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INDICE
INTRODUCCION 3
COVENIN - 338:2002 NORMA VENEZOLANA CONCRETO.
MÉTODO PARA LA ELABORACIÓN, CURADO Y ENSAYO
A COMPRESIÓN DE CILINDROS DE CONCRETO (2da Revisión) 5
OBJETO 5
REFERENCIAS NORMATIVAS 5
APARATOS 5
Máquina de ensayo 5
Moldes cilíndricos 6
Dimensiones 6
Barra compactadora 7
Vibradores 7
Vibradores internos 7
Herramientas 7
MUESTREO 7
PROCEDIMIENTO 8
Preparación del molde 8
Preparación del cilindro 8
Sitio del moldeo 8
Vaciado 9
Compactación 9
Compactación con barra 9
Vibrador 10
Vibrador interno 11
Vibrador externo 11
Enrase 11
Curado de los cilindros 11
1
Envío de los cilindros al laboratorio 12
Método de ensayo 13
Preparación de la muestra 13
Procedimiento 14
Expresión de los resultados 14
INFORME 15
COVENIN - 339:2003 CONCRETO. MÉTODO PARA LA MEDICIÓN
DEL ASENTAMIENTO CON EL CONO DE ABRAMS (2da Revisión) 16
OBJETO 16
REFERENCIAS NORMATIVAS 16
APARATOS 16
Cono de Abrams 16
Barra compactadora 17
MATERIAL A ENSAYAR 17
PROCEDIMIENTO 17
EXPRESIÓN DE LOS RESULTADOS 18
Precisión 19
INFORME 19
CONCLUSION 20
ANEXO 21
BIBLIOGEAFIA 24
2
INTRODUCCION
Una de las propiedades más importantes del concreto en estado fresco es
la trabajabilidad, que desde el punto de vista de la producción y estudio del
concreto ha tenido diversas concepciones. En la preparación de la mezcla de
concreto es muy importante que la combinación cemento/áridos y su relación con
el agua, sean las adecuadas para lograr las propiedades fundamentales de la
mezcla fresca primero (consistencia) y endurecida luego (resistencia).
El molde en forma de cono truncado se llena con la mezcla en 3 capas de la
misma altura, compactando con 25 golpes de varilla por vez, acto seguido se
levanta el molde y se mide cuanto ha descendido la mezcla en el punto central. El
valor obtenido, es la medida de la consistencia de la mezcla. Se la denomina
también asentamiento, puede variar entre 2 y 18 cm, según sea el tipo de
estructura y los procedimientos de encofrado, colocación y compactación.
La resistencia a la compresión por parte del concreto es una de las
propiedades mecánicas que cobran mayor importancia en la industria de la
construcción, y es por esto que se hace necesario un exhaustivo proceso de
medida y verificación de la resistencia del concreto con el cual se trabaja.
La resistencia del concreto depende de un gran número de factores, entre
los cuales encontramos el contenido de cemento, el contenido de aire, la
granulometría de los agregados, la forma y textura de los agregados, la resistencia
de los agregados, el tamaño máximo del agregado grueso, el fraguado del
concreto, su edad, su curado, la temperatura y, el más importante, la relación agua
– cemento.
Teniendo en cuenta cada uno de los factores mencionados y las
especificaciones de diseño, se prepara una mezcla de concreto representativa que
cumpla con las indicaciones de diseño para evaluar su resistencia.
3
Existen tres ensayos, principalmente, para medir la resistencia a la
compresión de un concreto; el ensayo de cubos, muy utilizado en Europa,
especialmente en Gran Bretaña y Alemania, consiste en elaborar moldes de
150mm de arista. El ensayo de prismas, que es utilizado con mucha menor
regularidad, uno de los países que lo usa es Francia; las dimensiones más
utilizadas son 70 x 70 x 350 mm y 100 x 100 x 500 mm. Por último, se procede a
explicar con detalle el ensayo de cilindros que el utilizado en los laboratorios
venezolanos.
