Asociacin Colombiana de Productores de Concreto AsocretoLos ensayos al concreto son el primer paso del desarrollo constructivo que marcar la pauta para un veredicto de calidad y durabilidad de las estructuras construidas con este material. Durante la ejecucin de proyectos, en algunos casos, este procedimiento se considera un ormalismo que se !ace por cumplir, pero no porque su anlisis represente importancia para laejecucin de la obra. "in embargo, este procedimiento es requisito en las licitaciones para obtencin de certiicaciones o como base para un anticipo econmico. "i se le da la importancia que corresponde, esto permite tomar decisiones para optimi#ar desempe$os y una buena ejecucin de los procesos constructivos. Pie de oto% Laboratorios acreditados para la reali#acin de ensayos al concreto y susmateriales componentes.Cr&dito% Arc!ivo AsocretoLos controles de calidad se !acen durante la ase de construccin con base en normas t&cnicas previamente establecidas acorde al pa's en el que se ejecute el proyecto. (n el caso de Colombia, se rigen bajo las )ormas *&cnicas Colombianas +)*C,. Para la toma de muestras de concreto, la norma es la )*C -.- Ingeniera Civil y Arquitectura. Concretos. Concreto Fresco. Toma de Muestras, y para los agregados es la )*C /01 Ingeniera Civil y Arquitectura. Prctica para la toma de muestras de agregados.(s importante recordar que la reali#acin de la muestra debe !acerse por el personal idneo, ya que el procedimiento no es complejo pero en ocasiones su actuar raya con lo obvio y se reali#an procedimientos inadecuados que aectan el resultado inal, dando pasos a dudas de las cuales se responsabili#ar al material. 2ste, en realidad, no !ace otra cosa que responder a las acciones apropiadas o no de su manipulacin. 3na operacin reali#ada de orma idnea releja el proesionalismo del constructor, productor o laboratorista que realice el procedimiento. (l material puede estar en ptimas condiciones pero un proceso de toma mal reali#ado lo arruina todo.Pie de oto% (nsayo de asentamiento seg4n la )*C 516.Cr&dito% Arc!ivo AsocretoPara anali#ar la manejabilidad del concreto es necesario regirse bajo la )*C 516 Ingeniera Civil y Arquitectura. Mtodo de ensayo para determinar el asentamiento del concreto. All' se especiican los ensayos de rutina en obra, debido a que es una condicin de aceptacin o rec!a#o de la calidad inicial del producto. (l ensayo es reali#ado en planta y en obra, generalmente se presentan inconvenientes en procedimientos e interpretacin que aectan y demoran el vaciado, en algunos casos teniendo que aectar la dosiicacin de la muestra debido a muestras iniciales de raguado.Los ensayos de resistencia a la compresin se rigen mediante la )*C ..7Concretos. !la"oraci#n y curado de especmenes de concreto en o"ra, o )*C /588Ingeniera Civil y Arquitectura. !la"oraci#n y curado de especmenes de concreto para ensayos de la"oratorio. (stos requieren tiempos determinados +no mayor a /. minutos, entre la obtencin de la muestra y la elaboracin de los espec'menes. La muestra debe ser tomada en el tercio medio del viaje +entre el /.9 y el :.9 de la descarga, independientemente de la cantidad de metros c4bicos que se transporten en el camin me#clador.Pie de oto% (laboracin de cilindros de concreto resco.Cr&dito% Arc!ivo AsocretoPara los ensayos de resistencia e;isten aspectos importantes que deben evitarse con el in dereali#ar un procedimiento adecuado. (ntre estos, se puede resaltar que se debe tener en cuenta el tama$o m;imo del agregado para elegir el molde de elaboracin, no dejar supericies cncavas, producto de un mal enra#ado o con marcas sobre las mismas, no golpear los espec'menes durante el desencorado, !acer un proceso de curado ineiciente y no !acer una manipulacin inadecuada de espec'menes testigos. 2stos son, entre otros, aspectos que !acen la dierencia entre el ensayo bueno y el deiciente.Las muestras para los ensayos de resistencia deben tener un proceso de curado adecuado para garanti#ar que las mol&culas de cemento se !idraten correctamente y den una estructuracristalina por el eecto de la !idratacin. (sto se traduce en la obtencin de la resistencia esperada. Los elementos undidos diariamente deben curarse por lo menos durante 8 d'as en orma continua durante 0- !oras. 0 =C.Pie de oto% (nsayo de compresin a cilindros de concreto endurecido.Cr&dito% Arc!ivo AsocretoLos resultados que no indican lo esperado se traducen en p&rdidas de credibilidad, tiempo y dinero que generan sobrecostos.