mantenerse en un lugar con una

temperatura no mayor a las 28.

o Al día que haya terminado el tiempo de fraguado de las probetas de hormigón, se

procederá a desmontar las mismas y marcarlas para poder identificarlas.

Figura 9: Curado de probetas.


23

Capitulo IV

4 Ensayos destructivos y no destructivos presentación de

resultados

Los ensayos que se realizaron en la presente investigación, nos permitirá evaluar

las características del hormigón las mismas que son normadas por la ASTM.

Los ensayos a realizar serán los siguientes:

o ASTM C-39 Ensayo de resistencia a la compresión.

o ASTM C-78 Ensayo a la flexión en vigas.

o ASTM C42 Obtención de núcleos taladrados.

o ASTM C-39 Método de ensayo a resistencia a compresión.

o ASTM C-805 Ensayo del esclerómetro o número de rebote en un hormigón

endurecido.

o ASTMC-597 Ultra sonido o método estándar de propagación de pulsos

atreves del hormigón.

4.1 Métodos destructivos del hormigón

Ensayos a compresión.

ASTM (C-39/C39M-03) Ensayo de resistencia a la compresión.

A la hora de evaluar un hormigón endurecido, ya que la mayoría de propiedades

del concreto se relacionan con su resistencia de forma cualitativa, pero principalmente

para verificar que cumpla con la resistencia a la compresión propuesta en el diseño

estructural.

24

Este ensayo requiere que a la probeta de hormigón se le aplique una carga axial.

Con una velocidad normada hasta que la probeta falle. Para calcular la resistencia a

la compresión de la probeta, se deberá dividir la carga aplicada durante el ensayo por

la sección transversal del cilindro.

Este ensayo se realizará a la edad 3,7,14, y 28 días de curado.

Figura 10: Ensayo a compresión de los cilindros.


Calculo:

1) Fórmula para hallar la compresión del cilindro:

𝑄 =𝑃

𝐿

25

Q= Carga obtenida.

P=Carga ejercida sobre la probeta.

L= Área de contacto.

Procedimiento. –

o Mediante una tabla de control del tiempo de curado se identificará el espécimen

para realizar realizar el ensayo.

o Constatar que la probeta seleccionada no presente deterioros en su superficie

y mantener el espécimen húmedo para proceder a realizar el ensayo.

o Se deberá colocar neoprenos en la parte superior e inferior de la probeta, esto

se realizará para facilitar que la carga aplicada sobre ella sea uniforme.

o La carga aplicada a la probeta tendrá una velocidad baja de 3 kg/s hasta que

esta llegue a su punto de falla.

o Registrar el dato de la carga máxima soportada por la probeta hasta que esta

falle y continuar el ensayo con la siguiente muestra.

Resistencia a la flexión.

Ensayo a la resistencia a la flexión (ASTM- C78-02)

Los espécimen prismático (vigas) deben ensayarse de acuerdo a la norma ASTM-

C78 las vigas deben colocarse de tal forma que la carga aplicada sea en una de sus

caras laterales y deben ensayarse inmediatamente después de retirarse del ambiente

húmedo, las superficies secas generan menores resistencias a aplicación de la carga

debe estar entre 0.86 y 1.21 MPa/min para vigas de sección de 150 x 150mm y con

una separación entre apoyos igual a 450mm, equivale a cargas entre 6.45 y 9.08

Kn/min o 0.11 y 0.15 Kn/seg. (ASTM, C-78 AMERICAN SOCIETY TESTING OF

MATERIAL)

26

Figura 11: Ensayo a flexión.


El siguiente ensayo se lo realiza a una viga de hormigón simple, (es decir sin

presencia de refuerzo) aplicando una carga a flexión en dos puntos ubicados

simétricamente a lo largo de la superficie de la viga, hasta que al punto de rotura. Las

cargas a flexión serán aplicadas en puntos de carga que tendrán un espaciamiento a

un tercio del claro.

Para el ensayo de flexión se utilizará el método de carga en los tercios, que consiste

en marcar la viga del espécimen dividiendo a 450 mm de distancia entre apoyos,

dejando una distancia desde el borde de la viga hasta el eje de soporte, de 75 mm y

situar los bloques los que permitirán que la carga que se aplique sobre las vigas sea

de forma perpendicular al espécimen.

27

Figura 12: Aplicación de cargas del ensayo a flexión.

Fuente: Astm – C78

Procedimiento. –

o Registrar las medidas de la viga.

o Marcar la superficie de la viga en sus puntos tercios, donde irán colocados los

bloques de carga.

o La velocidad de carga para la viga será de 3kg/s, hasta que la misma falle.

o Registrar la carga marcada y continuar el ensayo con la siguiente muestra.

Calculo:

1) Fórmula para hallar el módulo de rotura:

𝑀𝑅 =𝑃. 𝐿

𝑏. 𝑑2

28

Donde:

MR= Módulo de rotura Mpa

P = Carga aplicada en Kn

L = La distancia entre apoyos de la viga en mm.

b= Ancho de la viga mm

d= Altura de la viga mm

Extracción de núcleos.

ASTM- C42-03 Obtención y ensayo de núcleos taladrados a la resistencia a la

flexión.

ASTM -C39 Método de ensayo normalizado para resistencia a la compresión.

Este ensayo permite establecer mediante un proceso normalizado obtener la

resistencia a la compresión, tracción directa y la flexión del hormigón utilizado, La

misma consistirá en perforar y extraer una muestra de un concreto.

La resistencia del concreto medido por ensayos de extracción núcleos depende de

la cantidad y distribución de humedad del espécimen en el momento del ensayo. No

hay procedimiento estandarizado para acondicionar un espécimen que asegure que

en el momento del ensayo tendrá la condición de humedad que el concreto en la

estructura. El concreto representado por los núcleos se considera estructuralmente

adecuado si la resistencia promedio de tres núcleos es al menos 85% de la resistencia

especificada y ninguna resistencia de núcleo es menor 75% de la resistencia

especificada. (ASTM, C-42 AMERICAN SOCIETY TESTING OF MATERIAL)

29

Procedimiento. –

o Tomar en cuenta que la broca para la extracción, se encuentre funcionando

perfectamente.

o Determinar que las muestras q se vaya a perforar, se encuentren en idéntico

ambiente de curado.

o Se deberá extraer las muestras de hormigón perforando la muestra o una

estructura con una broca, tomar en cuenta cuando se perfore humedecer con

suficiente agua la zona de extracción.

o Cuando se haya extraído el núcleo manejarlo cuidadosamente.

Figura. - 13 Núcleos extraídos del paño de hormigón.

Fuente. – Tomas Vallejo García

Calculo:

1) Fórmula para hallar la compresión del núcleo extraído:

𝑄 =𝑃

𝐿

30

Donde:

Q= Carga obtenida.

P=Carga ejercida sobre la probeta.

L= Área de contacto.

4.2 Métodos no destructivos.

Martillo de rebote o esclerómetro

ASTM- C805 método de prueba estándar para el número de rebote en un hormigón

endurecido.

Figura. - 14 Esclerómetro.

Fuente. – Tomas Vallejo García

El siguiente ensayo se lo realizara con ayuda del esclerómetro también llamado

martillo de rebote o martillo Schmidt, está diseñado para medir la resistencia a la

31

compresión sin causar ningún daño a la superficie del espécimen, la forma de uso se

ilustra en la siguiente figura.