4
COVENIN - 338:2002
NORMA VENEZOLANA
CONCRETO. MÉTODO PARA LA
ELABORACIÓN, CURADO Y ENSAYO A
COMPRESIÓN DE CILINDROS DE
CONCRETO (2da Revisión)
OBJETO
Esta Norma Venezolana contempla el método para la elaboración, curado y
ensayo a compresión de probetas cilíndricas de concreto.
REFERENCIAS NORMATIVAS
Las siguientes normas contienen disposiciones que al ser citadas en el
texto, constituyen requisitos de esta
Norma Venezolana. Las ediciones indicadas estaban en vigencia en el momento
de esta publicación. Como toda norma está sujeta a revisión, se recomienda a
aquellos que realicen acuerdos en base a ellas, que analicen la conveniencia de
usar las ediciones más recientes de las normas citadas seguidamente:
COVENIN 344:2002 Concreto fresco. Toma de muestras.
COVENIN 354:2001 Concreto. Método para mezclado en el laboratorio.
COVENIN 3549:1999 Tecnología del concreto. Manual de elementos de
estadística y diseño de experimentos.
APARATOS
Máquina de ensayo
Utilizada en los ensayos de compresión, siempre que su capacidad sea
suficiente para producir la rotura de la probeta y se pueda regular la velocidad de 5
carga, de modo que se alcance la velocidad requerida para el ensayo. Debe estar
provista de dos platos de acero cuya dureza Rockwell C no sea inferior a 60
(HRC). Uno de estos planos, preferiblemente el que se apoya sobre la base
superior de la probeta debe ir montado sobre una rótula esférica.
Las superficies de los platos cuando éstos estén nuevos, no deben
presentar desigualdades superiores a 0,025 mm sin que dichas desigualdades
puedan exceder después, una vez usada la máquina, de 0,06 mm. El centro de la
superficie esférica de la rótula, debe coincidir con el del plato correspondiente y
tendrá su articulación proyectada de tal forma, que permita a éste girar
ligeramente e inclinarse ángulos pequeños en cualquier dirección. El diámetro
mínimo del plato debe ser 15% mayor que el diámetro del cilindro.
Moldes cilíndricos
Preferiblemente metálicos, rígidos, estancos de superficie interior lisa, no
absorbente y que no reaccione con el concreto. Deben estar provistos de una
base metálica maquinada, en el caso de moldes metálicos; en el caso de otros
materiales, la base debe ser el mismo material que el de las paredes del molde o
metálicas, con planos lisos y con elementos para sujetarla firmemente al molde
con el plano perpendicular al eje del cilindro. De tal manera que se consiga un
cierre hermético.
Dimensiones
El molde normal debe tener 152,5 ±2,5 mm de diámetro y 305 + 6,0 mm de
altura para el tamaño nominal de agregado grueso no mayor de 50 mm. Se
pueden utilizar moldes de otras dimensiones, siempre que el diámetro sea como
mínimo tres veces el tamaño nominal del agregado grueso. La relación altura a
diámetro se debe mantener 2 a 1 y en ningún caso su diámetro debe ser menor de
50 mm.6
Barra compactadora
De acero, cilíndrica y lisa, de 16 mm de diámetro por 600 mm de longitud,
aproximadamente, y punta semiesférica, de 8 mm de radio.
Vibradores
Vibradores internos
De eje rígido o flexible, preferiblemente accionado por un motor eléctrico;
cuya frecuencia de vibración sea de 7.000 r.p.m. o más; el diámetro exterior del
elemento vibrador debe estar comprendido entre 19 mm y 38 mm. La longitud
mínima del eje debe ser de 40 mm, en todo caso la longitud del eje más el
elemento vibrador debe exceder en por lo menos 75 mm la profundidad del
elemento que se vibra.
Vibradores externos
De mesa o de plancha, que tengan dispositivos para que el molde quede bien
ajustado. La frecuencia de vibración debe ser de 3.400 r.p.m. y un tacómetro para
verificar la frecuencia de vibración.
Herramientas
Tales como palas, baldes, llanas metálicas y de madera, cucharas,
envasadores, cucharones, guantes de goma y recipientes metálicos de mezclado.