(l concreto es un producto desarrollado t&cnicamente y bajo estrictos controles de calidad quedeben verse en obras con durabilidad y servicio adecuado porque las ediicaciones y la inraestructura son la muestra de un compromiso de los proesionales vinculados al sector de la construccin con la sociedad.RESISTENCIA MECNICA DEL CONCRETO Y RESISTENCIA A LA COMPRESIN42 COMENTARIOS PROMEDIO DE VALORACIN TIEMPO DE LECTURA 9 MINDesde el momento en que los granos del cemento inician su proceso de !idratacin comien#an las reacciones de endurecimiento, que se maniiestan inicialmente con el ?atiesamiento@ del raguado y contin4an luego con una evidente ganancia de resistencias, al principio de orma rpida y disminuyendo la velocidad a medida que transcurre el tiempo.(n la mayor'a de los pa'ses la edad normativa en la que se mide la resistencia mecnica delconcreto es la de 0: d'as, aunque !ay una tendencia para llevar esa ec!a a los 8 d'as. (s recuente determinar la resistencia mecnica en periodos de tiempo distinto a los de 0: d'as, pero suele ser con propsitos meramente inormativos. Las edades ms usuales en tales casos pueden ser /, 5, 8, /-, 17 y 567 d'as. (n algunas ocasiones y de acuerdo a las caracter'sticas de la obra, esa determinacin no es solo inormativa, si no normativa, ijado as'en las condiciones contractuales.(spec'menes cil'ndricos de concreto. Aoto% ArgosPOR QU 28 DAS?La edad de 28 das se eligi en los momentos en que se comenzaba a estudiar a fondo la tecnologa del concreto, por ra#ones t&cnicas y prcticas. *&cnicas porque para los 0: d'as ya el desarrollo de resistencia est avan#ado en gran proporcin y para la tecnolog'a de la construccin esperar ese tiempo no aectaba signiicativamente la marc!a de las obras. Prcticas porque 0: d'as es un m4ltiplo de los d'as de la semana y evita ensayar en d'a estivo un concreto que se vaci en d'as laborables. Pero las ra#ones t&cnicas !an cambiado sustancialmente porque con los m&todos constructivos actuales 0: d'as puede signiicar un decisivo adelanto de la obra por encima de los vol4menes de concreto cuya calidad no se conoce.La velocidad de ganancia de resistencia mecnica del concreto depende de numerosas variables y resultan muy dierentes entre unos y otros concretos. De esas variables, la ms importante puede ser la composicin qu'mica del cemento, la misma inura, la relacin agua cemento, que cuanto ms baja sea avorece la velocidad, la calidad intr'nseca de los agregados, las condiciones de temperatura ambiente y la eiciencia de curado. (sto !ace que los 'ndices de crecimiento de la resistencia no pueden ser usados en orma segura o precisa con carcter general para cualquier concreto.*odos los comportamientos de la resistencia mecnica del concreto !an llevado a conocer d'a a d'a la naturale#a del concreto%El concreto es una masa endurecida que por su propia naturaleza es discontinua y heterognea. Las propiedades de cualquier sistema !eterog&neo dependen de las caracter'sticas 'sicas y qu'micas de los materiales que lo componen y de las interacciones entre ellos. Con base en lo anterior, la resistencia del concreto depende principalmente de la resistencia e interaccin de sus ases constituyentes%B La resistencia de la pasta !idratada y endurecida +matri#,.B La resistencia de las part'culas del agregado.B La resistencia de la interase matri#Bagregado.FACTORES QUE INFLUYEN EN LA RESISTENCIA MECNICA DEL CONCRETO ontenido de cemento(l cemento es el material ms activo de la me#cla de concreto, por tanto sus caracter'sticas y sobre todo su contenido +proporcin, dentro de la me#cla tienen una gran inluencia en la resistencia del concreto a cualquier edad. A mayor contenido de cemento se puede obtener una mayor resistencia y a menor contenido la resistencia del concreto va a ser menor. !elacin agua"cemento y contenido de aire(n el a$o de /1/: Du Abrams ormul la conocida ?Ley de Abrams@, seg4n la cual, para los mismos materiales y condiciones de ensayo, la resistencia del concreto completamente compactado, a una edad dada, es inversamente proporcional a la relacin aguaBcemento. Este es el factor ms importante