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Curso LaboratoristaVial Clase C
Rodolfo Jeria H.Laboratorio Nacional de Vialidad
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CONTROL CALIDAD
HORMIGÓN ENDURECIDO
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Control Hormigón Endurecido
• Este control permite comprobar que la resistencia del Hº colocado enobra es por lo menos igual a la resistencia especificada.
• Los ensayos se pueden efectuar en probetas moldeadas con hormigón
fresco y/o sobre probetas testigos extraídas del hormigón endurecido.
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Los ensayos que están
normalizados en nuestro paísson:
•
COMPRESIÓN
• TRACCIÓN POR FLEXIÓN
• TRACCIÓN POR HENDIMIENTO
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Ensayo de Compresión
• Aunque la probetanormalizada en Chilees el cubo de 20 cm
de arista, también seemplea el cubo de15 cm de arista y elcilindro de 15 cm dediámetro y 30 cm dealtura.
15 cm 20 cm 15 cm
30 cm
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Los valores de resistencia sondiferentes en cada caso, por lo que
para su equivalencia se empleanfactores de conversiónLa correlación entre los resultados con las distintasprobetas es la siguiente:
Probetas cúbica f CN = K1 x f C
N mm 100 150 200 250 300
K1 0.90 0.95 1.00 1.05 1.10
Conversión por dimensión básica a cubo de dimensión básica de
200 mm.
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• Las tensiones de rotura por compresión deprobetas cilíndricas de diferentes dimensiones yrelación h=2d cumple:
• f 150 = k2 f n
N mm 100 150 200 250 300
K2 0.98 1.00 1.03 1.05 1.09
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Relación cubo - cilindrof C 200 = K x f CIL 150
<25 1,25 <=2030 1,20 25
35 1,17 30
40 1,14 3545 1,13 40
50 1,11 45
55 1,1 50
f cubica
200(N/mm2)K
f cilindrica 150
(N/mm 2)
Ó
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MEDICIÓN DE LAS PROBETAS
Probetas Cúbicas
• Colocar la probeta con la cara dellenado frente a operador
• Medir los anchos de las caraslaterales del cubo en el eje
horizontal de cada cara• Medir alturas de las caras laterales
del cubo en el eje vertical
• Expresar las medidas en mm,aprox. a 1 mm
• Determinar la masa de la probeta,aprox. 50 g
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Probetas Cilíndricas
• Medir dos diámetro perpendicularesentre sí
• Medir la altura de la probeta antes derefrentar en dos generatrices opuestas
• Estas medidas se expresarán en mm,aprox. a 1 mm
• Determinar la masa de la probeta antes
de refrentar
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Prensa de ensayo
•
Deber sersuficientemente rígida
• Tendrá un sistema derótula que permita hacer
coincidir la resultante dela carga con el eje de laprobeta.
• Las superficies deben ser
lisas y planas• La dimensión de las placas
de carga deben sermayores o iguales al
tamaño de la probeta
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• La sensibilidad debe ser tal que la menor división de la escala sea inferior oigual al 1% de la carga máxima.
• La exactitud de la prensa tendrá una tolerancia de±1% y el rango utilizable
se considera entre el 10% y el 90% de la lectura máxima
• Las prensas de ensayo deben permanecer siempre bien calibradas, almenos una vez al año.
•
La velocidad de carga no debe ser mayor que 0,35 N/mm2
/seg; si seexcede esta velocidad indicará resistencias mayores
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Ensayo
Se debe velar por:• Limpieza de las placas de carga y
de las caras de ensayo de laprobeta
• Correcto centrado de la probeta
entre las placas de carga
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Posición de las Probetas
•
Colocar probetas cúbicas con cara de llenado enplano perpendicular a la prensa frente aloperador
• Colocar probetas cilíndricas asentadas en una de
sus caras refrentadas.
Aplicación de carga
• Carga en forma continua y sin choques
• Rotura de probeta en tiempo a 100 seg. sinsobrepasar velocidad de 0,35 N/mm2/s
• Registrar carga máxima P, en KN
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• En el caso del cilindro, este debe ser refrentado
por ambas caras con el fin de dar planeidad yparalelismo entre caras y perpendicularidad deéstas con el eje del cilindro (refrentado.).
• Las probetas colocadas centradas entre los platos
de la prensa, serán sometidas a carga hasta surotura.