MUESTREO
Se toma una muestra del concreto fresco según la Norma Venezolana
COVENIN 344.7
Por cada muestra combinada o de ensayo se debe elaborar dos cilindros
por cada condición de ensayo (véase nota 1).
Nota 1: El número especificado de probeta por cada muestra es de dos en el caso
de que se tome un número de probetas diferentes, ello influirá en la magnitud de
los parámetros estadísticos del material, lo cual debe tomarse en cuenta al
calcularlos.
PROCEDIMIENTO
Preparación del molde
El molde debe estar limpio, su superficie interior así como su base, deben estar
aceitadas, a este fin sólo se permite el uso de aceites minerales u otros productos
destinados a este uso.
Se deben evitar las pérdidas de agua. Las zonas de contacto entre molde y
base se pueden sellar con una mezcla de parafina y cera virgen, trabajable a
temperatura ambiente, o algún otro material que no afecta la resistencia del
concreto.
Preparación del cilindro
Sitio del moldeo
Las probetas deben moldearse en el lugar donde se almacenarán durante
las primeras 20 horas (véase nota 2).
Nota 2: En el caso que sea imprescindible el traslado de las probetas antes de 24
horas, éstas deben ser manejadas con cuidados especiales siempre en su molde.8
Evitando toda percusión, golpe e inclinación de las mismas, así como daños en su
superficie al ser transportados al lugar de almacenamiento.
Vaciado
El concreto se vacía en los moldes, en dos capas, si se va a compactar por
el método de vibrado y en tres si se va a compactar por el método de la barra,
asegurándose al mínimo la segregación del material dentro del molde, utilizando la
barra para tal fin.
Nota 3: Los moldes deben estar en la sombra y cuidarse de la evaporación.
Compactación
El método de compactación se debe seleccionar en base al asentamiento, a
menos que el mismo se establezca especialmente en las especificaciones bajo las
cuales se ejecuta el trabajo. Los métodos son: con barra y vibrado. Si el
asentamiento es inferior a 25 mm (1 pulgada) debe usarse el método de vibrado,
si el 3 asentamiento está entre 25 mm (1 pulgada) a 75 mm (3 pulgadas) se puede
usar cualquiera de los dos métodos, siendo preferible el método usado en la obra
y si es mayor de 75 mm (3 pulgadas) debe usarse el método de la barra.
Compactación con barra
El concreto se coloca en el molde en tres capas de igual volumen
aproximadamente. Cada capa debe compactarse con el número de golpes que se
indica en la tabla 1, para lo cual se utiliza la barra compactadora. Los golpes
deben distribuirse uniformemente en toda la sección transversal del molde. La
capa del fondo debe compactarse en toda su profundidad.
9
Cuando se compacta la capa inmediata superior, la barra debe penetrar
aproximadamente de 20 a 30 mm en la capa inmediatamente inferior. Si al retirar
la barra quedan huecos en el cilindro, éstos se deben cerrar golpeando
suavemente las paredes del molde.
Tabla 1. Compactación
Diámetro nominal del
cilindro (mm)
Número de golpes
150 25
200 50
250 75
Vibrador
El concreto se debe vibrar lo suficiente para lograr su compactación, se
debe evitar el exceso de vibrado pues éste causa segregación. El concreto de
cada capa se debe colocar en su totalidad en el molde antes de iniciar su vibrado.
Al llegar a la última capa se debe evitar un exceso de concreto de más de 6 mm
de altura, después de ser vibrada la última capa se agrega suficiente concreto de
forma que sobrepase la corona del molde en unos 3 mm se golpean suavemente
las paredes del molde y se enrasa con una cuchara de albañil.
La duración de vibración requerida depende de la trabajabilidad del
concreto y la eficiencia del vibrador. Usualmente, se considera suficiente el
vibrador, cuando el concreto presenta una superficie relativamente brillante y lisa.
10
Vibrador interno
El diámetro del vibrador no debe ser mayor de 1/4 del ancho del molde. El
vibrador no debe tocar ni las paredes, ni el fondo del molde. Al compactar la
segunda capa el vibrador debe penetrar de 20 a 30 mm aproximadamente dentro
de la primera. El vibrador se debe retirar suavemente y funcionando para evitar
que se formen bolsas de aire.
