control de calidad del concreto

Control de calidaden el concreto

N 16 - Junio de 2001

Este boletn est diseado para maestros, oficiales y ayudantes de construccin y todasaquellas personas que estn vinculadas a este arte. El uso que se le d a la

informacin aqu presentada es responsabilidad del usuario y no de sus creadores.Para suscripciones y mayor informacin escriba al A.A. 030442 Cali.

Control de calidaden el concreto

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2Notas tcnicas para construccin Don Sebas

QU BUENO VOLVERNOS A ENCONTRAR!EN ESTE NMERO HABLAREMOS DEL

CONTROL DE CALIDAD EN EL CONCRETO

3Control de calidad en el concreto

Todo proceso de construccin re-quiere de un riguroso control decalidad para garantizar que la in-versin que se haga en la obra nosea malograda, es decir, que sucosto sea equivalente con la cali-dad real que se logra al final delproceso.Los concretos no deben ser ajenosa esta conciencia de calidad, porel contrario, en la mayora de lasocasiones son los responsables degran parte de la estabilidad y se-guridad de la obra.Por esto el organismo encargadode la normalizacin de procesosen nuestro pas, Instituto Colombia-no de Normas Tcnicas - ICONTEC,ha establecido normas mnimaspara la ejecucin de estas tareas.

A continuacin identificaremos las nor-mas que rigen los ensayos para el con-trol de la calidad de los concretos, ade-ms estudiaremos los dos procedimien-tos que ms frecuentemente se manejanpara el control de las especificacionesen los concretos, tanto en obra como enplanta concretera; la prueba de asenta-miento (el cono) y la elaboracin deespecmenes para resistencias (cilindros).Antes, es muy importante explicar cmose deben tomar las muestras de concre-to para cualquier prueba.

Toma de muestrasde concreto frescoPara la ejecucin de cualquier ensayosobre el concreto, se precisa inicialmen-te de un adecuado procedimiento parala toma de muestras, pues de esto de-pende la confiabilidad del ensayo. Porlo tanto, la norma ICONTEC 454 determi-na las siguientes condiciones para latoma de muestras de concreto fresco:1. Antes de comenzar la toma de mues-

tras, se debe tener preparado el equi-po necesario para la realizacin delensayo para el que se requiere lamuestra.

2. No se debe utilizar la misma por-cin de muestra para ms de un en-sayo, esta se desecha o se usa enla obra, si no se han alterado suspropiedades.

3. Para la toma de muestras se puedenemplear carretillas, baldes, palas u


otros recipientes limpios. Es importan-te tener a mano suficiente agua paralimpiar.

4. La toma de muestras se realiza duran-te la descarga del concreto sobre losequipos que se utilizan para transpor-tar la mezcla al lugar donde se vacao coloca el concreto en las formaletas.

6.Durante la toma de las muestras deconcreto fresco, se debe evitar la se-gregacin.

7.No se deben tomar muestras ni al co-mienzo, ni al final de cada bacha-da o porcin obtenida en un solomezclado. En camiones mezcladoreso sistemas que mezclen grandes vol-menes, con descarga del concreto pormedio de un canal, las muestras de-ben tomarse en dos o ms intervalosde la parte media de la descarga to-tal del concreto. En sistemas de mez-clado o transporte, donde el concretoqueda expuesto en una gran superfi-cie y la descarga no es por medio deun canal, como volquetas, las mues-tras se toman de cinco o ms puntosde la bachada.

5. La muestra debe ser representativa delconcreto que se est utilizando en laobra. En ocasiones se puede acudira la toma de pequeas muestras par-ciales para una posterior mezcla en-tre ellas y as obtener una muestra com-puesta.

LAS MUESTRAS LAS TOMA-MOS DEL MISMO CONCRETOQUE SE EST COLOCANDOEN LA OBRA.

ZONA PARA MUESTREO

MUESTRACOMPUESTA


y cuando la lectura se haya estabiliza-do. Esta prueba no debe durar ms decinco minutos.Determinar la temperatura del concretofresco es importante ya que de la tem-peratura depende la velocidad de lareaccin qumica del cemento con elagua; en climas clidos, el cemento re-accionar ms rpido incrementando latendencia a formar fisuras por lo que sedeber emplear un exigente procedimien-to para el curado, mientras que en cli-mas fros se retrasa la reaccin del ce-mento haciendo que se ganen resisten-

MN. 7,5 cm.

MN. 7,5 cm.

7,5 cm

7,5 cm 7,5 cm

7,5 cm

8. La toma de muestras no debe exce-der un tiempo mximo de quince mi-nutos. Los ensayos que se realicen pos-teriormente con la muestra, se de-bern empezar durante los quin-ce minutos siguientes, excepto laprueba de asentamiento que de-ber comenzar antes de comple-tar cinco minutos despus de to-mada la muestra.

