Pruebas de resistencia - imcyc.com

1 Editado por el instituto mexicanodel cemento y del concretos e c c i ncoleccionableJunio 2006ilustraciones: Felipe Hern ndez a la compresi n del concretoe l c o n c r e t o e n l a o b r aproblemas, causas y soluciones5 Pruebas de resistencia construcci n y tecnolog a205a resistencia a la compresi n de las mezclas de concreto se puede dise ar de tal manera que tengan una amplia variedad de propiedades mec nicas y de durabilidad, que cumplan con los requerimientos de dise o de la estructura. La resistencia a la compresi n del concreto es la medida m s com n de desempe o que emplean los ingenieros para dise ar edificios y otras estructuras. La resistencia a la compresi n se mide tro-nando probetas cil ndricas de concreto en una m quina de ensayos de compresi n, en tanto la resistencia a la compresi n se calcula a partir de la carga de ruptura dividida entre el rea de la secci n que resiste a la carga y se reporta en megapascales (MPa) en unidades requerimientos para la re-sistencia a la compresi n pueden variar desde 17 MPa para concreto residencial hasta 28 MPa y m s para estructuras comerciales.

2 Para determinadas aplicaciones se es-pecifican resistencias superiores hasta de 170 MPa y m s. Por qu se determina la resistencia a la compresi n? Los resultados de las Pruebas de resistencia a la compresi n se usan fun-damentalmente para determinar que la mezcla de concreto suministrada cumpla con los requerimientos de la resistencia especificada, c, del proyecto. Los resultados de las Pruebas de re-sistencia a partir de cilindros moldeados se pueden utilizar para fines de control de calidad, aceptaci n del concreto o para estimar la resistencia del concreto en es- prueba de resistencia a la compresi n del concretoLRESISTENCIA tructuras, para programar las operaciones de construcci n, tales como remoci n de cimbras o para evaluar la conveniencia de curado y protecci n suministrada a la estructura.

3 Los cilindros sometidos a ensayo de aceptaci n y control de calidad se elaboran y curan siguiendo los procedi-mientos descritos en probetas curadas de manera est ndar seg n la norma ASTM C31 Pr ctica est ndar para elaborar y curar cilindros de ensaye de concreto en campo . Para estimar la resistencia del con-creto in situ, la norma ASTM C31 formula procedimientos para las Pruebas de cu-rado en campo. Las probetas cil ndricas se someten a ensayo de acuerdo a ASTM C39, M todo est ndar de prueba de resistencia a la compresi n de probetas cil ndricas de concreto . Un resultado de prueba es el pro-medio de, por lo menos, dos Pruebas de resistencia curadas de manera est ndar o convencional elaboradas con la misma muestra de concreto y sometidas a ensa-ye a la misma edad.

4 En la mayor a de los casos, los requerimientos de resistencia para el concreto se realizan a la edad de 28 d , causas y soluciones21 Al dise ar una estructura los ingenie-ros se valen de la resistencia especificada, c, y especifican el concreto que cumpla con el requerimiento de resistencia estipu-lado en los documentos del contrato del proyecto. La mezcla de concreto se dise a para producir una resistencia promedio superior a la resistencia especificada de manera tal que se pueda minimizar el riesgo de no cumplir la especificaci n de resistencia . Para cumplir con los requeri-mientos de resistencia de una especifica-ci n de proyecto se aplican los siguientes dos criterios de aceptaci n:**El promedio de tres ensayes conse-cutivos es igual o supera a la resistencia especificada, c.

5 ** Ninguno de los ensayes de resis-tencia deber arrojar un resultado inferior a c en m s de MPa, ni ser superior en m s de c, cuando c sea mayor de 35 importante comprender que una prueba individual que caiga por de-bajo de c no necesariamente constituye un fracaso en el cumplimiento de los requerimientos del el promedio de las Pruebas de resistencia de un trabajo caiga dentro de la resistencia promedio exigida, c, la probabilidad de que las Pruebas de resistencia individual sean inferiores a la resistencia especificada es de aproxima-damente 10% y ello se tiene en cuenta en los criterios de aceptaci los resultados de las Pruebas de resistencia indican que el concreto suministrado no cumple con los requeri-mientos de la especificaci n es importante reconocer que la falla puede radicar en las Pruebas , y no en el concreto.