Vibrador externo
Cuando se usa el vibrador externo, el molde debe estar rígidamente unido
al elemento vibrador.
Enrase
Después de compactar el concreto, por el método de la barra o mediante el
vibrador, debe enrasarse la probeta con la barra o con la cuchara de albañilería,
de manera que la superficie quede perfectamente lisa y al ras con el borde del
molde. Aún cuando las superficies vayan a ser posteriormente rematadas no
deben hacerse marcas grabadas sobre ella.
Curado de los cilindros
Una vez elaboradas las probetas deben protegerse de la pérdida de agua
por evaporación cubriéndolas adecuadamente con un material impermeable y a
menos que se especifiquen otras condiciones debe almacenarse a una
temperatura ambiente a la sombra (véase nota 4). Los moldes deben mantenerse
en una superficie horizontal rígida libre de vibraciones y otras perturbaciones.
11
Las probetas deben retirarse de los moldes en un lapso de tiempo
comprendido entre 20 y 48 horas, después de su elaboración y se almacenarán
hasta el momento del ensayo en cualquiera de los siguientes ambientes: 4
a) Directamente bajo agua saturada de cal (véase nota 5).
b) Arena limpia y saturada constantemente de agua.
c) Cámara húmeda, con una humedad relativa entre 90 y 100%.
NOTA 4: En el caso de que se desee reproducir las condiciones de curado en
obra, las probetas deberán permanecer constantemente a la sombra, controlando
periódicamente su temperatura, el ambiente y la temperatura de curado deben ser
anotadas por ser datos indispensables para la interpretación de los resultados.
NOTA 5: El agua debe ser potable, limpia, exenta de materiales extraños y
mantenerse en el rango de temperatura de (23 + 3) °C. La renovación del agua
depende del número de probetas que se están curando como promedio, se
recomienda renovarla, cada 15 días.
Envío de los cilindros al laboratorio
Si los cilindros se ensayan en un laboratorio fuera de la obra, deben llegar dos
días hábiles antes del ensayo, 7 y 28 días y el mismo día del ensayo para edades
más tempranas.
Los cilindros se deben transportar en cajas dentro de las cuales están
cubiertos de arena húmeda u otro material inerte adecuado para evitar golpes y
vibraciones. Si esto no se cumple se debe hacer constar en el informe-
Se debe suministrar los siguientes datos:
a) Hora y fecha de elaboración.12
b) Ambiente, tiempo y temperatura de curado.
c) Localización de la representación del concreto de la muestra con respecto a
la estructura.
d) Toda información que el laboratorio considere de importancia para la
interpretación de los resultados (tipo y marca de cemento usado, relación
de agua-cemento, tamaño máximo del agregado, asentamiento,
temperatura elevada de algunos de los componentes y otros).
Método de ensayo
Preparación de la muestra
Las caras de compresión deben ser rematadas de tal forma que se logre el
paralelismo entre las caras del cilindro. Las superficies de compresión deben ser
visiblemente planas, sin grumos, ralladuras o defectos visibles.
Para el momento del ensayo el remate debe tener una resistencia superior
a la del concreto que se va a ensayar, (véase nota 6); pudiéndose emplear
cualquier material capaz de proporcionar en el momento el ensayo, la resistencia y
la adherencia necesaria. El espesor de la capa de remate debe estar entre 2 y 3%
de la dimensión lateral (cara de la probeta).
NOTA 6: Uno de los materiales más usados para el remate de las caras de los
cilindros, es el mortero de azufre, el cual debe tener una resistencia mínima de
350 kgf/cm2 a las dos horas y ensayado en cubos de 50 x 50 mm.
Los cilindros se deben ensayar a la edad prevista, con una tolerancia de +
t/14.
t = EDAD PREVISTA PARA EL ENSAYO
13
La sección del cilindro se determina en su zona central y el diámetro de
cálculo es el promedio de los diámetros ortogonales aproximados hasta el
milímetro entero más próximo.
La altura del cilindro se determina después de ser rematadas sus caras. La
altura se aproxima al milímetro más cercano.