• El cálculo de la resistencia a compresión, se
obtiene dividiendo la carga de rotura por lasección transversal media ; en N/mm2
S
P Rc
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Cálculos
probetas cúbicas:
Área:
probetas cilíndricas:
Área:
Resistencia a compresión:
2)21(
2)21( bb xaa s
2)2
21(
4
d d x s
S
P f
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Unidades
• F(resistencia): MPase expresan con aprox.de 0.1 Mpa
1MPa = 10.1972 (Kgf/cm2)
•
P: (carga) N• S: sección de ensaye (área de carga) (mm2)
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ENSAYO DE TRACCIÓN PORFLEXIÓN •
Se emplea la probeta en forma de viga.• La norma considera dos modalidades de ensayo
que no son alternativos y dependen de lasdimensiones de la probeta:
• Para probetas de dimensión básica 150 mm seaplica cargas P/2 en los límites del tercio centralde la luz de ensayo
• Para probetas de dimensión básica 100 mm seaplica carga P en el centro de la luz de ensayo
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Equipo • Deberá tener piezas deapoyo de la probeta ypiezas de carga.
• Los elementos decontacto deben sercilíndricos de modo de
lograr un contactorectilíneo
• Las líneas de contactodeben ser paralelas entre
si y perpendiculares a laluz de ensayo
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Aplicación de carga
• Velocidad de carga debe ser en forma continua y sin choques• Rotura de probeta en tiempo a 300 seg. Y a una velocidad entre 0.015 y
0.02 N/mm2/s
• Registrar carga máxima P, en KN (N)
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Procedimiento • Las probetas deben estar sumergidas en agua
durante 24 horas para su curado final
• Retirar las probetas de su curado, protegiendolashasta el momento del ensaye.
•
Trazar rectas finas sobre las 4 caras mayores,marcando sección de apoyo y de carga
• Verificar y registrar luz de ensayo, cumpliendose:L 3h (carga tercio central) o L 2h (carga centrada)
• Colocar probeta en prensa haciendo coincidirtrazado con apoyo y carga correspondiente
Cál l
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CálculosCarga P/2 aplicada en el tercio
central• Si está se rompe en eltercio central de la luz deensayo, se ocupará:
P/2 P/2
L/3 L/3 L/3
h
b
2*
*
h b
LP f t
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• Si la rotura se producefuera del terciocentral, se empleará:
a = distancia entre la sección derotura y el apoyo más próximo.
Y= 0.05L
• Si la fractura ocurre
fuera de la zonaindicada, se desechael resultado.
P/2 P/2
L/3 L/3 L/3
h
b
a
y
2*
**3
h b
a P f t
C P li d l t
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Carga P aplicada en el centro
• El cálculo de laresistencia se hace con la
expresión:
P
L/2
h
b
2**2
**3
h b
LP ft
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ENSAYO DE TRACCIÓN PORHENDIMIENTO
• Se emplea una probeta cilíndrica de 15cm de diámetro y 30 cm de altura.
• La probeta se coloca acostada entre lasplacas de la prensa y se ensaya porcompresión aplicando la carga sobre dosgeneratrices opuestas.
P
D
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PROCEDIMIENTO
• Trazar un diámetro en cada una de las bases del cilindro
•
Unir ambas rectas definiendo claramente las líneas de contacto
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• Determinar y registrar el
diámetro como elpromedio de tresdiámetros sobre la líneade contacto
• Determinar y registrar lalongitud como elpromedio de las
longitudes sobre las doslíneas de contacto
• Pesar y registrar la masade la probeta
PROCEDIMIENTO
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Posición de las Probetas
• Colocar una tablilla
centrada sobre el ejede placa inferior de laprensa.
• (Tablilla= madera
contrachapada de 41mm de espesor y de155 mm de ancho ylongitud ligeramentesuperior a la probeta
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• Colocar la probeta sobre la tablilla yalinearla de modo que las líneas detrazado diametral queden verticales y
centradas sobre la tablilla
• Coloque una 2ª tablilla sobre la línea de
contacto superior
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Aplicación de carga
• En forma continua y sin choques a unavelocidad entre 0.01 y 0.02 N/mm2/s.
•
Registrando la carga máxima P, en KN (N)
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Cálculos
•
Pesar, Calcular y registrar la densidad aparente dela probeta
• El cálculo se hace con la expresión:
• Se registra el resultado en MPa
• Si la prensa entrega resultados en Kgf
1MPa = 10.1972 Kgf/cm2
d l
P fh
**
*2
Mét d t ti ilí d i
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Método para testigos cilíndricosde Hº Endurecido (LNV 49)
• Procedimientos para extraer, preparar y ensayar lostestigos cilíndricos que se usan para estimar laresistencia del Hº endurecido.
• El presente método indica los factores de conversión,
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Condiciones mínimas paraextracción:
Se debe haber cumplido al menos una de lassiguientes condiciones:
• Resistencia de compresión igual o superior a 10 Mpa, expresada comoresistencia cúbica.