El funcionamiento del aparato cuenta con 3 componentes principales los que se

nombrara a continuación:

1) Armazón completo.

2) Barra de deslizamiento.

3) Martillo y resorte.

Esta prueba está basada en el principio de que el rebote de una masa elástica,

también depende de la dureza de la superficie sobre la que golpea la masa. En la

prueba de martillo de rebote, una masa impulsada por un resorte tiene una cantidad

fija de energía que se le imprime al extender el resorte hasta una determinada

posición; esto se logra presionando el embolo contra la superficie del concreto que

quiere probar. Al liderarlo, la masa de rebote rebota del embolo que aún está en

contacto con el concreto y la distancia recorrida por la masa, expresada como

porcentaje de la extensión inicial del resorte, es lo que se llama número de rebote y

es señalado por un indicador que corre sobre una escala graduada. El número de

rebote es una medida arbitraria, ya que depende de la energía almacenada en el

resorte y del volumen de la masa. (ASTM, C-805 AMERICAN SOCIETY TESTING OF

MATERIAL)

Procedimiento. –

o Como primer paso se deberá comprobar con la ayuda de un yunque de tarado

que el esclerómetro este calibrado.

o Se deberá pulir, y dejar completamente lisa la superficie que se vaya a ensayar.

32

o Ubicar el esclerómetro perpendicular a la superficie de impacto, para luego

proceder a realizar el ensayo presionándolo contra la superficie requerida.

o Se deberá realizar como mínimo de 8 a 10 lecturas de pruebas de rebote,

distantes entre golpes de mínimo 20mm

Figura 15: Prueba de rebote realizada a la viga.


Ultrasonido.

ASTM C-597 método de prueba estándar para la velocidad de propagación de

pulso atreves del hormigón.

Figura: 16 Ultrasonido


33

Este ensayo consiste en medir el tiempo que tarda en transitar un pulso eléctrico

de un transductor a otro, colocados en ambos lados de un espécimen o de cualquier

elemento que se requerirá evaluar. Como resultado se obtendrá velocidad

longitudinal.

La velocidad ya mencionada depende de la resistencia a la compresión, la que se

obtendrá por pruebas destructivas realizadas al hormigón. Este ensayo nos permitirá

determinar las resistencias de una estructura, conociendo el factor común entre la

velocidad y la resistencia. El factor de relación entre la velocidad y la resistencia, es

la densidad que tiene un hormigón.

Esta prueba consiste enviar una señal de pulsos de alto voltaje y corta duración, a

un transductor, causando que este vibre a su frecuencia de resonancia. Determina la

propagación de pulso a través del espécimen y es recibido por un receptor ubicado

en el otro extremo. Cuando el pulso es recibido el contador electrónico se detiene y

marca el tiempo de recorrido del transductor a transductor. Otros factores además de

la resistencia del concreto pueden afectar la velocidad de pulsación uno de los

factores es la cantidad de mortero en la mezcla. Cuando la mezcla de mortero pasa

de un estado seco a uno saturado, está registrado que la velocidad de pulsación se

incrementa en un cinco por ciento. (ASTM, C-597 AMERICAN SOCIETY TESTING

OF MATERIAL)

Procedimiento. –

o Se deberá pulir la superficie de contacto.

o Determinar la longitud de transmisión existente entre los transductores (no

debe (no exceder de 400mm).

34

o Determinar el tipo de lectura, si es directa (15m) o indirecta (0.25 a 0.5m).

o Se deberá agregar gel sobre la superficie donde se colocarán los

transductores, para que facilitar el acople.

o Para un hormigón las pulsaciones del aparato deberán tener una velocidad

mayor a 2000 m/s.

Figura 17: Ultrasonido ensayado a la viga.


Calculo. –

1) Fórmula para el cálculo de la velocidad de transmisión.

𝑉 =𝐿

𝑇

35

Donde:

V = Velocidad de propagación.

L = Longitud de transmisión en m.

T = Lectura de tiempo en segundos.

4.3 Interpretación de resultados

Mediante los resultados tomados durante los ensayos, nos permitieron recoger

parámetros técnicos que facilitarán la interpretación de las propiedades de nuestro

concreto tomadas a distintas edades de curado, y por varias pruebas realizadas a los

especímenes, los resultados tendrán un rango variación el que esta normado por la

ASTM dependiendo del ensayo.

A continuación, con Los datos obtenidos en el laboratorio se procederá a realizar

un análisis, con el fin de hallar la dispersión existente entre los ensayos, que nos

hemos planteado evaluar y compararlos, y así tener una idea clara.

Los resultados logrados durante las pruebas realizadas al hormigón se presentarán

mediante las tablas detallando la edad, su resistencia y su porcentaje de variación.0

Resultados a la compresión de cilindros.

En la siguiente tabla mostraremos las variaciones porcentuales que tuvieron las

probetas dependiendo a su edad de curado de 3, 7, 14 y 28 días, los datos que

mostraremos en la tabla # 6 serán los resultados obtenidos en el laboratorio, la misma

que especificara área, diámetro, carga soportada y el área de la probeta.

36

Tabla 2: Resistencia a la compresión a los días 3, 7,14 y 28


El ensayo a compresión de cilindros es el más utilizado y confiable de todas las

pruebas destructivas, los resultados tomados en laboratorio cumplieron excediendo

su capacidad de diseño un 10% mayor a la proyectada en el día 28, esta prueba la

tomamos como referencia y base, para la comparación que se realizó con los distintos

ensayos evaluados.

F´C H(mm) D(mm) PESO(kg) Q (kg) AREA (cm2) RESISTENCIA (kg/cm2)

350 301 152 3,14 23515,012 176,71 133,07

350 301 151 3,14 24598,032 176,71 139,20

350 300 150 3,15 25587,032 176,71 144,80


350 301 152 3,14 51658,272 176,71 292,33

350 301 151 3,14 50124,371 176,71 283,65

350 300 150 3,15 49032,152 176,71 277,47


350 301 152 3,14 55322,89 176,71 313,07

350 301 151 3,14 57501,89 176,71 325,40

350 300 150 3,15 56617,89 176,71 320,40


350 301 152 3,14 66168,32 176,71 374,45

350 301 151 3,14 62245,91 176,71 352,25

350 300 150 3,15 64050,12 176,71 362,46

COMPRESION DE CILINDROS DIA 14




37

En el siguiente grafico mostraremos la evolución de las probetas de hormigón,

hasta que estas alcanzaron su resistencia máxima el día 28, la (figura 20) se realizó

con los resultados obtenidos mediante el ensayo a compresión.

Figura 18: Ensayo a compresión y su evolución.

Fuente: Tomas Vallejo Garcia

Tabla 3: Promedio resistencias a la compresión diferentes edades.


DIAS H(mm) D(mm) PESO(kg) Q (kg) RESISTENCIA (kg/cm2) PROMEDIO

3 301 152 3,14 24598,032 39,2 0,39977

7 301 151 3,09 50044,272 283,2 0,8091

14 300 150 3,08 56617,89 320,4 0,915

28 299 150 3,08 64067,98 362,56 1,036

PROMEDIO COMPRESION DE CILINDROS F´c = 350

38

Figura 19: Punto de falla del cilindro.


Resultados de la compresión de núcleos

Figura 19: Núcleos utilizados en el proyecto.


