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Qu, por qu y cmo?

EL CONCRETO EN LA PRCTICA CIPes 9

Baja resistencia en los cilindrosde prueba de concreto

QU constituyen los cilindros (probetas)con baja resistencia?

Los resultados de los ensayos de resistencia de los cilindros deconcreto (hormign) son utilizados como la base de la aceptacindel concreto premezclado cuando se especifica una resistencia.Los cilindros son moldeados a partir de una muestra de concretofresco, se curan en condiciones normalizadas y se ensayan a unaedad particular, tal como se indica en la especificacin, usual-mente a los 28 das. Los procedimientos deben estar de acuerdocon las normas ASTM. La resistencia promedio de un grupo de 2 3 cilindros hechos de la misma muestra de concreto y ensayadasa 28 das, constituye un ensayo. En algunos casos los cilindrosson ensayados a 7 das para tener una indicacin temprana de laresistencia potencial, pero estos resultados no son utilizados parala aceptacin del concreto. Los cilindros utilizados para la acepta-cin del concreto no deben ser confundidos con los cilindros cu-rados en el campo, que se hacen para chequear la resistencia aedad temprana en la estructura para desencofrar y continuar laactividad de construccin.El Cdigo ACI de la edificacin, ACI 318 y las Especificacionesnormativas para el concreto estructural, ACI 301, reconocen quecuando las mezclas son proporcionadas para cumplir los requeri-mientos de las normas, los resultados con baja resistencia ocurri-rn alrededor de uno o dos por cada 100 ensayos debido a unavariacin normal.De acuerdo con lo anterior, para una resistencia especificada me-nor de 5000 libras por pulgada cuadrada (35 MPa), el concreto esaceptable y cumple con la especificacin si:a) Ningn valor individual de ensayo es menor que la resisten-

cia especificada en ms de 500 libras por pulgada cuadrada(3,5 MPa), y

b) El promedio de tres ensayos consecutivos iguala o excede elvalor de la resistencia especificada.

Vea el ejemplo en la tabla. Si un promedio de tres ensayos conse-cutivos en secuencia cae por debajo de la resistencia especificada,deben hacerse suficientes ajustes para incrementar la resistenciadel concreto. Si un ensayo individual cae por debajo de la resis-tencia especificada en ms de 500 libras por pulgada cuadrada(3,5 MPa), se deber hacer una investigacin para asegurar la su-ficiencia estructural de esa porcin de la estructura y de nuevo darpasos concretos para incrementar el nivel de resistencia.

POR QU se presentan resultados bajos enlos ensayos de resistencia a compresin?

Dos razones principales son:a) Una manipulacin, curado y ensayo inapropiados de los cilin-

dros Se ha probado que contribuye en la mayora de loscasos a resultados de baja resistencia y

b) Reducida resistencia del concreto debido a un error en la pro-duccin, o a la adicin de mucha agua al concreto en la obradebido a demoras en el vaciado o a requerimientos para unconcreto ms fluido. Un elevado contenido de aire incorpora-do tambin puede ser una causa de baja resistencia.

En el caso de resultados de ensayo con baja resistencia, renatodos los reportes y analice los resultados antes de tomar cual-quier accin. Observe el patrn de los resultados de los ensayos.Viola realmente la secuencia la conformidad con las especifica-ciones tal como se discuti anteriormente? Dan los reportes deensayo alguna pista sobre las causas?. El rango de resistencia de 2o 3 probetas preparadas a partir de la misma muestra raramenteexcederan de un 8.0% o un 9.5% del promedio, respectivamente.Observe el asentamiento (revenimiento), el contenido de aire, elconcreto y las temperaturas ambientales, el nmero de das en quelos cilindros estuvieron en el campo, los procedimientos utiliza-dos para el curado inicial en el campo y el curado subsecuente enel laboratorio y cualquier defecto reportado en los cilindros.

EnsayoNo.