9. La muestra tomada se lleva alsitio donde se realiza el en-sayo, se hace un leve mez-clado y mientras se da inicioal ensayo, se recomienda quela muestra se cubra para pro-tegerla del sol y el viento, asse evitar su rpida evapo-racin y contaminacin.

Ensayo detemperaturadel concreto frescoEste ensayo corresponde a la normaICONTEC o NTC 3357; como su nombrelo indica, se usa para determinar la tem-peratura del concreto, para ello solo serequiere de un termmetro con precisinde 0,5C y un recipiente con paredesno absorbentes con capacidad comopara contener suficiente concreto paraque queden libres mnimo 7,5 cm entodos los sentidos alrededor del sitiodonde se hinca el termmetro. La tem-peratura se lee despus de dos minutos


Procedimiento1.Mezclar la muestra hasta que quede

homognea.2.Humedecer el equipo que va a estar

en contacto con el concreto.3.Colocar el cono sobre una superficie

hmeda pero no empapada, plana,horizontal, rgida y no absorbente, sinvibraciones ni perturbaciones.

4.Sujetar el cono firmemente con los pies.Normalmente el cono cuenta con pe-queas lminas en el extremo ms an-cho para colocar los pies.

cias ms lentamente, en algunas oca-siones se requerir del empleo de aditi-vos acelerantes o procedimientos decurado que eleven la temperatura delconcreto.

Asentamientodel concretoEl ensayo de asentamiento se realizapara controlar la homogeneidad de con-sistencia entre bachadas de concretofresco, indica la fluidez de la mezclapara determinar indirectamente su ma-nejabilidad durante la colocacin. Laprueba para determinar el asentamien-to del concreto est contenida en la NTC396 donde se resalta lo siguiente:

Equipo requerido1.Un cono de asentamiento o cono de

Abrams, de 30 cm de altura, 10 cmde dimetro superior y 20 cm de di-metro inferior, metlico y sin deforma-ciones.

2.Una varilla compactadora de acero,lisa, cilndrica, de 60 centmetros delongitud y 16 mm (5/8") de dime-tro, con el extremo de compactacinredondeado esfrico.

3.Un palustre, o cuchara para vaciarconcreto.

4.Una regla o flexmetro.

10 cm

30 cm

20 cm

60 cm

5/8


5. Llenar el cono con tres capas de con-creto de aproximadamente igual vo-lumen.

muestra quede completamente descu-bierta. Esta operacin se debe haceren un tiempo aproximado de tres asiete segundos.

9.Se invierte el cono y se coloca al ladode la muestra para medir la diferen-cia de alturas entre el molde y el cen-tro original de la masa de concretoderrumbada o asentada por sus pro-pios peso y fluidez. Esta medida encentmetros es lo que se conoce comoasentamiento del concreto.

6.Compactar cada capa de concretoapisonando 25 veces con la varilla ydistribuyendo uniformemente los gol-pes sobre su seccin transversal, enla segunda y tercera capas, se pe-netra ligeramente en la capa an-terior.

7.Nivelar la superficie con la va-rilla compactadora cuando el mol-de se encuentre lleno.

8. Levantar uniforme y verticalmenteel cono, sin girarlo, sin torcerlo,ni moverlo lateralmente, hasta que la

LLENAR EN TRESCAPAS DE IGUAL

VOLUMEN,COMPACTANDO CON

25 GOLPES CADACAPA.

APRX.7 cm

APRX.15,5 cm

2.5 cm

ASENTAMIENTOEN cm


Este ensayo debe hacerse en un tiempomximo de dos minutos y treinta segun-dos, desde que se comienza a llenar elcono hasta que se levanta, sin interrup-ciones. Si se presentan desprendimien-tos excesivos de concreto hacia uno delos lados o un derrumbamiento pronun-ciado, se debe rechazar la prueba yrepetirse en una nueva porcin demuestra.El cambio de asentamiento de un con-creto indica variacin en la gradaciny proporcin de los agregados, del con-tenido de aire, contenido de cemento ocantidad de agua. Debe realizarse cadavez que se observen cambios en la con-sistencia del concreto y cuando se to-men muestras para la determinacin dela resistencia.

Elaboracin y curadode especmenes deconcreto en obraEste ensayo, conocido comnmente comotoma de cilindros para las pruebas deresistencias, se encuentra contenido enla NTC 550 y su importancia radica enel adecuado procedimiento para lograrque los cilindros representen verdade-ramente al concreto colocado en la obra.Esta prueba determina el procedimien-to para el moldeado de los cilindros, sumanejo y su curado en obra, no incluyeel mtodo de ensayo ya que este corres-ponde a otra norma (NTC 673) y ejecu-tarla es competencia de los laboratorios

de concretos. Normalmente se midenresistencias a la compresin a 3, 7 y 28das, para cada medida de resistenciase requiere de mnimo dos cilindros, porlo tanto la cantidad de cilindros que semoldean son mnimo seis por cadamuestreo, para lo que se requiereaproximadamente de 128 litros deconcreto fresco.

