semana 15 : ensayos acelerados de resistencia del concreto
ENSAYOS
ACELERADOS DE RESISTENCIA DEL CONCRETO
En el
asentamiento se realizan pruebas por
cada 5m3 cº a vaciar y serán efectuados con el cono de Abrams .
Las
muestras serán ensayadas de acuerdo con el “Método para ensayos de cilindros de
concreto a la compresión” (designación C-39 de la ASTM o ICONTEC 550 Y 673). La
preparación y ensayo de cilindros de prueba que testifiquen la calidad de los
concretos usados en la obra será obligatoria, corriendo ella de cuenta del
Contratista pero bajo la supervigilancia de la Interventoría. Cada ensayo debe
constar de la rotura de por lo menos cuatro cuerpos de prueba.
La edad
normal para ensayos de los cilindros de prueba será de veintiocho (28) días,
pero para anticipar información que permitirá la marcha de la obra sin demoras
extremas, dos de los cilindros de cada ensayo serán probados a la edad de siete
7 días, calculándose la resistencia correlativa que tendrá a los veintiocho 28
días. En casos especiales, cuando se trate de concreto de alta resistencia y
ejecución rápida, es aceptable la prueba de cilindros a las 24 horas, sin
abandonar el control con pruebas a 7 y 28 días. Durante el avance de la obra,
el Interventor podrá tomar las muestras o cilindros al azar que considere
necesarios para controlar la calidad del concreto.
METODOS PARA EVALUAR LA CALIDAD DEL CONCRETO
Hoy en día las
normatividad vigente en muchos países especifican métodos para evaluar la
calidad del concreto, mediante el ensayo a la compresión de muestras del
concreto colocado en obra, en la forma de probetas cilíndricas, según
procedimientos normalizados.
Generalmente
para cada ensayo, a una edad determinada, se preparen dos especímenes; que se
realice no menos de un ensayo por cada 120 m3 de concreto estructural; o 450 m2
de losa y no menos de un ensayo por cada día de vaciado. Las condiciones de los
especímenes y el sistema de curado se encuentran bien normalizados.La edad
para pruebas de resistencia es de 28 días o una edad menor, en la cual el
concreto va a recibir la carga completa a su esfuerzo máximo, la misma que
deberá ser especificada.
Ensayos de
estructuras
Líneas de
investigación
Ensayos de
estructuras (estáticos, dinámicos, de fatiga).
Determinación
del comportamiento de estructuras frente a la vibración.
Determinación
experimental de esfuerzo y fatiga.
Certificación
y homologación de elementos estructurales.
ENSAYOS DE FLEXION
Proyectos
TANGO:
Tecnología aplicada a objetivos comerciales a corto plazo.Realización de un
ensayo de fatiga de un fuselaje de fibra de carbono (4 metros de diámetro X 6.5
metros de longitud), con vistas a conseguir mayores reducciones de los costes de
operación del transporte de aeronaves civiles.
Ensayos
estructurales. Programa METEOR. Ensayos estáticos y de fatiga, a temperatura ambiente y otras temperaturas.
Servicios
Realización
de ensayos estructurales: Estudio y realización de ensayos estructurales
(estáticos, fatiga y vibración) en estructuras dentro del campo aeroespacial.
La norma de
concreto E-060, recomienda que ha pesar que en ciertas circunstancias agregados
que no cumplen con los requisitos estipulados han demostrado un buen
comportamiento en experiencias de obras ejecutadas, sin embargo debe tenerse en
cuenta que un comportamiento satisfactorio en el pasado no garantiza buenos
resultados bajo otras condiciones y en diferentes localizaciones, en la medida
de lo posible deberán usarse agregados que cumplan con las especificaciones del
proyecto.
ENSAYOS NO
DESTRUCTIVOS EN EL CONCRETO
Los ensayos
no destructivos son una herramienta útil para determinar la calidad del
hormigón endurecido, pero en ningún caso reemplazan a los destructivos.
En el caso
de estructuras de dudosa calidad, ya sea afectadas por esfuerzos o ataques de
elementos agresivos al hormigón, se suele aplicar esta técnica con el fin de
efectuar un diagnóstico preliminar del elemento en estudio.
Entre las
pruebas no destructivas se encuentra el uso del equipo ultrasónico. Con esta
prueba es posible determinar el grado de homogeneidad, entre otras
características. Esto se logra a través de mediciones de la velocidad
ultrasónica sobre el material que se va a probar.
ALCANCES
Los
materiales que se ensayan con este método son heterogéneos, como la madera y el
hormigón; se excluyen los metales, ya que provocan una serie de irregularidades
que afectan los resultados obtenidos.
Así el
equipo hace posible conocer el hormigón en las siguientes cualidades:
homogeneidad, la presencia de fisuras, los huecos, los cambios en hormigón
debidos a diferentes causas como ataques del fuego y bioquímicos, así como
también la calidad del hormigón.
Ensayos no
destructivos del concreto - Ultrasonido
Se debe
asegurar que los transductores tengan un buen acoplamiento sobre la superficie
del hormigón. Esto se logra colocando entre la superficie de hormigón y los
transductores vaselina. En superficies muy rugosas se deberá efectuar un
tartamiento previo. Al colocar los transductores sobre la superficie del
hormigón se debe:
Procurar no
moverlos, ya que se puede generar ruido y consecuentemente lecturas erróneas.Mantener
firmes los transductores hasta que la lectura sea definida.
Criterios
para la Selección de Puntos de Ensayo.
Cuando la
superficie es rugosa, es necesario pulirla con una piedra de pulir, con el fin
de evitar que los transductores obtengan una señal defectuosa.