39

En la siguiente tabla # 7 mostraremos los resultados logrados en el laboratorio,

donde indicaremos información de cada uno de nuestros núcleos extraídos del paño

de prueba, información como área, la carga soportada, la resistencia alcanzada

espécimen, el ensayo se lo realizó cuando los núcleos alcanzaron su resistencia de

diseño a la edad de 28 días de curado.

Cumpliendo el respectivo proceso de extracción y el ensayo a compresión

realizada a los núcleos en el laboratorio, el resultado que se obtuvo fue un esfuerzo

máximo de 89.26%, cumpliendo así la norma de la ASTM que indica que la

compresión de un núcleo debe ser mayor debe ser mayor del 85% de la resistencia

proyectada final.

Tabla 4: Resistencia a la compresión de núcleos.


EDAD H (mm) D (mm) PESO Q (kg) A (cm2) RESISTENCIA (kg/cm2) PROMEDIO

28 101 50 1,148 6148,116 19,63 313,2 89,49

28 100 49,5 1,144 6062,3329 19,63 308,83 88,24

28 100,5 50 1,153 5908,63 19,63 301 86

28 100 50 1,147 6132,412 19,63 312,4 89,14

28 101 49,7 1,151 6391,528 19,63 325,6 93,03

28 99,5 49,9 1,148 6212,5024 19,63 316,48 90,42

28 100 50 1,152 5871,7256 19,63 299,12 85,49

28 100 50 1,148 6126,1304 19,63 312,08 89,17

28 101 49,6 1,15 6046,04 19,63 308 88

28 100 50 1,149 6095,115 19,63 310,5 88,71

COMPRESIÓN DE NUCLEOS

40

Resultados del ensayo a flexion

Para la presentación de los resultados del ensayo a flexión describiremos el

desempeño alcanzado por las vigas, en la siguiente tabla # 6 La misma que se ha

determinado por cálculos previos.

Donde se puede observar que las vigas soportaron de forma importante la carga a

flexión aplicada hasta en el instante de falla.

Tabla 5: Ensayo a flexión.


Figura: 20 Módulo de rotura de la viga.


Muestra

NºCARGA (Kg-F) Mpa RESISTENCIA

Muestra 1 4200 415,84158 5,54

Muestra 2 3900 386,13861 5,15

Muestra 3 4500 445,54455 5,94

41

Resultados del martillo de rebote

Los resultados obtenidos en el laboratorio durante la prueba del martillo de rebote se

expondrán en la tabla # 6 y 7, como se muestra en las mismas se tomó 10 lecturas

por cada espécimen para promediarlos y así establecer el número de rebote luego

por medio mismo determinar su resistencia.

Tabla 6: Lecturas del esclerómetro en la viga.


Tabla 7: Lecturas del esclerómetro realizadas al paño.


VIGA #1

DIAS/REBOTES TOMA 1 TOMA 2 TOMA 3 TOMA 4 TOMA 5 TOMA 6 TOMA 7 TOMA 8 TOMA 9 TOMA 10 PROMEDIO F´c %

14 33 35 33 35 35 34 35 32 30 38 34 315 0,9

28 36 39 37 38 36 36 39 40 39 40 38 370 1,05

VIGA #2


14 35 37 34 34 35 35 37 33 34 36 35 336 0,96

28 40 38 40 39 38 38 40 37 39 41 39 403 1,15

VIGA # 3


14 33 34 32 32 33 34 35 32 33 35 33,3 336 0,96

28 43 43 42 39 40 39 41 41 39 43 41 403 1,15

ENSAYO MARTILLO DE REBOTE



PAÑO # 1


14 31 34 34 33 33 32 35 31 35 32 33 301 0,86

28 32 35 34 36 31 34 35 33 36 34 34 315 0,9

PAÑO # 2


14 31 34 33 34 34 32 35 31 31 31 32,6 301 0,86

28 37 36 35 38 35 36 37 34 35 37 36 343 0,98

VIGA # 3


14 33 34 32 32 33 34 35 32 33 35 33,3 336 0,96

28 43 43 42 39 40 39 41 41 39 43 41 403 1,15


ENSAYO MARTILLO DE REBOTE A PAÑO

ENSAYO MARTILLO DE REBOTE A PAÑO

42

Martillo de rebote facilito conocer la resistencia del hormigón de una manera

económica y confiable, se realizaron lecturas tanto del paño como a las vigas, se pudo

observar un incremento de la resistencia proyectada de un 10 % en las vigas, mientras

que el paño alcanzo un 94 % de la resistencia.

Resultados del ensayo de ultrasonido

El siguiente ensayo, nos permitirá conocer la calidad de hormigón con el que hemos

elaborado nuestras probetas, los datos obtenidos en la prueba serán expuestos en la

tabla #8, indicando el tiempo en la que, la longitud del espécimen en este caso se

realizó a la viga y cilindros, la velocidad y su respectivo calculo.

Tabla 8: Resultado ultrasonido a los cilindros.


Tabla 9: Clasificación del hormigón por medio de la velocidad de onda según Leslie y Cheesman


CILINDRO DIA T(Seg) Promedio T L(Km) V(km/s) CALIDAD

78,5

77,6

78,1

78,3

77,9

79,1

80,5

79,9

78,2

80,1

79,1

82,3

80,6

80,9

81,6

BUENO

3 28 80,9 0,3 3,71 BUENO

2 28 79,56 0,301 3,78

ULTRASONIDO CILINDROS

1 28 78,08 0,301 3,86 BUENO

43

Figura 21: Ensayando ultrasonido a la viga.


Tabla 10: Resultado ultrasonido a las vigas.


Mediante el ultrasonido realizado a los cilindros y a la viga, permitió conocer la

calidad del hormigón con el que se trabajó, ambas probetas de prueba se encuentran

un rango aceptable entre (3.5 - 4.5) siendo este un hormigón de buena calidad.

En la siguiente tabla mostraremos los porcentajes de las resistencias alcanzadas

en cada una de las pruebas efectuadas a distintas probetas a la edad de curado de

28 días, mediante ensayos destructivos y no destructivos realizados en el laboratorio.

VIGA DIA T(Seg) Promedio T L(Km) V(km/s) CALIDAD

121,1

123,9

123,5

122,5

121,6

120,1

122,9

121,5

120,5

119,1

BUENO2 28 120,82 0,451 3,73

ULTRASONIDO VIGAS

1 28 122,52 0,455 3,71 BUENO

44

Tabla 11: Comparación de resultados mediante porcentajes.


Las resistencias mostradas en la siguiente tabla fueron calculadas con ayuda de

datos que se obtuvo en laboratorio mediante las pruebas las realizadas como: el

ensayo a compresión de cilindros, compresión de núcleos, ultra sonido, ensayo a

flexión y el martillo de rebote.

Tabla 12: Resistencias de las probetas al día 28.


