PRUEBAS AL CONCRETO YA PUESTO EN OBRA ENDURECIDO

POR: MELISSA CADAVID LÓPEZ

- El sistema de sondas Windsor de alto rendimiento

Objetivo y utilidad del ensayo:

ASTM C-803

El Sistema de Sondas Windsor HP esta diseñado para evaluar la resistencia a la

compresión del concreto in-situ de modo preciso y eficaz. La prueba es no destructiva y

puede utilizarse en concreto fresco o maduro con igual eficacia. El sistema dispone de un

dispositivo de medición electrónica que mejora la exactitud y la eficacia. Se pueden

promediar tres pruebas individuales y mostrarse en la pantalla LCD en cumplimiento con

los procedimientos ASTM. La información de la fecha y hora en que se realizó la prueba

pueden ser almacenados en la memoria para una descarga posterior a una PC. Las

sondas de plata pueden ser utilizadas para concreto de alto rendimiento con una fuerza

de hasta 110 MPa (17,000 psi).

Este método de ensayo trata de la determinación de la resistencia del concreto

endurecido a la penetración por una sonda.

Los valores se registran en unidades del sistema SI o en unidades del sistema pulgada-

libra, los que deben ser considerados como el estándar separadamente.

Los valores dados en cada sistema pueden no ser equivalentes exactos, por lo tanto cada

sistema debe ser usado independientemente del otro. La combinación de valores de los

dos sistemas puede dar lugar a una no conformidad con esta norma.

Este método es aplicable para la evaluación de la uniformidad del concreto y para

delimitar zonas de baja calidad o de concreto deteriorado en las estructuras. Este método

es aplicable para la estimación de la resistencia en el sitio, siempre que se haya

establecido experimentalmente una relación entre la resistencia a la penetración y la

resistencia del concreto. Esta relación debe ser establecida para un aparato de ensayo

dado, usando materiales de concreto y proporciones de la mezcla de concreto, similares a

los que se usaran en la estructura.

Forma de ejecución:

- Muestreo

Un impulsor suministra una cantidad conocida de energía a una sonda. La resistencia a la

penetración del concreto se determina en el sitio ya sea con la medición de las longitudes

expuestas de las sondas que han sido introducidas en el concreto.

El sistema, determina la resistencia a la compresión de una estructura de modo rápido y

preciso por medio de introducir una sonda en el concreto con una fuerza conocida. Este

sistema moderno ha sido mejorado y realizado por más de treinta años. El sistema

consiste en la unidad de impulsión, un aparato de medición electrónico, plantillas, tapas

de medición, placas de calibración y maleta y un kit de sondas según su uso.

Se utilizan dos estilos de sonda: una para concreto liviano y de baja densidad con

agregados llenos con aire (Sondas Oro) y la otra sonda para mezclas de tipo más normal

(Sondas Plata). Además, los dos niveles de potencia selecciónales facilitan la prueba del

hormigón fresco, al igual que de mezclas ya fraguadas.

Las sondas de Plata se pueden usar para un concreto de alto rendimiento con una

resistencia de hasta 17,000 psi (110 Mpa) y las sondas de Oro para aplicaciones de

pruebas de concreto con una resistencia menor a 3,000 psi (19.4 Mpa).

Se debe usar el paquete de prueba de Plata para un agregado grueso de piedra natural

(con una densidad mayor a 125 lbs/pie3) y el paquete de sondas de Oro para agregados

livianos (con una densidad menor a 125 lbs/pie3 ).

El concreto que será ensayado debe haber alcanzado un grado suficiente de resistencia a

la penetración para que la sonda no penetre más de la mitad del espesor del miembro de

concreto y que la misma quede firmemente embebida en el concreto.

Ninguna sonda debe estar localizada a menos de 175mm (7 pulg) de cualquier otra sonda

ni a menos de 100mm (4 pulg) del borde de una superficie de concreto. Un ensayo está

constituido por un mínimo de tres sondas de ensayo firmemente embebidas en un área

dada de ensayo. Si el rango de tres mediciones de penetración válidas excede del valor

dado en la tercera columna del siguiente cuadro, se procede a efectuar una cuarta

medición y a descartar la medición con la mayor desviación del promedio. Si las tres

mediciones restantes no cumplen con el límite dado en el cuadro, se debe seleccionar un

área de ensayo diferente y obtener tres nuevas mediciones.

- Procedimiento

1. Las superficies de concreto a ser ensayadas que sean más gruesas que los

acabados producidos por el arrastre de arpillera, deben ser esmerilados o pulidos

sobre un área mayor que la que cubre el dispositivo de posicionamiento y la placa

de base de referencia.

2. Se coloca el dispositivo de posicionamiento sobre la superficie de concreto en la

localización donde será ensayado. Se monta una sonda en la unidad impulsora, se

coloca la unidad impulsora sobre el dispositivo de posicionamiento y se dispara la

sonda, dentro del concreto. Debe seguirse las direcciones de seguridad incluidas

en el aparato.

3. Se retira la unidad impulsora, se remueve el dispositivo de posicionamiento y se

golpea la sonda en su extremo expuesto con un martillo pequeño para asegurarse

que no ha rebotado y para confirmar que está firmemente embebida se debe

descartar las sondas que tienen movimiento.