en la resistencia del concreto%Celacin aguaBcemento D AECDonde%AD Contenido de agua en la me#cla en FgCD Contenido de cemento en la me#cla en FgDe acuerdo con la e;presin anterior, e;isten dos ormas de que la relacin aguaBcemento aumente y por tanto la resistencia del concreto disminuya% aumentando la cantidad de agua de la me#cla o disminuyendo la cantidad de cemento. (sto es muy importante tenerlo en cuenta, ya que en la prctica se puede alterar la relacin aguaBcemento por adiciones de aguadespu&s de me#clado el concreto con el in de restablecer asentamiento o aumentar el tiempo de manejabilidad, lo cual va en detrimento de la resistencia del concreto y por tanto esta prctica debe evitarse para garanti#ar la resistencia para la cual el concreto ue dise$ado.*ambi&n se debe tener en cuenta si el concreto va a llevar aire incluido +naturalmente atrapado ms incorporado,, debido a que el contenido de aire reduce la resistencia del concreto, por lo tanto para que el concreto con aire incluido obtenga la misma resistencia debe tener una relacin aguaBcemento ms baja. #nfluencia de los agregadosB La distribucin granulom&trica juega un papel importante en la resistencia del concreto, ya que si esta es continua permite la m;ima capacidad del concreto en estado resco y una mayor densidad en estado endurecido, lo que se traduce en una mayor resistencia.B La orma y te;tura de los agregados tambi&n inluyen. Agregados de orma c4bica y rugosa permiten mayor ad!erencia de la interase matri#Bagregado respecto de los agregados redondeados y lisos, aumentando la resistencia del concreto. "in embargo este eecto se compensa debido a que los primeros requieren mayor contenido de agua que los segundos para obtener la misma manejabilidad.B La resistencia y rigide# de las part'culas del agregado tambi&n inluyen en la resistencia del concreto. $ama%o m&imo del agregadoAntes de entrar a mirar cmo inluye el tama$o m;imo en la resistencia del concreto, se debe mencionar el t&rmino ?eiciencia del cemento@ el cual se obtiene de dividir la resistencia de un concreto por su contenido de cemento.Cecientes investigaciones sobre la inluencia del tama%o m&imo del agregado en la resistencia del concreto concluyen lo siguiente%B Para concretos de alta resistencia, mientras mayor sea la resistencia requerida, menor debe ser el tama$o del agregado para que la eiciencia del cemento sea mayor.B Para concretos de resistencia intermedia y baja, mientras mayor sea el tama$o del agregado, mayor es la eiciencia del cemento.B (n t&rminos de relacin aguaBcemento, cuando esta es ms baja, la dierencia en resistencia del concreto con tama$os m;imos, menores o mayores es ms pronunciada.Agregados gruesos. Aoto% Argos. Araguado del concretoGtro actor que aecta la resistencia del concreto es la velocidad de endurecimiento que presenta la me#cla al pasar del estado plstico al estado endurecido, es decir el tiempo de raguado. Por tanto es muy importante su determinacin. Edad del concreto(n general, se puede decir que a partir del momento en que se presenta el fraguado final delconcreto, comien#a realmente el proceso de adquisicin de resistencia, el cual va aumentando con el tiempo.Con el in de que la resistencia del concreto sea un parmetro que caracterice sus propiedades mecnicas, se !a escogido arbitrariamente la edad de 0: d'as como la edad en la que se debe especiicar el valor de resistencia del concreto."e debe tener en cuenta que las me#clas de concreto con menor relacin agua"cemento aumentan de resistencia ms rpidamente que las me#clas de concreto con mayor relacin aguaBcemento. Curado del concreto(l curado del concreto es el proceso mediante el cual se controla la p&rdida de agua de la masa de concreto por eecto de la temperatura, sol, viento, !umedad relativa, para garanti#ar la completa hidratacin de los granos de cemento y por tanto garanti#ar la resistencia inal del concreto. (l objeto del curado es mantener tan saturado como sea posible el concreto parapermitir la total !idratacin del cementoH pues si est no se completa la resistencia inal del concretos se disminuir. $emperaturaLa temperatura es otro de los actores e;ternos que aecta la resistencia del concreto, y su incidencia es la siguiente%B Durante el proceso de curado, temperaturas ms altas aceleran las