Procedimiento
Los cilindros se colocan en la máquina de ensayo, se centran
cuidadosamente y se comprimen. Tanto las superficies rematadas de los cilindros
y los platos de la máquina deben estar exentos de polvo, grasa y de cualquier otro
material extraño.
En el caso de las máquinas de tipo mecánico el desplazamiento del cabezal
debe ser aproximadamente de 1,3 mm. por minuto; en las máquinas operadas
hidráulicamente se aplicará una presión 5 a una tasa constante dentro del rango
de 1,4 kg/cm2/seg a 3,5 kg/cm2/seg. Durante la aplicación de la primera mitad de
la presión, se permite incrementar dicha tasa.
Expresión de los resultados
La resistencia a compresión de cada cilindro se calcula por la siguiente
fórmula:
Rc = P/A
Donde:
Rc = Resistencia a compresión kgf/cm2
P = Carga máxima aplicada, kgf
A = Área de la sección transversal del cilindro, cm2
14
La resistencia a compresión de cada cilindro es el cociente entre la carga
máxima y el área de la sección media del cilindro. El resultado del ensayo es el
promedio de las resistencias de los cilindros por cada condición de ensayo (véase
nota 1).
La desviación estándar máxima en los ensayos de resistencia de una
muestra, debe ser 8 kg/cm2 para considerar la precisión la dispersión máxima
entre dos laboratorios, debe ser de 16 kg/cm2, (dos veces la desviación estándar).
Esto es la expresión de la exactitud.
INFORME
Se debe elaborar un informe que tenga los siguientes datos:
a) Identificación de los cilindros.
b) Condiciones de muestreo y de curado, incluyendo fecha y hora de la
elaboración del cilindro, así como el asentamiento de la mezcla.
c) Fecha y hora del ensayo.
d) Edad del cilindro, con una aproximación de + t/14, pero no mayor de medio
día.
e) Dimensiones del cilindro, de acuerdo a lo especificado en 5.3.1.4 y 5.3.1.5.
f) Esfuerzo máximo de cada cilindro en kg/cm2, redondeando al entero más
cercano.
g) Resistencia promedio de los cilindros por cada condición de ensayo y
pertenecientes a una misma muestra.
h) Desviación estándar del ensayo.
i) Información acerca de la muestra ensayada, indicando por escrito las
condiciones de remate, tipo de falla y el aspecto de los agregados.
15
COVENIN - 339:2003
CONCRETO. MÉTODO PARA LA
MEDICIÓN DEL ASENTAMIENTO
CON EL CONO DE ABRAMS
(2da Revisión)
OBJETO
Esta Norma Venezolana contempla el método de ensayo para determinar el
asentamiento del concreto fresco (en las obras y en el laboratorio), mediante el
uso del Cono de Abrams. El rango de asentamiento adecuado para aplicar el
método va desde ½ ” (15 mm) a 8” (203 mm) No es aplicable para mezclas donde
existan cantidades considerables de agregados mayores de 1 ½ ” (3.75 cm.)
REFERENCIAS NORMATIVAS
Las siguientes normas contienen disposiciones que al ser citadas en el
texto, constituyen requisitos de esta Norma Venezolana. Las ediciones indicadas
estaban en vigencia en el momento de esta publicación. Como toda norma está
sujeta a revisión, se recomienda a aquellos que realicen acuerdos con base en
ellas, que analicen la conveniencia de usar las ediciones más recientes de las
normas citadas seguidamente:
COVENIN 344:2002 Concreto fresco. Toma de muestras.
APARATOS
Cono de Abrams
Construido de un material rígido e inatacable por el concreto, con un
espesor mínimo de 1.5 mm. Su forma interior debe ser la de un tronco de cono, de 16
(200 + 3) mm de diámetro de base mayor, (100 + 3) mm de diámetro de base
menor y (300 + 3) mm de altura. Las bases deben ser abiertas, paralelas entre sí y
perpendiculares al eje del cono. El molde debe estar provisto de asas y aletas. El
interior del molde debe ser relativamente suave y sin protuberancias, tales como
remaches. (Véase Figura Nº 2)
Barra compactadora
Ésta debe ser de acero, recta, cilíndrica y lisa, de 16 mm de diámetro, 600
mm de longitud aproximada, con el extremo semiesférico de 8 mm de radio.