ENSAYO/DIAS COMPRESION CILIDROS % COMPRESION NÚCLEOS % MARTILLO DE REBOTE VIGA/PAÑO MARTILLO DE REBOTE VIGA/PAÑO ENSAYO A FLEXIÓN % ULTRASONIDO VIGA ULTRASONIDO CILINDROS

106,98 89,49 105 90 5,54 3,713679399 3,855020492

100,64 88,24 115 98 5,15 3,732825691 3,783308195

103,56 86 5,94 3,708281829

89,14

93,03

90,42

85,49

89,17

88

88,71

COMPARACION DE RESULTADOS MEDIANTE PORCENTAJES DE RESISENCIAS ALCANZADAS

28

ENSAYO/DIAS COMPRESION CILIDROS Kg/cm2 COMPRESION NÚCLEOS Kg/cm2 MARTILLO DE REBOTE VIGA Kg/cm2 MARTILLO DE REBOTE PAÑO Kg/cm2 ENSAYO A FLEXIÓN ULTRASONIDO VIGA Km/S ULTRASONIDO CILINDROS Km/S

374,45 313,2 370 315 5,54 3,71 3,86

352,25 308,83 403 343 5,15 3,73 3,78

362,46 301 5,94 3,71

312,4

325,6

316,48

299,12

312,08

308

310,5

28

RESISTENCIAS OBTENIDAS MEDIANTE ENSAYOS DIA 28

45

4.4 Conclusiones

Culminados tanto los ensayos no destructivos, como los destructivos se adjuntó los

resultados recogidos de las diferentes pruebas realizadas en laboratorio, las mismas

se procedió a evaluarlas e interpretarlas, las que han dejado resultados satisfactorios.

Tabla 13: Resultados obtenidos.


Como conclusión después haber analizado los resultados de los distintos ensayos,

siendo los datos obtenidos confiables, tomando en cuenta que los resultados se

correlacionan entre sí. Es decir que nos demuestra de forma clara, que la diferencia

entre los ensayos mecánicos es aceptable, como podemos observar en la tabla #13

que estos van enlazados entre sí, y sus propiedades en general varían por factores

es como la densidad, curado y la compactación, etc.

.

COMPRESION CILIDROS COMPRESION NÚCLEOS ENSAYO A FLEXIÓN MARTILLO DE REBOTE ULTRASONIDO

ESFUERZOS A COMPRESIÓN 363,05 310,72 X 357,75 X

ESFUERZOS A TENSION X X 5,54 X X

MODULO ELÁSTICO X X X X 3,76

RESISTENCIAS OBTENIDAS MEDIANTE ENSAYOS

NO DESTRUCTIVOSENSAYOS

DESTRUCTIVOS

46

4.5 Recomendaciones

1. Cuando se requiera conocer la calidad de un hormigón de manera segura, se

recomienda en lo posible realizar testigos para comprobar su resistencia ya

que el ensayo a compresión es el más confiable, en tal caso que no se haya

realizado especímenes de prueba se podrá tomar en cuenta alguno de los

otros ensayos.

2. Se puede decir que podemos utilizar de forma segura los ensayos destructivos

y los no destructivos con precaución ya que sus resultados tienen un

coeficiente correlación aceptable, como se demuestra en la última tabla, donde

nos permite observar que varían entre un más menos 15% de la resistencia

proyectada entre ensayos.

3. Asegurarse los aparatos a utilizar estén debidamente calibrados.

4. Cuando se habla del curado, se debe especificar que este sea el mismo para

todas las probetas que se vayan ensayar.

5. Al utilizar el martillo de rebote, tomar en cuenta que la superficie de la probeta

se encuentre pulida y libre de impurezas zona de impacto no haya presencia

de agregados o fisuras para evitar datos erróneos.

6. Cuándo se realice la prueba de ultrasonido, se deberá tomar en cuenta que los

transductores se encuentren en la misma línea para tener un resultado

confiable y veraz, además usar suficiente gel entre los transductores y la

superficie de la probeta.

7. Cuando se aplique la carga a la viga, esta deberá fallar a 1/3 del centro de la

luz, en el caso de que no, los resultados y la viga se la descartara para la

siguiente investigación.

ANEXOS

ASENTAMIENTO EN EL HORMIGÓN FRESCO

(RESUMEN ASTM C 143)

1. ALCANCE

El método cubre la determinación del asentamiento del hormigón

tanto en el laboratorio como en el campo. Consiste en colocar una

muestra de hormigón recién mezclado (se compacta por varillado)

dentro de un molde en forma de cono truncado. El molde se

levanta, y se deja que el hormigón se desplome. Se mide la

distancia vertical al centro desplazado y se registra el valor del

asentamiento del hormigón. (Párr. 1.1 y 3.1)

Nota 1. Este ensayo fue originalmente desarrollado para

proporcionar un método de monitoreo o control de la consistencia

del concreto no endurecido. Bajo condiciones de laboratorio con

estricto control de todos los materiales del concreto, el

revenimiento es generalmente encontrado debido al incremento

proporcional del contenido de agua que tiene la mezcla y por lo

tanto esta inversamente relacionado con la resistencia del concreto

Este ensayo es aplicable al hormigón plástico preparado con

agregado grueso de hasta 1 ½ pulgada (37,5 mm) de tamaño

máximo nominal. Si el agregado grueso es mayor de 1 ½ pulgada

(37,5 mm) el método de prueba se aplica a la fracción de hormigón

que pasa la malla de 1 ½ pulgada (37,5 mm) de acuerdo con

ASTM C 172. (Párr. 1.1 y 3.1)

El método no es aplicable a los hormigones no plásticos que tiene

un asentamiento menor a ½ pulg. (15mm) y no cohesivos con asentamiento mayor a 9 pulg. (230mm). (Párr. 4.3).

2. EQUIPO

2.1 Molde.- El molde será metálico, resistente al ataque de la

pasta de cemento, con un espesor no menor que 0.060 pulgadas

(1.5 mm), y si se forma con el proceso de repujado en ningún

punto del molde el espesor será menor de 0.045 pulgadas (1.15

mm) de grosor.

El molde deberá tener la forma de la superficie lateral de un cono

truncado con una base de 8 pulgadas (200 mm) de diámetro y la parte superior de 4 pulgadas (100 mm) de diámetro, con una altura

de 12 pulgadas (300 mm).

Las dimensiones del diámetro y altura deberán tener una tolerancia de ± 1/8” (3 mm) con

respecto a las dimensiones

especificadas. El interior del molde deberá ser relativamente

liso y libre de cualquier protuberancia. El molde no

deberá presentar abolladuras,

deformaciones o restos de concreto en su interior. (Párr.

5.1)

UNIDADES DIMENSIONALES

Pulg. 1/16 1/8 1/2 1 3 3 1/8 4 8 12

mm. 2 3 15 25 75 80 100 200 300

Los moldes de otros materiales son permitidos si cumplen con los

requerimientos necesar ios como: el molde debe tener la forma,

altura y dimensiones internas especificadas en la sección 5.1 de la

norma ASTM C143. Se puede aceptar un molde con tornillos de

sujeción fijados a una placa de base no absorbente. En el caso de

usarse moldes de otros materiales los resultados de asentamiento

no deben variar más de 1/2 pulg. (15mm) individualmente, y la

media de al menos diez comparaciones de asentamiento entre el

molde metálico y el molde de otro material no deben variar más de

0.25 pulg (6 mm) del promedio de los resultados de los ensayos

realizados con un molde metálico. Los datos de comparabilidad de los ensayos realizados deben estar disponibles para los usuarios y

las autoridades de inspección del laboratorio (Párr. 5.1.2.1)

2.2 Varilla.- Deberá ser una barra recta de acero de sección

circular de 5/8” (16 mm) de diámetro y aproximadamente 24

pulgadas (600 mm) de largo, con el extremo de apisonamiento

redondeado en forma semiesférica con un diámetro de 5/8

pulgadas (16 mm). (Párr. 5.2).