• Edad igual o superior a 14 días, excepto en pavimentos, que tiene queser superior a 28 días.
• Edad y/o resistencia suficiente para desmoldar el elemento
estructural, según especificaciones.
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Ubicación
• Ubicación del testigo en zona representativa de la calidad del Hº
endurecido.• Muestreo por ubicación al azar:
Para aceptación del Hº, por falta de muestras frescas o por resultadosdudosos en dicho muestreo. Por incumplimiento de la resistenciaindividual fi
EXTRACCIÓN DE TESTIGOS
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EXTRACCIÓN DE TESTIGOS
• Los testigos cilíndricos para compresión son extraídos con un equiposonda provistos de brocas diamantadas.
• Los testigos deben extraerse cuando el Hº está endurecido en general nomenos a 14 días, evitando perdida de adherencia entre morteros y áridos.
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• La extracción debe ser perpendicular a lasuperficie del elemento, cuidando de que no
existan juntas en la zona ni se encuentrenpróximas al borde.
• En losas se recomienda una separación de 60 cmde los bordes.
• El diámetro de los testigos cilíndricos será por lomenos 3 veces mayor que el tamaño máximonominal del árido empleado en el hormigón.
• Una vez preparados los testigos a compresión su
longitud debe aproximarse a 2 veces su diámetro;no se ensayarán aquellos cuya longitud sea menorque su diámetro.
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•
Los testigos cilíndricos no deben contenerarmaduras metálicas paralelas a la dirección quetendrá la carga; los testigos para ensayos dehendimiento y de flexotracción no deben tener
armaduras en la zona traccionada.• El testigo de muro o pilar debe estar en el tercio
central de la altura de hormigonado.
•
Los testigos vecinos deben estar separados enmás de dos diámetros del testigo
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Campos de Aplicación
• Este método es aplicable a la extracción detestigos para ensayes de compresión, tracción por
hendimiento, medición de espesores.
• Establece y recomienda factores de conversión de
las resistencias de compresión de los testigos,para interpretar los resultados en conformidad alas especificaciones correspondientes.
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Forma y dimensión de lasprobetas• Testigos para medir espesores: el diámetro debe
ser igual o superior a 50 mm.
• Testigos para ensaye de compresión: la altura
después de aserrado no puede ser menor a 0,95veces su diámetro y la altura de ensaye debe sermayor al diámetro. La altura de ensaye debe sertal que su esbeltez esté comprendida entre 1 y 2.
•
Testigos para ensayes de hendimiento: la alturareal debe ser ≥ 0,8 veces su diámetro.
• En caso de testigos de pavimento el diámetrodebe ser igual o superior a 100mm
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Preparación y Ensayos de losTestigos a compresión
• Primero se hace una inspección visual en que sedeja constancia de las características observadas.
• Si se advierte que un testigo presenta grietas u
otros defectos, deberá desecharse.
• Se mide la altura real del testigo realizando 5 ómás medidas , una al centro y las restantes
alrededor de la probeta.• Se mide el diámetro, realizando dos medidas
perpendiculares entre si, en la mitad de la altura.
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• Pese el testigo en la condición cercana a como seencuentra la estructura. (A)
• Pese el testigo sumergido después de 1 hora 10min de inmersión (B)
• Pese el testigo en condición sss (C)
• Calcule la densidad como:
100*B C
At
Preparación y Ensayos de los Testigos a
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Preparación y Ensayos de los Testigos acompresión
•
Los testigos cilíndricosdeben tener sus carasplanas, paralelas entreellas y perpendiculares
al eje del testigo.• Las irregularidades de
las caras de ensayodeberán ser eliminadasmediante aserradocuando sobrepasen1mm.
cortar refrentar
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• Los diámetros no deben diferir en más de 2,5% del diámetro
promedio del testigo.
• Las caras de carga deben ser paralelas entre si y perpendiculares aleje del testigo.
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•Se debe cortar con sierra disco uno oambos extremos de los testigos a
compresión• Antes de ser ensayados, lostestigos cilíndricos deberánser refrentados, con azufre
de espesor aproximado 3mm.
• Las caras que estarán encontacto con apoyos ydispositivos de cargadeberán ser planas yparalelas.
ensayar
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• Los ensayos de los testigos deberán realizarse
según los mismos procedimientos normalizadospara probetas de hormigón fresco.
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Factores de Conversión: Por edad, esbeltez y forma de los testigos
cilíndricos, para los ensayes de compresión.• Conversión por edad
Cuando se requiera comparar la resistencia del
testigo con la resistencia de proyecto, sedetermina el factor Kt.