Probetas IndividualesNo. 1

Promedio delensayo

Promedio de3 ensayos

consecutivosNo. 2

Ejemplo Aceptable1 28.3 29.4 28.8 -2 26.5 28.1 27.3 -3 30.5 30.7 30.6 28.94 25.3 26.4 25.8 27.95 31.8 31.5 31.6 29.3

Ejemplo con baja resistencia1 24.9 24.5 24.7 -2 27.4 27.9 27.6 -3 28.1 27.5 27.8 26.7*4 33.5 32.4 32.9 29.45 23.4 21.4 22.4 27.7

* El promedio de tres ensayos consecutivos es bajo Un ensayo con ms de 3.5 MPa por debajo

ACEPTACIN DEL CONCRETO DE RESISTENCIAA COMPRESIN ESPECIFICADA DE 28 MPa

Informacin Tcnica preparada porNational Ready Mixed Concrete Association

900 Spring StreetSilver Spring, Maryland 20910

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Si existen dudas sobre la terminologa utilizada en el presentedocumento, est disponible un glosario de trminos en nuestra pgina

web www.nrmca.org. para su consulta.

Traduccin en convenio con la

Federacin Iberoamericanadel Hormign Premezclado

Si la deficiencia justifica la investigacin, en primer sitio verifi-que la precisin del ensayo y entonces compare los requerimien-tos estructurales con la resistencia medida. Si el ensayo es defi-ciente o si la resistencia es mayor que la que realmente se necesitaen esa porcin de la estructura, hay muy poco a favor de la inves-tigacin de la resistencia en el sitio. Sin embargo, si los procedi-mientos estn conforme a las normas y una resistencia como laespecificada es la que se requiere para la capacidad estructural delmiembro en cuestin, pueden ser requeridas investigaciones pos-teriores del estado del concreto en la estructura. (Ver el CIP-10acerca de La Resistencia del Concreto en el sitio).Se ejecutaron los procedimientos de ensayo de acuerdo con lasNormas ASTM? Pequeas deficiencias en el curado de los cilin-dros en un tiempo moderado probablemente no afectarn mucho,pero si son descubiertas alteraciones mayores, pueden ocurrir gran-des reducciones en la resistencia. Casi todas las deficiencias en lamanipulacin y el ensayo de los cilindros bajarn la resistencia.Se puede combinar un nmero de violaciones para causar reduc-ciones significativas en la resistencia medida. Algunos de los fac-tores ms significativos son las superficies terminadasinapropiadamente, un curado inicial por encima de los 80F (27C);probetas congeladas; estancia de das extras en el campo; impac-tos durante el transporte; demoras en el curado en el laboratorio;refrentado (cabezeo de cilindros) inapropiado y un insuficientecuidado en la realizacin de los ensayos.El laboratorio debe mantener la responsabilidad por las deficien-cias en sus procedimientos. El empleo de tcnicos y personal delaboratorio certificados en los ensayos de campo es esencial; lostrabajadores de la construccin no entrenados en los ensayos delconcreto no deben fabricar ni manipular los cilindros. Todos loslaboratorios deben cumplir con los criterios de la ASTM C1077para los laboratorios de ensayo del concreto y de los agregadospara el concreto y ser inspeccionados por el Laboratorio de Refe-rencia para el Cemento y el Concreto (CCRL), un laboratorio deinspeccin o un programa equivalente. El personal de los ensayosde campo debe tener el Grado I del ACI de Certificacin de losTcnicos para los ensayos de campo, o equivalente. El personalde laboratorio debe tener el Grado I y II del ACI de Certificacinde los Tcnicos para los ensayos de laboratorio y/o la Certifica-cin para los ensayos de resistencia del ACI, o equivalente.

CMO hacer que los ensayos de loscilindros sean estandarizados?

Todos los pasos detallados para la obtencin de una muestra, atravs de la fabricacin (moldeo), curado, transporte, ensayo yreporte de los ensayos de resistencia, son importantes. A conti-nuacin se expondrn los procedimientos crticos en la aplicacinadecuada de las Normas (estndares) ASTM para los ensayos deresistencia en los cilindros fabricados en el campo y curados en ellaboratorio.a) Extraer la muestra de concreto de la canal en dos incrementos,

a partir de la parte media de la carga, despus de que una parteha sido descargada.

b) Transporte la muestra a la ubicacin del curado durante el pri-mer da

c) Remezcle la muestra para asegurar su homogeneidadd) Utilice los moldes de los cilindros que estn conformes a las

normase) Utilice una varilla normalizada, o un vibrador, compacte el

concreto en dos o tres capas iguales, tal como se requiere ygolpee los laterales del molde para cerrar los huecos dejadospor la varilla.

f) Termine la superficie de forma lisa y nivelada para dar posibi-lidad a un refrentado (cabezeo) fino.