2.3 I n s t r u m e n t o de medida.- Es una regla de metal rígida,

la cual esta graduada con incrementos de 0.25 pulgadas (5 mm.) o

menor. El largo de la regla debe de ser por lo menos de 12

pulgadas (200 mm.) (Párr. 5.3).

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3. MUESTRA

La obtención de la muestra se realizará de conformidad con la norma ASTM C172.

4. PROCEDIMIENTO

1. Humedecer el molde y el piso o placa base, ejecutar sobre

una superficie rígida no absorbente. (Párr.7.1).

2. Apoyar firmemente el molde sobre la base colocando y

presionando con los dos pies los estribos del molde. Por ningún motivo debe moverse los pies durante el llenado del molde. (Párr.7.1).

3. Llenar el molde en tres capas de

igual volumen, la primera capa a

una profundidad de 70 mm. (2 58

pulgadas) la segunda hasta de

1160 mm. (6 8

pulgadas) y la

tercera hasta el borde superior del

molde. (Párr.7.1, Nota 4, Párr.7.3).

4. Compactar cada capa en toda su profundidad con 25

penetraciones de la varilla, distribuyendo las penetraciones en toda la superficie de cada capa. (Párr.7.2).

5. Compactar la segunda y tercera capa penetrando la capa

anterior 2 5 mm. (1 pulgada) y vari l lar desde cerca del perímetro y continuar progresivamente en forma espiral hacia el centro del molde. (Párr.7.2).

6. Cuando compacte la última capa, mantener un excedente de

hormigón sobre el molde antes de comenzar el varillado, si el concreto es insuficiente detener el varillado y colocar una cantidad representativa para mantener un exceso de concreto sobre el molde todo el tiempo. (Párr.7.3).

7. Enrasar el hormigón rodando la varilla de compactación sobre

el borde superior del molde. (Párr.7.3).

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8. Continuar manteniendo el molde firme y remover el hormigón

alrededor del área circundante de la base del molde para prevenir la interferencia en el momento del asentamiento del concreto. (Párr.7.3).

9. Levantar el molde por encima de

las 12 pulgadas (300 mm) de un solo movimiento sin giros. En un tiempo de 5 ± 2 segundos. (Párr.7.3).

10. Medir con una precisión de ¼ de

pulgada (5 mm) el revenimiento, desde la parte superior del molde

hasta el centro desplazado de la superficie original del espécimen. Si al levantar el cono se produce

una falla por corte, es necesario descartar la prueba y realizar el ensayo con una nueva porción de mezcla, si la falla se

repite, es posible que el hormigón no tenga la plasticidad necesaria o sea cohesivo para aplicar este ensayo de

revenimiento. (Párr.7.4 y Nota 6).

11. Ejecute la prueba, desde su inicio hasta el final sin interrupciones en no más de 2.5 minutos. (Párr.7.3).

5. REPORTE

Anote el asentamiento en pulgadas (mm) con una aproximación de

¼” (5mm).

6. CONSIDERACIONES GENERALES

• Si se observa una c l a r a caída o desmoronamiento de un lado

o una parte de la masa del hormigón después de levantar el molde (cono), se debe descartar la prueba y hacer una nueva con otra

parte de la muestra.

• La variación de los moldes alternativos es de 6mm máximo.

• El revenimiento del concreto disminuye con el tiempo y las altas

temperaturas

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Tamaño máximo agregado: 1 ½ pulgada (37,5 mm).

Tamizado en húmedo: de requerirse en tamiz de 1 ½ pulgada

(37,5 mm)

Número de capas: 3

Tiempos: 2,5 minutos para realizar todo el ensayo y 5 ±2

segundos para levantar el molde.

Compactación: 25 inserciones por capa con una varilla de 600

mm de longitud y 16 mm de diámetro.

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TEMPERATURA DEL HORMIGÓN FRESCO


1. ALCANCE

Este método de prueba permite medir la temperatura de mezclas

de hormigón recién mezclado, dosificado con cemento portland.

Puede usarse para verificar que el hormigón satisfaga

requerimientos específicos de temperatura. (Párr. 3.1)

En hormigones con tamaño máximo de agregado mayor a 3

pulgadas (75 mm) podrá requerir hasta 20 minutos para transferir el calor del agregado al mortero. (Párr. 3.2)

2. EQUIPO.

2.1 Recipiente. - Debe estar elaborado de un

material no absorbente y debe tener

dimensiones tales que permitan un

recubrimiento de al menos 3 pulgadas (75

mm) de hormigón en todas las direcciones

alrededor del sensor medidor de

temperatura. La cantidad de hormigón que

debe cubrir, tiene que ser mínimo tres veces

el tamaño máximo del agregado grueso.

2.2 Medidor de temperatura.- Debe de ser

calibrado para medir la temperatura del

hormigón recién mezclado con una variación

de ± 1°F (±0.5 °C), dentro de un rango entre 30°F a 120°F (0°C a 50°C). El dispositivo que

mide la temperatura (sensor) requerirá la inmersión de 3 pulgadas (75 mm) o más en

el hormigón, durante la operación. (Párr. 4.2)

2.3 Calibración del medidor de temperatura. - El aparato medidor de

temperatura debe calibrarse anualmente o cuando se tenga duda

de su grado de exactitud. (Párr. 5.1)

La calibración de los medidores de temperatura puede ser

realizada en aceite u otras inmersiones que tenga densidad uniforme, si este esta provisto para:

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• Mantener la temperatura de la inmersión constante en (0.2 0C) durante el período de la prueba. (Párr. 5.2.1)

• Mantener la temperatura y el medidor de temperatura

inmersos por un mínimo de cinco minutos antes de tomar

lectura. (Párr. 5.2.2)

• Mover continuamente la cantidad de agua para mantener la

temperatura uniforme. (Párr. 5.2.3)

Abrir poco a poco la tapa del termómetro para evitar la adherencia de líquido en las paredes del vidrio si la temperatura

disminuye. (Párr. 5.2.4)

3. MUESTRA.

• La temperatura de la mezcla de hormigón puede medirse en

el equipo de transporte, si es que el aparato medidor esta cubierto

por al menos 3 pulgadas de hormigón (75 mm) en todas las direcciones. (Párr. 6.1)

• La temperatura de la mezcla de hormigón puede obtenerse

después de vaciar el hormigón.

• Si no se mide la temperatura en el equipo de transporte, debe

prepararse una muestra como se indica a continuación: (Párr. 6.2)

- Humedezca (con agua) el recipiente en el que obtendrá

la muestra del hormigón. (Párr. 6.2.1)

- Obtenga u n a muestra de hormigón recién mezclado

según la norma ASTM C172. (Párr. 6.2.2)

- Coloque el hormigón recién mezclado en el recipiente no

absorbente. (Párr. 6.2.3)

• Cuando el hormigón contenga agregados de tamaño máximo

nominal mayor a 3 pulgadas (75 mm), puede requerir 20 minutos

antes de que la temperatura se estabilice.