3/2
3/2
*40,169,3
t
t kt
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•Conversión a cilindro de esbeltez normal
El valor del ensaye de rotura por compresión deltestigo cilíndrico debe ser convertido al cilindro de
esbeltez normal 2, multiplicando por Ke
Esbeltez Testigo
(H/D)
Factor de Conversión
Ke
2.00 1,00
1.75 0,98
1.50 0,96
1.25 0,931.00 0,87
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•Conversión a probeta cúbica normal(200mm)
El resultado del cilindro normal, debe sermodificado por forma, de la siguientemanera:
fcil 150(MPa) K fcub 200 (MPa)<=20 1.25 <25
25 1.20 30
30 1.17 35
35 1.14 40
40 1.13 45
45 1.11 50
50 1.10 55
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Métodos Indirectos o no
destructivos • Serie de técnicas destinadas a inspeccionar o probar un
material sin perjudicar su empleo futuro.
• Estos ensayos determinan propiedades elásticas, ymediante correlaciones con la resistencia, permitenobtener una estimación más bien cualitativa de la calidaddel Hº.
Ensayos Esclerométricos
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Ensayos Esclerométricos
• Son ensayos superficiales de
dureza.
• Se emplean para su ejecución losmartillos esclerométricos, quemiden el rebote de una masa
que golpea sobre un pivote encontacto con la superficie del Hºa ensayar.
• La masa al rebotar arrastra un
indicador que se desplaza sobreuna escala graduada, el nºmarcado se denomina índiceesclerométrico.
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• Los ensayos sobre Hº realizados por esclerometríano son sustitutivos de ensayos de resistencia, sinocomplementarios.
Campo de Aplicación del método:
• Comprobación de uniformidad de la calidad del
Hº en relación con una calidad promedio.
• Comparación de un Hº con otro de referencia
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Selección de la superficie por ensayar
CONSIDERACIONES
• Comparativo: El hormigón debe ser de un mismo tipo yencontrarse en las mismas condiciones.
• El elemento a ensayar debe tener un espesor igual omayor a 100mm
• Evitar áreas con armaduras y texturas ásperas
• Evitar las zonas estucadas
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PREPARACIÓN DE LA SUPERFICIE
• Marcar el área seleccionada creando una superficiecuadrada de a lo menos 200mm por lado.
• Emparejar con piedra abrasiva.
• Humedezca 24 hrs antes la zona por ensayar.
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DETECTOR DE ENFIERRADURA
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DETECTOR DE ENFIERRADURA
Utilidad
Ubicación de la
Enfierradura
Recubrimiento
Ensayos Ultrasónicos
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Ensayos Ultrasónicos• Mide velocidad de los
impulsos de lasvibraciones que pasan através del Hº.
Permite conocer:
•
homogeneidad del Hº• presencia de fisuras y huecos
• comparación de un Hº con otrode referencia
• calidad del Hº en comparacióncon ensayos normalizados.
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PERMEABILIDAD SECA
PERMEABILIDAD SECA
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Determina que tan
Permeable es un hormigón.
De acuerdo a su
Permeabilidad podemos
saber la calidad del
hormigón.
Realizar seguimiento en el
tiempo.
Mucha utilidad en el control
de hormigón armado
PERMEABILIDAD SECA
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FIN
Refrentado
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Refrentado
• Procedimiento de aplicación deuna capa de material sobre lasuperficie de carga en la probetade hormigón, destinado a corregirdefectos de planeidad y/o
paralelismo entre caras, con el finde obtener una distribuciónuniforme de tensiones durante laaplicación de la carga
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Procedimiento con pasta de azufre
•
Se prepara una mezcla compuesta de 55 a 70partes en masa de azufre en polvo y 30 a 45partes en masa de material granular que pase eltamiz de 0.315 mm (pumicita)
•
Caliente la mezcla hasta fusión a temperaturaentre 130 y 145 ºC sin exponer a fuego directo.
• No se puede recalentar el material mas de 5veces.
• Se aplica a la probeta y se deja enfriar hasta quealcance una resistencia a la compresión mayor ala prevista para la probeta debe ser 35MPa.
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Requisitos
• La superficie debe quedar perfectamente plana yperpendicular al eje de la probeta.
• No debe sobrepasar los bordes en más de 3mm.
• En probetas ensayadas a hendimiento debe tener
un ancho de 20± 5 mm• La capa debe tener un espesor aprox. De 3mm y
en ningún caso mayor a 8 mm.
• Debe quedar bien adherida a la superficie de laprobeta .
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