4. Se coloca la placa de base de referencia sobre la sonda y se posiciona para que

se apoye firmemente sobre la superficie de concreto sin provocar balanceo u otros

movimientos. Si la superficie del concreto se ha levantado alrededor de la base de

la sonda, se procede a remover el concreto triturado, para permitir que la placa de

base de referencia quede asentada plana. Si fuere necesario, se pueden instalar

retenedores de placa o cápsulas de medición sobre el extremo de la sonda, según

se considere adecuado, se procede a la medición de la distancia entre la placa de

base de referencia y el extremo de la sonda o hasta la superficie superior de la

cápsula de medición, con una aproximación de 0.5 mm (0.025 pulg).

5. Si una sonda está a más de 10 grados de diferencia con la perpendicular, respecto

a la superficie del concreto, se debe descartar esa sonda, e insertar otra. Se

determina el promedio de la longitud expuesta de las sondas del grupo.

6. Cuando los ensayos se van a realizar en concretos que tengan una densidad de

aproximadamente 2000 kg/m³ (125 lb/pie3) o menor, y en todos los concretos con

resistencia menores de 17 MPa (2500 lb por pulg²), se debe bajar la cantidad de

energía que se trasmite a la sonda por el impulsor, o se debe usar una sonda de

mayor diámetro o bien ambas cosas. Se puede disminuir la cantidad de energía

transmitida a la sonda, posicionando la sonda más hacia abajo del cañón de la

unidad impulsora, como sea recomendado por el fabricante. No debe usarse un

nivel bajo de potencia del impulsor, si las sondas no quedan firmemente

embebidas en el concreto. Se deben desarrollar diferentes relaciones para

diferentes tamaños de sondas y diferentes ajustes de nivel de potencia de la

unidad impulsora.

- Sistema de Clavo de Windsor de James

Objetivo y utilidad del ensayo:

ASTM C-803

El sistema de clavo de Windsor James, es un instrumento único para medir en el sitio la

resistencia de materiales de obra, nuevos o existentes, utilizando el conocido principio de

resistencia a penetración.

Este método es aplicable para la evaluación de la uniformidad del concreto y para

delimitar zonas de baja calidad o de concreto deteriorado en las estructuras y trata de la

determinación de la resistencia del concreto endurecido a la penetración por una aguja de

acero.

Los valores se registran en unidades del sistema SI o en unidades del sistema pulgada-

libra, los que deben ser considerados como el estándar separadamente. Los valores

dados en cada sistema pueden no ser equivalentes exactos, por lo tanto cada sistema

debe ser usado independientemente del otro. La combinación de valores de los dos

sistemas puede dar lugar a una no conformidad con esta norma.

Este método es aplicable para la estimación de la resistencia en el sitio, siempre que se

haya establecido experimentalmente una relación entre la resistencia a la penetración y la

resistencia del concreto. Esta relación debe ser establecida para un aparato de ensayo

dado, usando materiales de concreto y proporciones de la mezcla de concreto, similares a

los que se usaran en la estructura.

Forma de ejecución:

Las agujas de acero son de un tamaño menor que las sondas de acero y pueden hacerse

penetrar por un impulsor accionado por resorte. Las agujas de acero están destinadas a

penetrar la fracción de mortero solamente; por lo tanto un ensayo en el que la aguja

golpea una partícula de agregado grueso, debe ser descartado.

Este método de ensayo produce daños en la superficie del concreto, que pueden requerir

de reparación de los acabados arquitectónicos expuestos.

El concreto a ser ensayado debe haber alcanzado un grado suficiente de resistencia a la

penetración para que la aguja no penetre a una profundidad mayor que la longitud

expuesta de la aguja cuando la misma se inserta en el martillo del impulsor; Para una

unidad impulsora descrita la longitud expuesta de la aguja es de 7.6 mm (0.30 pulg).

Ninguna penetración de aguja debe estar localizada a menos de 50mm (2 pulg) ni a más

de 150 mm (6 pulg) de cualquier otra penetración de aguja, ni a menos de 50 mm (2 pulg)

del borde de una superficie de concreto.

La profundidad promedio de penetración medida para 6 agujas insertadas en el concreto

en un área de ensayo dada, constituirá un ensayo.

Se debe descartar una lectura cuando una aguja golpee una partícula de agregado o pase

por un vacío de aire atrapado. Si el rango de 6 mediciones de penetraciones válidas de

aguja, excede del valor en la tercera columna del siguiente cuadro, se debe hacer una

séptima medición y se descarta la medición con la mayor desviación del promedio. Si las

restantes 6 mediciones no cumplen con el límite dado en el cuadro, se procede a

seleccionar un área diferente de ensayo y a obtener 6 nuevas mediciones.

- Procedimiento:

1. Las superficies de concreto a ser ensayadas que sea texturizadas, suaves o

consistan de mortero suelto, deben ser pulidas hasta obtener una superficie

plana, usando carburo de silicio de grano medio o un material abrasivo

equivalente. El área a ser pulida para cada penetración de aguja debe ser lo

suficientemente plana, para que no haya una diferencia visible entre la

superficie y una aguja colocada de lado sobre la superficie.

2. Se inserta una aguja nueva en la unidad impulsora accionada por resorte.

3. Se carga la unidad impulsora accionada por resorte comprimiendo el resorte

hasta que se acopla el mecanismo de disparo.

4. Se coloca la unidad impulsora perpendicular y firmemente sobre la superficie

del concreto a ensayar. Se acciona el disparo para liberar el resorte e insertar

la aguja dentro del concreto. Luego se remueve la unidad impulsora junto con

la aguja.

5. Se limpia la aguja usando el dispositivo soplador de aire.

6. Se inserta el medidor de profundidad dentro del orificio producido por la aguja y

se mide la profundidad de la penetración al más cercano 0.02mm (0.001 pulg).