Equipo requerido1.Moldes cilndricos de 30 cm de altu-

ra y 15 cm de dimetro, hermticos,de material rgido, no absorbente, noreactivo y sin deformaciones, debe

PARA CADA EDAD YRESISTENCIA SE REQUIEREMNIMO DE DOS CILINDROS.

7 DAS

28 DAS

3 DAS


6.Antes de comenzar cada compacta-cin se recomienda distribuir ligera-mente el concreto superficial con lavarilla para lograr la nivelacin de lacapa.

7.Antes de colocar la siguiente capa,asegrese de que no queden vacosocasionados por la varilla, para ellose podr golpear lateralmente la pa-red exterior del cilindro con un mazode caucho, de madera o con las ma-nos abiertas.

8.Nivelar la superficie con la llana demadera cuando el molde se encuen-tre lleno.

contener una base o fondo y un extre-mo abierto, en lo posible con su res-pectiva tapa.

2.Una varilla compactadora de acero,lisa, cilndrica, de 60 centmetros delongitud y 16 mm (5/8") de dime-tro, con el extremo de compactacinredondeado esfrico.

3.Un palustre, o cuchara para vaciarconcreto.

4.Una llana de madera.

Procedimientopara el moldeo1.Mezclar la muestra hasta lograr

su homogeneidad.2.Colocar los moldes sobre una

superficie nivelada, plana, ho-rizontal y rgida, sin vibracio-nes ni perturbaciones, lo mscerca posible al sitio donde per-manecern las primeras 24 horas.

3.En los moldes debe aplicarse una capadelgada de desmoldante o de algnaceite de origen mineral.

4. Los moldes se llenan en tres capas deigual altura (10 cm), apisonando cadacapa 25 veces con la varilla compac-tadora y distribuyendo uniformemen-te los golpes sobre su seccin trans-versal. Los moldes debern permane-cer verticales.

5.Al compactar la segunda y la terceracapas, se deber penetrar aproxima-damente 2,5 cm en la capa anterior.

PARA NIVELAR CADACAPA GOLPEAMOS

FIRMEMENTE CON ELMAZO DE CAUCHO.

10 cm

10 cm

10 cm2.5 cm

10

Notas tcnicas para construccin Don Sebas

9.EI llenado de los moldes es en serie,colocando la primera capa a todoslos cilindros y compactndola, luegola segunda y luego la ltima hasta lle-narlos todos simultneamente.

Procedimiento para el curado1. Inmediatamente despus de moldea-

dos los cilindros, se deben llevar alsitio donde permanecern durante eltiempo inicial de curado, su movimien-to debe hacerse cuidadosamente sinagitarlos, inclinarlos o golpearlos, allse dejarn quietos en las siguientes24 horas.

2. Los cilindros se deben proteger de lasprdidas de humedad y en lo posiblese deben cubrir con su respectiva tapao con una bolsa plstica de dimensio-nes similares a las del molde.

3. Los moldes deben permanecer en tem-peraturas entre los 16 y 27 C. Enclimas clidos se recomienda cubrir-los con materiales hmedos como are-na o tela de yute (costal), sobre estosmateriales se deber colocar un pls-tico durante la noche para conservarla humedad.

4.Despus de 24 horas, los cilindros sedesmoldan y se almacenan en condi-ciones de humedad y temperaturacontroladas, tales que siempre se man-tenga una humedad relativa mnimodel 95% y una temperatura perma-nente de 23 2C hasta el momento

CADA CAPA SE LLENASIMULTNEAMENTEEN TODOS LOS CILIN-DROS, LUEGO SE COM-PACTA Y SE LLENA SI-MULTNEAMENTE LASIGUIENTE CAPA.

NO MOVERLOSEN 24 HORAS

Y MANTENERLOSENTRE

16 Y 27C

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Control de calidad en el concreto

del ensayo. Se recomienda el alma-cenamiento de especmenes bajo aguasaturada de cal.

El transporte de los cilindros al laborato-rio debe realizarse con la precaucinde no golpearlos, para ello debernenvolverse en materiales acolchados.Cualquier fisura que se pueda generardurante el curado, manipulacin o trans-porte de los cilindros inducir a resulta-dos errados o no representativos delconcreto colocado en la obra y puedeocasionar la toma de decisiones pocoacertadas que afectan la economa dela obra, como por ejemplo demolicio-nes o toma de muestras destructivas delconcreto para verificar sus resistenciasfinales.