4. PROCEDIMIENTO

1. Obtener una muestra de hormigón dentro de un contenedor

no absorbente, de tamaño suficiente para proveer un mínimo de 3

pulg. ( 75 mm) de hormigón alrededor del sensor de temperatura en todas las direcciones, ( Párr. 4.1)

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2. Tomar la lectura

mínima de 2 minutos o

y registrarla. (Párr. 7.2)

3. Completar la medición de la temperatura dentro de 5 minutos

siguientes a la obtención de la muestra compuesta. Excepto para

concretos que contiene un tamaño máximo nominal de agregado mayor a 3 pulgadas (75 mm). (Párr. 7.3)

4. Registrar la temperatura con una precisión de 1°F (.5°C) (Párr.

8.1)

5. REPORTE

Registre la temperatura del hormigón recién

mezclado con una precisión de 1°F (0.5 °C). (Párr. 8.1).

6. CONSIDERACIONES GENERALES.

Tiempo: 5 minutos para realizar el ensayo y mínimo 2 minutos

para que la lectura se estabilice. En el caso de hormigones con

agregados mayores a 3 pulgadas se podrá requerir hasta 20

minutos.

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PESO UNITARIO, RENDIMIENTO, Y CONTENIDO DE AIRE

DEL HORMIGÓN FRESCO. MÉTODO GRAVIMÉTRICO.


1. ALCANCE

Este método de prueba cubre la determinación de la densidad del hormigón fresco y señala las fórmulas para calcular el rendimiento,

contenido de cemento, y contenido de aire del hormigón fresco. Rendimiento es definido como el volumen del concreto p r o d u c i d o

por una mezcla de materiales de características conocidas. (Párr.1.1).

2. EQUIPO

2.1 Balanza. - Con una exactitud de 0.1 lb. (45g) o dentro del 0.3% de la

carga de prueba. (Párr. 4.1)

2.2 Varilla. - Tiene que ser recta, de acero, 5/8 pulgada (16 mm) de

diámetro y aproximadamente 24 pulgadas (600 mm) de longitud, el

final de la barra termina en una punta redondeada hemisférica

cuyo diámetro es de 5/8 pulgada.(Párr. 4.2)

2.3 Vibrador interior. - Los vibradores interiores pueden ser rígidos o

flexibles, preferentemente impulsado por motores eléctricos. La

frecuencia de vibración debe ser de 7000 vibraciones por minuto o más

mientras se lo usa. El diámetro externo o la dimensión lateral del

elemento vibrante será por lo menos 0.75 pulgadas (19mm) y no

mayor que 1.50 pulgadas (38 mm). La longitud del elemento será

por lo menos 24 pulgadas (600 mm) .(Párr. 4.3)

recipientes u medidores de aire son utilizadas, estas deben cumplir con los requerimientos del método de

prueba ASTM C 231. (Párr.

4.4).

2.4 Placa para enrasado. - Una placa rectangular llana de

metal, de por lo menos ¼ pulgada (6mm) de espesor o una

placa de acrílico de espesor de por lo menos ½ pulgada (12 mm), con una longitud y anchura de por lo menos

2 pulgadas (50 mm) más que el diámetro del recipiente. Los bordes de la placa serán rectos y lisos dentro de

una tolerancia de 1/16 pulgadas (2mm). (Párr. 4.5).

2.5 Mazo de goma. - Con una masa de 1.25 ± 0.50 lb. (600

± 200 g) para el uso con los moldes de 0.5 ft³ (14 L) o más

V M

pequeños, y un mazo con una masa de 2.25 ± 0.50 lb. (1000 ± 200 g) para usar con los moldes más grandes que

0.5 ft³. (Párr. 4.6).

3. MUESTRA.

Se obtiene la muestra de hormigón fresco de acuerdo con la norma ASTM C 172. (Párr. 5.1)

4. CÁLCULOS

Densidad (Peso unitario). - Calcule la densidad (D) dividiendo la

masa neta de hormigón para el volumen del molde (Vm). Calcule la masa neta del hormigón (lb o kg) substrayendo la masa del

molde vacío (Mm) de la masa del molde lleno de hormigón (Mc) como sigue:

D = (M c − M m )

M cneta

m

= c − M m

Rendimiento.- Calcule el rendimiento como sigue:

Y ( yd 3 ) = M /(D * 27)

Y (m3 ) = M / D

Volumen producido (rendimiento): volumen de hormigón producido

por mezcla conociendo la cantidad de los materiales integrados.

Rendimiento relativo.- el rendimiento relativo es la porción de el

volumen real de concreto obtenido de el volumen diseñado para el

lote.

Ry = Y

Yd

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C

Contendido de cemento.-

C = b

Y

Contendido de aire.-

= T − D (

A T

)

*100

(Y f A =

− V ) *100( pu lg . − ft )

Y f

− A =

Y

V *100(SI )

Y

Y = Rendimiento, volumen del hormigón producido por lote (yd3

o m3)

M = Masa total de los materiales, lb o Kg

D = Densidad del hormigón (peso unitario), lb/ft3

o kg/m3

A = Contenido de aire (`porcentaje de espacios) en el hormigón

C = contendido actual de cemento, lb/yd3 o kg/m3

Cb = masa de cemento en el lote, lb o kg

M = Masa total de los materiales del lote, lb o kg

Mc = Masa del recipiente lleno con hormigón, lb o kg

Mm = Masa del medidor vacío, lb o kg

Ry = Rendimiento relativo

T = Densidad teórica del hormigón, lb/ft3 o kg/m3

Yd = Volumen del hormigón que se diseñó para la producción del lote, yd3 o m3

Yf = Volumen del hormigón producido por lote, ft3

V = Volumen absoluto total de los componentes de el lote, ft3 o m3

Vm = Volumen del medidor, ft3 o m3

Capacidad de recipiente:

La capacidad del recipiente esta dada en función del tamaño

máximo nominal de acuerdo a la siguiente tabla.

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Numero de capas: 3

Compactación: 25 inserciones con una varilla.

Criterio de consolidación: Si el asentamiento es menor a 25 mm

(1 pulg.) se debe vibrar, si el asentamiento está entre 25 y 75 mm (1 pulg. a 3 pulg.) se puede vibrar o varillar y si el asentamiento es

mayor a 75 mm (3 pulg.) se debe varillar.

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ELABORACIÓN Y CURADO EN OBRA DE ESPECÍMENES

DE HORMIGÓN PARA PRUEBAS DE COMPRESIÓN

(RESUMEN ASTM C 31)

1. ALCANCE

Esta práctica cubre los procedimientos necesarios para hacer y

curar muestras cilíndricas y vigas de hormigón en obra para proyectos de construcción, que puede ser compactado mediante

varillado o vibración. (Párr. 1.1)

Además este ensayo proporciona los estándares necesarios para la realización de curado, protección y transporte de los

especimenes de ensayo del concreto bajo las condiciones de

campo. (Párr. 4.1)

El hormigón usado para hacer los especímenes, debe tener los

mismos niveles de asentamiento, contenido de aire y porcentaje de

agregado grueso que el hormigón colocado en la obra. (Párr. 1.2).

Si los especímenes son realizados y curados de acuerdo a los

estándares especificados en la norma, los datos obtenidos del

ensayo de resistencia pueden ser utilizados con los siguientes

propósitos:

Resistencia aceptable del espécimen.

Chequeo de las porciones adecuadas de la mezcla para obtener una determinada resistencia.

Control de calidad.

Si los especimenes son realizados y curados en campo como lo

estimado en esta norma, los datos de resistencia del concreto pueden

ser utilizados con los siguientes propósitos:

Determinar si una estructura esta en capacidad de ponerse

en servicio. Comparación de los resultados obtenidos de los

especimenes curados de acuerdo al estándar con los resultados de los métodos utilizados en obra.