En la
figura se muestran las opciones para instalar los transductores en la
superficie de prueba de la probeta. La transmisión puede ser directa,
semidirecta o indirecta.
Mientras
sea posible deberá utilizarse la transmisión directa, ya que proporciona la
máxima sensibilidad y provee una longitud de trayectoria bien definida. Sin
embargo, algunas veces tiene que examinarse el hormigón mediante el uso de
trayectorias diagonales y, en estos casos, la semidirecta puede usarse tomando
en cuenta que la distancia que se va a medir será en diagonal, aplicando el
teorema de Pitágoras.
La
transmisión indirecta es la menos satisfactoria, ya que además de su relativa
insensibilidad, nos da medidas de la velocidad de pulso que usualmente tienen
la influencia de la capa de hormigón cercana a la superficie, que no serán
representativas del hormigón en estratos más profundos. Aún más, la longitud de
la trayectoria está menos definida y no resulta satisfactorio el tomarla como
la distancia de centro a centro de los transmisores; para corregir esto
perfectamente, debe adoptarse el método mostrado en la figura siguiente, para
determinar la velocidad de pulso.
También se
ha visto que la velocidad de pulso determinada por el método
indirecto es menor que la que se obtiene con el método directo.
Cuando sea posible efectuar mediciones por varios métodos, se establecerá una
relación entre ellos y podrá determinarse el factor de corrección.
Cuando no
sea posible el método directo, un valor aproximado para obtener la velocidad
mediante el método indirecto será:
VD = 1,05
V1
VD=
Velocidad de pulso obtenida usando el método directo.
V1=
Velocidad de pulso obtenida usando el método indirecto.
Si los
datos de la gráfica de distancia en contraposición con el tiempo no están en
línea recta (ver figura 2), es decir, que hay cambios de pendiente, significa
que el hormigón cercano a la superficie es de calidad variable o que existe una
fisura en el hormigón en la línea sobre la cual se realiza la prueba. Lo
anterior se comprueba cuando la velocidad comienza a bajar el espesor del
estrato afectado se puede calcular como sigue:
T =
(X0/2)*((Vs – Vd)/(Vs + Vd))0.5
Donde:
t = espesor
de la capa de hormigón afectada.
X0=
distancia en la cual ocurre el cambio de pendiente.
Vd=
velocidad de pulso en hormigón dañado.
Vs=
velocidad de pulso en hormigón no dañado.
Las
condiciones de prueba influyen en la velocidad de pulso; por lo tanto, debemos
tener en cuenta las siguientes:
a) La
longitud de la trayectoria es insignificante cuando no es menor que 100 mm para
un agregado de 20 mm, o no menor que 150 mm para un agregado de 40 mm.
b) La
velocidad de pulso no se verá afectada al hacer mediciones en dos dimensiones
diferentes del elemento, siempre y cuando no se varíe el ángulo recto entre
ellos.
c) La
influencia del refuerzo generalmente es pequeña si las barras se encuentran
perpendicularmente a la trayectoria del pulso (cabe recordar que la velocidad
del pulso será mayor en las barras que el hormigón); la influencia es
significativa si las barras están en la dirección del pulso.
d) La
humedad en el hormigón puede ser reducida; sin embargo puede ser significativa
en el pulso ultrasónico. En general, la velocidad se incrementará a medida que
aumenta el contenido de humedad, y con ello se puede obtener un hormigón de
buena calidad en lugar de un hormigón pobre.
.
Medición profundidad de grietas.
Medición de inclinación de grietas.
Para
determinar la inclinación, se colocan los transductores a los lados de la
fisura y después se mueve uno de ellos alejándolo de la fisura. Si al efectuar
esta operación la lectura del tiempo de propagación disminuye, significa que la
fisura presenta inclinación hacia ese lado
Registro de
Datos
Para llevar
el registro de datos se necesita una libreta de registro, una planta tipo o
croquis de los puntos que se van a muestrear y datos del edificio. En la
libreta se registra la distancia, el tiempo de propagación y tipo de lectura
para cada elemento ensayado, ubicación exacta del elemento ensayado, T°
ambiente y humedad.
INTERPRETACIÓN
DE DATOS
Gráficas y
tablas de correlación de datos obtenidos.
El primer
resultado que se debe obtener de los datos recopilados es la velocidad de pulso
en el elemento que se va a ensayar, la cual se obtiene mediante la siguiente
expresión.
Para
determinar la profundidad de una fisura, se cuentan con dos tiempos t1 y t2
para distancias X y 2X, respectivamente, dicha profundidad se obtiene mediante
la siguiente expresión:
C= X (4(t12
+ t22)/(t22 – t12))0.5
Donde:
C =
profundidad de la grieta
X =
distancia inicial
t1 = tiempo
de la distancia inicial (X)
t2 = tiempo
del doble de la distancia (2X)
Todos los
datos y resultados obtenidos se anotan en la tabla de interpretación de datos.
Para
obtener el módulo de elasticidad dinámico a partir de la velocidad de pulso, se
cuenta con las siguientes expresiones:
Para
probetas de laboratorio : Ed = 1.02 * V2 * W * 105
Para
losas
: Ed = 0.961 * V2 * W * 105
Para
hormigón en masa : Ed = 0.866 * V2 * W *
105
Donde:
Ed =
módulo dinámico de elasticidad del hormigón
V =
velocidad de pulso
W =
Peso volumétrico del hormigón
No es fácil
estimar la relación que existe entre el pulso ultrasónico y la resistencia del
hormigón; pues el tipo de agregado, la relación agregado-cemento, la edad del
agregado y las condiciones de curado influyen en ella.
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