g) Si es necesario, mueva los cilindros inmediatamente despusde moldeadas, soportndolas por el fondo.

h) Para el curado inicial de los cilindros en el sitio de trabajodurante las primeras 24 a 48 horas, almacene los cilindros enun ambiente hmedo, a una temperatura entre 60 a 80F (16 a

27C). Si es posible, mantenga los cilindros moldeadosinmersos en agua y mantngalos dentro de este rango de tem-peratura. Los cuartos o sitios de curado sin control de la tem-peratura pueden sobrecalentarse y dar sitio a resistencias msbajas.

i) Si los cilindros son almacenados expuestos al medioambiente,mantngalos fuera de la exposicin de los rayos solares y pro-tjalos de la prdida de humedad.

j) Transporte cuidadosamente los cilindros de un da de edad allaboratorio y maniplelas delicadamente.

k) En el laboratorio, desmolde los cilindros, pngales un marcaclara de identificacin y colquelos rpidamente en curadohmedo a 73 3F (23 2 C)

l) Cure los cilindros en el laboratorio de acuerdo con la ASTMC31; mantenga agua sobre la superficie de los cilindros todoel tiempo.

m) Determine la masa de los cilindros y lleve un rcord de lamisma. Esta informacin es til para ubicar los problemas debajas resistencias.

n) El refrentado de los cilindros debe ser plano y el espesor pro-medio debe ser menor de pulgada (6 mm) y preferiblementemenor que 1/8 pulgada (3 mm). Esto es especialmente impor-tante cuando se ensayan concretos con resistencias que exce-den las 7000 libras por pulgada cuadrada (48 MPa).

o) Utilice un material de refrentado de 5000 libras por pulgadacuadrada (35 MPa) como mnimo. Restrinja la re-utilizacinde los compuestos de sulfuro (azufre) para el refrentado.

p) Espere como mnimo 2 horas y preferiblemente ms tiempopara que endurezca el refrentado de sulfuro. Los refrentadosde sulfuro con 1 o 2 das de edad frecuentemente aportan msalta resistencia, especialmente cuando se ensayan concretoscon resistencias que exceden las 5000 libras por pulgada cua-drada (35 MPa).

q) Cuando se utiliza un refrentado con almohadilla de neopreno,asegure que es utilizado el Durmetro apropiado para el nivelde resistencia ensayado; que la almohadilla de refrentado hayasido calificada para su uso; que la almohadilla no est muyusada y que no se haya excedido el nmero permitido de usos;vea la ASTM C1231. Las almohadillas muy usadas reducen laresistencia medida.

r) Asegure que la mquina de ensayo est calibrada.s) Mida el dimetro del cilindro y verifique la planeidad del

refrentado.t) Centre el cilindro en la mquina de ensayo y utilice la veloci-

dad apropiado de aplicacin de las cargas.u) Rompa el cilindro para completar la falla. Observe el patrn de

falla; las grietas verticales a travs del refrentado o un astilladolateral indican una inapropiada distribucin de las cargas.

Los reportes de ensayo deben ser rpidamente distribuidos al pro-ductor de concreto, as como al contratista y el Ingeniero. Esto esesencial para la solucin a tiempo de los problemas.

Referencias1. Normas ASTM C31, C39, C172, C470, C617, C1077 y la C1231, Libro

de Normas de la ASTM. Volumen 04.02, American Society for Testingand Materials, West Conshohocken, PA.

2. Building Code Requirements for Reinforced Concrete, ACI 318, AmericanConcrete Institute, Famington Hills, MI.

3. Standard Specifications for Structural Concrete, ACI 301, American Con-crete Institute, Farmington Hills, MI.

4. In-place Concrete Strength Evaluation-A Recommended Practice. NRMCAPublication 133, NRMCA, Silver Spring, MD.

5. Effect of Curing Condition on Compressive Strength of Concrete TestSpecimens, NMRCA Publication 53, NRMCA, Silver Spring, MD.

6. Review of Variables that Influence Measured Concrete CompressiveStrength, David N. Richardson, NMRCA Publication 179, NRMCA, SilverSpring, MD.

7. Low Strength Test? May Not! E.O. Goeb, Concrete Products, December1992.

8. Why Low Cylinder Test in Hot Weather? E.O. Goeb, Concrete Construction,Jan. 1986.

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