Adecuado curado y protección del concreto en la estructura.

2. EQUIPO

2.1 Moldes.- Deben ser de acero, hierro forjado u otro material no

absorbente y que no reaccione con el cemento. Antes de usarse

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do se especifica puede ser de

los moldes deben ser cubiertos ligeramente con aceite mineral o un agente separador de cimbras no reactivo. (Párr. 5.1)

2.2 Varilla.- De acero redonda con un

diámetro de 5/8 de pulgada (16 mm),

recta y aproximadamente de 24

pulgadas (600 mm) de longitud con un

extremo redondeado de forma

semiesférica. (Párr. 5.4)

2.3 Vibrador.- La frecuencia del vibrador

debe ser por lo menos 7000 vibraciones

por minuto (150 Hz) cuando el vibrador

este operando en el concreto. El diámetro del vibrador debe ser no mayor a un cuarto del diámetro

del molde cilíndrico o un cuarto del interior del molde de la viga. (Párr.

5.5)

2.4 Mazo.- Debe usarse un mazo con cabeza de hule o cuero que

pese aproximadamente 1.25±0.50 lb. (0.6±0.2 Kg.). (Párr. 5.6)

2.5 Herramientas de Mano.- Palas, cubetas, espátulas, niveladores y

alisadores de madera y metal para la superficie del hormigón,

calibradores cucharones y reglas. (Párr. 5.7)

2.6 Recipiente para muestreo y mezclado.- Debe ser un recipiente

de metal grueso de tamaño adecuado o una carretilla limpia de

superficie no absorbente y con capacidad suficiente para mezclar

la muestra completa con pala. (Párr. 5.9)

3. REQUERIMIENTOS DE PRUEBA

3.1 Especímenes cilíndricos.-

Los especímenes deben ser

cilindros de hormigón colado

y fraguado en posición

vertical, de altura igual a dos

veces el diámetro y el

diámetro del cilindro es de 3

veces el tamaño máximo

nominal. El tamaño del

espécimen estándar es 6 por

12 pulgadas (150 por 300 mm) o 4 por 8 pulgadas (cuan

por 200 mm), para agregado de tamaño máximo que no exceda 2 pulgadas (50 mm). Cuando el tamaño máximo de los agregados

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excede a 2 pulgadas (50 mm) la muestra de hormigón debe tamizarse en húmedo como se describe en la Norma ASTM C172.

Los cilindros aceptables para la realización de pruebas de

resistencia deben ser de 6 x 12 pulg. (150 x 300 mm) o

especímenes de 4 x 8 (100 x 200 mm) (Párr. 6.1)

3.2 Especímenes tipo viga.- Los

especímenes para medir la resistencia del hormigón en

flexión deben ser vigas rectangulares de hormigón

colado y fraguado con los

ejes largos horizontalmente. El largo de los especímenes

debe ser al menos 2 pulgadas (50 mm) más grande que tres

veces el peralte. La relación

ancho/peralte no debe exceder 1,5. La viga estándar debe tener

una sección de 6 x 6 pulgadas (150 x 150 mm) y debe ser usada

para hormigón con agregado de tamaño máximo hasta de 2

pulgadas (50 mm). Cuando el tamaño nominal máximo de los

agregados exceda 2 pulgadas (50 mm), la dimensión menor de la

sección de la viga debe ser al menos tres veces el tamaño nominal

máximo del agregado grueso. A menos que lo requieran las

especificaciones del proyecto, las vigas hechas en el campo no

deben tener ancho o peralte menor que 6 pulgadas (150 mm.)

(Párr. 6.2)

4. MUESTRA

Las muestras de hormigón utilizadas en la fabricación de los especímenes deben obtenerse de acuerdo con el método ASTM

C 172, a menos que se haya aprobado un procedimiento alterno.

Debe registrarse el origen de la muestra respecto a la ubicación del hormigón colado en la obra. (Párr. 7.1 y 7.2)

5. PROCEDIMIENTO

a) Colocar el molde sobre una superficie horizontal, rígida, nivelada y libre de vibraciones. (Párr. 9.1)

b) Tomar una muestra representativa de acuerdo con la Norma ASTM C 172. (Párr. 7.1)

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c) Colocar el hormigón en el interior del molde, moviendo el cucharón

alrededor del borde del molde para asegurar la distribución del concreto y una segregación mínima mientras se descarga el hormigón. (Párr. 9.2)

d) Llenar el molde en tres capas de

igual volumen. En la última capa, agregar la cantidad de hormigón suficiente para que el molde quede lleno después de la compactación. Ajustar el sobrante o faltante de

hormigón con una porción de mezcla y completar el número de golpes faltantes. (Párr. 9.2, 9.4.1)

e) Compactar cada capa con 25 penetraciones de la varilla usando la

punta semiesférica, distribuyendo uniformemente las penetraciones. (Párr. 5.4, 9.4.1 y la tabla 3)

f) Compactar la capa inferior en todo su espesor. Compactar la

segunda y tercera capas, penetrando 1 pulgada (25 mm) en la capa anterior. (Párr. 9.4.1)

g) Después de compactar cada capa, golpear los lados del molde

ligeramente de 10 a 15 veces con el mazo para liberar las burbujas de aire que pueden quedar atrapadas. Utilice la mano abierta, si se trata de moldes de un solo uso los cuales son susceptibles a daños por los golpes con el mazo. (Párr. 9.4.1)

h) Mantener una vibración uniforme durante este proceso. La

duración del vibrado dependerá de la trabajabilidad del concreto y la efectividad del vibrador, se debe vibrar hasta obtener una superficie lisa. Colocar cada capa de concreto en el molde antes de comenzar la vibración de la misma. (Párr. 9.4.2)

Nota 4.- Generalmente no más de 5 seg. de vibración por

inmersión es necesaria para consolidar el concreto con un

revenimiento mayor a 3 pulg. (75 mm.).

i) Enrasar el exceso de hormigón con la

varilla de compactación y si es necesario se le da un acabado con una llana o cuchara. Debe darse el menor número de pasadas para producir una superficie lisa y

plana. (Párr. 9.5 y 9.5.1)

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j) Identificar los especímenes con la información correcta, no se lo hace sobre las tapas de los moldes y utilizar un método que no

altere la superficie del hormigón. (Párr. 9.6)

k) Emplear el método apropiado para mantener las condiciones de

humedad y temperatura especificadas. (Párr. 10.1.2, nota 5)

Métodos de Compactación.- La selección del método de

compactación debe basarse en el asentamiento a menos que el

método haya sido descrito en las especificaciones del proyecto. Varille el hormigón con asentamiento mayor a 3 pulgadas (7,5 cm).

Varille o vibre el hormigón con asentamiento de 1 a 3 pulgadas

(2.5 a 7.5 cm). Vibre el hormigón con asentamiento menor a 1 pulgada (2.5 cm).

Para determinar el número de veces que se debe insertar la varilla por capa en la fabricación de vigas, se debe calcular en función del

área de la cara superior, una inserción por cada 2 pulg.2

(14 cm 2)

Almacenamiento inicial.- Inmediatamente después de elaborados

los especímenes deben transportarse al lugar de almacenamiento

donde deberán permanecer sin ser perturbados durante el período de curado inicial. No debe identificarse en las caras removibles de

los moldes. Si la parte superior de la probeta se daña al momento

de transportarla, se debe dar un nuevo acabado.