MATERIAL A ENSAYAR
El material a ensayar consiste en una muestra de concreto fresco tomada,
según la Norma Venezolana COVENIN 344.
PROCEDIMIENTO
Se humedece el interior del molde y se coloca sobre una superficie
horizontal rígida, plana y no absorbente (se recomienda una lámina metálica que
garantice las condiciones anteriores). El molde se sujeta firmemente por las aletas
con los pies y se llena con la muestra de concreto, vaciando ésta en tres capas,
cada una de ellas de un tercio del volumen del molde. Estos volúmenes
corresponden respectivamente a las alturas de 6.5 cm y 15 cm a partir de la base.
5.2 Cada capa se compacta con 25 golpes de la barra compactadora, distribuidos
uniformemente en toda la sección transversal. Para la capa inferior es necesario
inclinar ligeramente la barra y dar aproximadamente la mitad de los golpes cerca
del perímetro, acercándose progresivamente en espiral hacia el centro de la
sección.
17
Esta capa debe compactarse en todo su espesor, las capas siguientes se
compactan, en su espesor respectivo de modo que la barra penetre ligeramente
en la capa inmediata inferior.
El molde se llena por exceso antes de compactar la última capa. Si después
de compactar, el concreto se asienta por debajo del borde superior, se agrega
concreto hasta lograr un exceso sobre el molde. Luego se enrasa mediante la
barra compactadora o una cuchara de albañilería. Inmediatamente se retira el
molde alzándolo cuidadosamente en dirección vertical. Deben evitarse los
movimientos laterales o de torsión. Esta operación debe realizarse en un tiempo
aproximado de 5 a 10 segundos.
La operación completa desde que se comienza a llenar el molde hasta que
se retira, debe hacerse sin interrupción y en un tiempo máximo de 1 min 30 s.
El asentamiento se mide inmediatamente después de alzar el molde y se
determina por la diferencia entre la altura del molde y la altura promedio de la base
superior del cono deformado (véase Figura Nº 3).
En caso de que se presente una falla o corte, donde se aprecie separación
de una parte de la masa, debe rechazarse el ensayo, y se hace nuevamente la
determinación con otra parte de la mezcla.
Si dos ensayos consecutivos sobre una misma mezcla de concreto arrojan
el resultado de 5.6, el concreto probablemente carece de la plasticidad y cohesión
necesaria para la validez del ensayo.
EXPRESIÓN DE LOS RESULTADOS
Debe anotarse el asentamiento de la muestra, medido con aproximación al
medio centímetro más cercano.
18
Precisión
La relación entre dos tomas de asentamiento para repetitividad debe ser
como se indica en la tabla 1
Rango(cm)
Precisión(cm)
< 5 0,63
> 5 < 12,5 1,27
> 12,5 1,9
Tabla Nº 1
INFORME
Se debe elaborar un informe que contenga los siguientes datos:
a) Identificación de la mezcla cuyo asentamiento se determina.
b) Asentamiento de la muestra en cm, medido con aproximación al medio
centímetro más cercano.
c) Indicar cuándo y porqué se desecha un ensayo.
d) Fecha del ensayo.
e) Número y Título de la Norma Venezolana COVENIN consultada.
f) Nombre del técnico que realizó el ensayo.
g) Observaciones.
CONCLUSION19
20
ANEXOS
21
Figura 1. Tipos de falla en los cilindros
Figura Nº 2: Cono
de Abrams
22
Figura Nº 3: Medición del asentamiento
BIBLIOGRAFIA23
NORMA COVENIN, 338:2003 (2da Revisión)
“CONCRETO. MÉTODO PARALA ELABORACIÓN, CURADO Y ENSAYO
A COMPRESIÓN DE CILINDROS DE CONCRETO”
NORMA COVENIN, 339:2003 (2da Revisión)
“CONCRETO. MÉTODO PARA LA MEDICIÓN DEL ASENTAMIENTO
CON EL CONO DE ABRAM”
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