reacciones qumicas de la hidratacin aumentando la resistencia del concreto a edades tempranas, sin producir eectos negativos en la resistencia posterior.B *emperaturas muy altas durante los procesos de colocacin y raguado del concreto incrementan la resistencia a muy temprana edad pero afectan negati'amente la resistencia a edades posteriores, especialmente despu&s de los 8 d'as, debido a que se da una !idratacin supericial de los granos de cemento que producen una estructura 'sicamente ms pobre y porosa.RESISTENCIA A LA COMPRESIN DEL CONCRETOLa resistencia a la compresin simple es la caracter'stica mecnica principal del concreto. "e deine como la capacidad para soportar una carga por unidad de rea, y se e;presa en t&rminos de esuer#o, generalmente en FgEcm0, IPa y con alguna recuencia en libras por pulgada cuadrada +psi,.El ensayo uni'ersalmente conocido para determinar la resistencia a la compresin, es elensayo sobre probetas cil'ndricas elaboradas en moldes especiales que tienen /.7 mm de dimetro y 577 mm de altura. Las normas )*C ..7 y 685 son las que rigen los procedimientosde elaboracin de los cilindros y ensayo de resistencia a la compresin respectivamente.(spec'menes cil'ndricos de concreto. Aoto% Argos(s de vital importancia que se cumpla con todos los requerimientos presentes en las normas mencionadas, pues como !emos visto laresistencia del concreto se encuentra inluenciada por muc!as variables tanto internas como e;ternas, por tanto es indispensable que los procedimientos de elaboracin de los cilindros y ensayo de los mismos sean estndares para evitar incluir otra variable ms a los resultados de resistencia. A continuacin se presentan los aspectos ms importantes a tener en cuenta durante los procesos de elaboracin, curado y ensayo de los espec'menes, de acuerdo con la ($)*+, ($ --. y($ /+**%B "e debe garanti#ar que los moldes para la elaboracin de los cilindros produ#can espec'menes con las dimensiones establecidas en la norma.B Antes de colocar el concreto en los moldes, estos se deben impregnar en su interior conun material que evite que el concreto se ad!iera a la supericie del molde.B Los cilindros se deben coneccionar en tres capas iguales, apisonando cada capa de acuerdo con los requerimientos de la norma.B Los cilindros reci&n elaborados deben permanecer en reposo en un sitio cubierto y protegido de cualquier golpe o vibracin, para ser desencorados a las 0- !oras JEB : !oras.B 3na ve# desencorados, los cilindros se deben curar a una temperatura de 05oCJEB0oC y a una !umedad relativa K1.9, !asta el d'a del ensayo.B Las tapas del cilindro se deben rerendar para garanti#ar que la supericie del cilindro sea totalmente plana, de lo contrario se pueden presentar concentraciones de esuer#os que disminuyen la resistencia del cilindro.B La carga se debe aplicar a una velocidad que se encuentre dentro del intervalo de 7./- IpaEs a 7.5- IpaEs y la velocidad escogida se debe mantener al menos durante la 4ltima mitad de la ase de carga prevista del ciclo de ensayo.Asentamiento Las pruebas de asentamiento se !arn por cada cinco +., metros c4bicos de concreto a vaciar y sern eectuados con el consist'metro de Lelly o con el cono de Abrams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todos por velocidad de propagacin. se undan en la relacin que e;iste entre la velocidad de propagacin de una onda progresiva o impulso, a trav&s de un medio !omog&neo e istropo, y las constantes elsticas del material, que a su ve# estn ligadas con la resistencia del mismo.. La ms rpida de estas ondas ,es la longitudinal, que corresponde a las deormaciones de traccinBcompresin.(d D Idulo de elasticidad longitudinal dinmico del !ormign.g D Aceleracin de la gravedad. D Peso espec'ico del !ormign.v D Coeiciente de Poisson.. La otra onda es transversal, que corresponde a las deormaciones de esuer#o cortanteWd D Idulo d elasticidad transversal dinmico.. (l equipo ms corriente y conocido se compone de un generador de impulsos el&ctricos, un osciloscopio, un marcador de tiempos, un e;citador de vibraciones pie#oel&ctrico y un captador del mismo.$abla ).)1 alidad de los hormigones con cemento porland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ct D Ir D 6 Ir D 5AV a5 a00 Acti D. a . l(dg . / B vN/ D+/ J v,X+/ B 0v,Wdg (dg . /N/ DD+/ B 0v,< D