Es muy importante que los ensayos serealicen exactamente como lo explicanlas normas, para obtener resultadosequivalentes, representativos y reales quepermitan la evaluacin de los concretosempleados en la obra.Existen otros ensayos sobre concreto fres-co para determinar algunas de sus pro-piedades, enunciaremos algunos queaunque no se realizan con frecuencia,son sencillos y se pueden efectuar enobra, siempre y cuando se cuente conel equipo requerido y las condicionesas lo exijan.

Determinacinde la masa unitariaEste ensayo se lleva a cabo con un equi-po que consiste en un balde metlicocuyo tamao depende del tamao mxi-mo del agregado, se emplean igualmenteuna varilla de compactacin, un mazode caucho y una cuchara para vaciar elconcreto. Adicionalmente se requiere deuna lmina para nivelar y una bsculacon precisin a tres decimales. El ensa-yo precisa de algunas sencillas opera-ciones matemticas con las que se de-termina la masa unitaria del concretopor metro cbico; durante estos clcu-los es importante tener en cuenta el co-nocimiento de los materiales y la expe-riencia de quien realiza la prueba.

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Este ensayo est definido por la normaICONTEC 1926 y se usa tambin paradeterminar el rendimiento del concreto,as como su contenido de aire y de ce-mento.

Contenido de airedel concretoPara hallar el contenido de aire del con-creto fresco se puede hacer uso de laNTC 1032 o la NTC 1028. Estas nor-

PESOCONCRETO

PESO PESOBALDE BALDELLENO VACIO

MASAUNITARIA

PESO CONCRETOVOLUMEN BALDE

=

=

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La NTC 1028 hace referencia a la de-terminacin del contenido de aire por elmtodo volumtrico y en ella se empleaun frasco volumtrico metlico con su

mas se diferencian por el mtodo em-pleado, pues los equipos son distintos.La NTC 1032 determina el contenidode aire por el mtodo de presin; entreel equipo que se utiliza se encuentra unfrasco de presin que consiste en unrecipiente metlico con su tapa y sumedidor de presin, se requiere ademsde la varilla compactadora, un mazo decaucho, una regla metlica y una jerin-ga o pera de caucho.

medidor de aire, as como tambin lavarilla compactadora, un embudo, unaregla metlica, un mazo de caucho, unacuchara para concreto, un recipiente concapacidad de un litro, una jeringa o perade caucho y una solucin de agua yalcohol.

Aunque estos ensayos no son complica-dos, por lo general tienen lugar en unlaboratorio de concretos y toman granimportancia en aquellos sitios donde elconcreto puede sufrir congelamiento ydeshielo durante su vida til, como porejemplo en zonas donde existen las es-taciones climticas.Recuerde que en todo ensayo es reco-mendable humedecer todos los equipos

MTODOPOR PRESIN

MTODOPOR VOLUMEN

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que entran en contacto con el concretofresco. Adems es muy importante queuna vez terminado el ensayo se dejencompletamente limpios los equipos yrecipientes que se utilizan durante laprueba.

El nmero de muestras de concreto quese deben tomar de acuerdo con lo espe-cificado en la norma sismorresistenteNSR-98, o decreto 1400 de 1997, sedetermina de la siguiente manera:

Mnimo una vez por da. Mnimo una muestra por cada 120

m3 de concreto. Mnimo cada 450 m2 de muro, losa o

placa fundida en concreto. Mnimo cinco muestras de concreto

tomadas al azar en el total de la obra.

LOS EQUIPOSSE DEBEN LAVARCON ABUNDANTE

AGUA.

Si la cantidad total de un mis-mo tipo de concreto, es me-nor de 40 m3, las pruebas serealizaran de acuerdo con eljuicio del ingeniero.

El control de calidad indica profe-sionalismo, tica y respeto por la vida yel trabajo. No esperemos obtener aho-rros importantes al no tomar muestras yno gastar dinero en ensayos, pues lo que

nos economizamos hoy puede re-sultar muy costoso maana cuan-do el concreto no funcione yhaya que demolerlo, o peor,cuando la obra falle y com-

prometa otros bienes y vidashumanas.

Los concretos en todo tipo deconstruccin deben ser evaluados

para garantizar su calidad, la de la obray de los procesos que se ejecutan encuanto a preparacin de concretos, asla obra ser segura y estable durante sufuncionamiento o vida til.

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El concreto es un material noble que requiere de controles y cuidados.Debemos tener en cuenta las anteriores normas, siendo conscientes

de la calidad que merecen todas nuestras obras.No olvidemos la prxima cita en nuestro siguiente boletn. All los espero.

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