6. CURADO

6.1. Temperatura inicial

f’c > 422Kg/cm2 20-26° C

f’c < 422Kg/ cm2

16-27°C

6.2. Protección después del acabado.- Inmediatamente después de

elaborar el espécimen se debe evitar la evaporación y la pérdida de agua de estos.

6.3. Curado de especímenes para control de calidad.- Se realizará

el siguiente tipo de curado:

6.3.1 Curado inicial.- Después del moldeado, la temperatura

alrededor de los especímenes debe mantenerse en un rango

de 60° a 80°F (16°a 27°C). Para mezclas de concreto con

una resistencia especificada de 6 000 lb/in2 (40 MPa) o más

la temperatura del curado inicial debe estar entre 68 y 78 0F

(20 y 260C) Los especímenes que vayan a ser transportados

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antes de transcurridas 48 horas después del moldeado deben

permanecer en su molde a humedad del medio ambiente

hasta que sean recibidos en el laboratorio para el desmolde y

curado estándar. Los especímenes que no vayan a ser

transportados deben ser sacados de los moldes después de

transcurridas las primeras 24 ± 8 horas y usar el curado estándar

hasta que sean transportados.

6.3.2 Curado estándar de cilindros. - Al terminar el curado inicial y

antes de que transcurran 30 minutos después de haber

removido los moldes, almacene los especímenes en condiciones de humedad adecuada, siempre cubiertos con

agua a una temperatura de 73.4 ± 3°F (23±1.7°C). Se permiten temperaturas de entre 68° y 86°F (20° y 30°C)

durante un período que no exceda de 3 horas

inmediatamente antes de hacer la prueba, si siempre se mantiene húmeda la superficie del espécimen.

6.3.3 Curado estándar vigas.- Las Vigas deben ser curadas del

mismo modo que los cilindros. Deben almacenarse en agua

de cal saturada a 73 ± 3 °F (23 ± 2°C) por un mínimo de 20

horas antes de hacer la prueba. Debe evitarse que las superficies de las vigas se sequen en la fase desde que se

sacan del agua hasta que se termina la prueba.

Curado en campo.

Cilindros.- Almacenar los

cilindros lo más cercano

posible a la estructura de

hormigón que representen.

Mantenga los cilindros en las

mismas condiciones que el

hormigón de la estructura

(protección, humedad,

temperatura, curado, etc.).

Vigas.- En la medida en que sea posible, las vigas deben

curarse del mismo modo que el hormigón de la estructura. Al

finalizar las primeras 48 ± 4 horas después del moldeo, lleve

los especimenes al lugar de almacenamiento y sáquelos de

los moldes. Almacene los especimenes que representan

losas sobre terreno en el piso y con su cara superior hacia

arriba. Cubra los lados y extremos de los especimenes con

tierra o arena húmeda dejando la superficie superior expuesta

al tratamiento de curado especificado. Almacene los

especimenes que representan hormigón estructural lo más

cerca posible a la estructura que representan y

ISBN 978 9942 00 402 4

proporcióneles la misma protección para temperatura y humedad

que proporciona a la estructura. Al finalizar el período de

curado deje los especimenes en el mismo lugar, expuestos al

medio ambiente del mismo modo que la estructura. Quite

todos los especimenes de vigas del campo y almacénelos en agua

de cal a 73 ± 3 °F (23 ± 2°C) durante

24±4 horas inmediatamente antes de hacer la prueba para asegurar condiciones de humedad uniformes de espécimen a

espécimen.

Transporte de los especímenes

al laboratorio.- La transportación

no debe exceder de 4 horas.

Durante el transporte los

especímenes deben protegerse

contra daños ocasionados por

temperaturas muy bajas, pérdida

de humedad o daños ocasionados

por el movimiento.


Tamaño máximo agregado: 2 pulgadas (50 mm)

Tamizado en húmedo: de requerirse en tamiz de 1 ½ pulgada

(37.5 mm)

Número de capas: 3

Compactación: 25 inserciones por capa con una varilla de 600

mm de longitud y 16 mm de diámetro.

Vibración: aproximadamente se vibra 5 seg. para un concreto

con revenimiento mayor a 3 pulg. (75 mm.).

Identificar: es necesario registrar el número del espécimen, fecha

hora y otras especificaciones técnicas.

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de ttp://publiespe.espe.edu.ec/academicas/hormigon/hormigon02-a.htm

Presidencia

de la República

del Ecuador

AUTOR/ES: REVISORES:

Tomas Israel Vallejo Garcia Arq. Johnny Ampuero, M. Sc.

Ing. Emma Rose, M. Sc.

Ing. Christian Almendáriz, M. Sc.

INSTITUCIÓN: Universidad de Guayaquil FACULTAD: De Ciencias Matematicas y Fisicas

CARRERA: Ingenieria civil

FECHA DE PUBLICACIÓN: 2016 Nº DE PÁGS: 46

ÁREAS TEMÁTICAS:

PALABRAS CLAVE:

RESUMEN:

N. DE REGISTRO (en base de datos): Nº. DE CLASIFICACIÓN:

DIRECCIÓN URL (tesis en la web):

ADJUNTOS PDF: SI NO

CONTACTOS CON AUTOR/ES: Teléfono: 0985200124

CONTACTO EN LA Nombre: FACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS Y FISICAS

INSTITUCIÒN: Telèfono: 2-283348

Quito: Av. Whymper E7-37 y Alpallana, edificio Delfos, teléfonos (593-2) 2505660/ 1: y en la

Av. 9 de octubre 624 y Carrión, edificio Prometeo, teléfonos: 2569898/9, Fax: (593 2) 250-9054

REPOSITORIO NACIONAL EN CIENCIA Y TECNOLOGIA

FICHA DE REGISTRO DE TESIS

ANÁLISIS, COMPARATIVO, ENSAYO, DESTRUCTIVOS-NO DESTRUCTIVOS, HORMIGONES.

Innovacion y saberes

º

1

El siguiente proyecto de titulación es un análisis comparativo mediante ensayos destructivos y no destructivos de hormigones de alta resistencia, lo que nos ayudaran a comprender el desempeño de cada probeta frente a distintas pruebas ya sean estas físi cas o superficiales, ayudando a determinar la resistencia y la calidad de los elementos que mediante las pruebas nombradas

anteriormente realizadas a los especímenes de hormigón endurecido de un f´c = 350kg/cm2, se recolectará información mediante ensayos efectuados en el laboratorio Dr. Arnaldo Rufil li de la Universidad de Guayaquil. Los ensayos destructivos que util izaremos en el siguiente proyecto serán las prueba a compresión, los resultados obtenidos por este método lo tomaremos como base para nuestro estudio y compararlos con los otros que son: método a flexión y extracción de núcleos.

Y los no destructivos, serán la prueba del martil lo de rebote y el ultrasonido los que se realizarán a los especímenes a la edad de curado de 28 días, quiere decir cuando este alcance su resistencia máxima, evaluaremos y comparemos con él ensayo a compresió n, entre las demás pruebas y así encontrar la diferencia que existe entre sí.

[email protected]

X

Análisis comparativo de ensayos destructivos y no destructivos de hormigones de alta resistenciaTÍTULO Y SUBTÍTULO

E-mail:

Análisis comparativo de ensayos destructivos y no destructivos de hormigones

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