6 Ello es particularmente cierto si la fabricaci n, manejo, curado y Pruebas de los cilindros no se realizan en conformidad con los procedimientos est ndar. Ver Baja re-sistencia de cilindros de concreto , revista CyT , marzo registros hist ricos de las Pruebas de resistencia se utilizan para establecer la resistencia promedio deseada de mez-cla de concretos para obras mo realizar la prueba de resistencia del concreto Las cilindros para Pruebas de aceptaci n deben tener un tama o de 6 x 12 pulgadas (150 x 300 mm) o 4 x 8 pulgadas (100 x 200 mm), cuando as se especifique. Las probetas m s peque as tienden a ser m s f ciles de elaborar y manipular en campo y en laboratorio.

7 El di metro del cilindro utilizado debe ser como m nimo tres veces el tama o m ximo nominal del agregado grueso que se emplee en el concreto. El registro de la masa de la probeta antes de cabecearla constituye una valiosa informaci n en caso de desacuerdos. Con el fin de conseguir una distribu-ci n uniforme de la carga, generalmente los cilindros se cabecean con mortero de azufre (ASTM C 617) o con almohadillas de neopreno (ASTM C 1231). El cabeceo de azufre se debe aplicar como m nimo dos horas antes y preferiblemente un d a antes de la prueba . Las almohadillas de neopreno se pueden usar para medir las resistencias del concreto entre 10 a 50 MPa. Para resisten-cias mayores de hasta 84 Mpa se permite el uso de las almohadillas de neopreno siempre y cuando hayan sido calificadas por Pruebas con cilindros compa eros con cabeceo de azufre.

8 Los requerimientos de dureza en dur metro para las almohadillas de neopreno var an desde 50 a 70 depen-diendo del nivel de resistencia sometido a ensaye. Las almohadillas se deben sustituir si presentan desgaste excesivo. No se debe permitir que los cilindros se sequen antes de la prueba . El di metro del cilindro se debe me-dir en dos sitios en ngulos rectos entre s a media altura de la probeta y deben promediarse para calcular el rea de la secci n. Si los dos di metros medidos di-fieren en m s de 2%, no se debe someter a prueba el cilindro. Los extremos de las probetas no deben presentar desviaci n con respecto a la perpendicularidad del eje del cilindro en m s y los extremos deben hallar-se planos dentro de un margen de pulgadas ( mm).

9 Rconstrucci n y tecnolog a225 resistencia Los cilindros se deben centrar en la m quina de ensayo de compresi n y carga-dos hasta completar la ruptura. El r gimen de carga con m quina hidr ulica se debe mantener en un rango de a MPa/s durante la ltima mitad de la fase de carga. Se debe anotar el tipo de ruptura. La fractura c nica es un patr n com n de ruptura. La resistencia del concreto se calcula dividiendo la m xima carga soportada por la probeta para producir la fractura entre el rea promedio de la secci n. ASTM C 39 presenta los factores de co-rrecci n en caso de que la raz n longitud-di metro del cilindro se halle entre y , lo cual es poco com n. Se someten a prueba por lo menos dos cilindros de la misma edad y se reporta la resistencia promedio como el resultado de la prueba , al intervalo m s pr ximo de MPa.

10 El t cnico que efect e la prueba debe anotar la fecha en que se recibieron las pro-betas en el laboratorio, la fecha de la prueba , la identificaci n de la probeta, el di metro del cilindro, la edad de los cilindros de prueba , la m xima carga aplicada, el tipo de fractura y todo defecto que presenten los cilindros o su cabeceo. Si se mide, la masa de los cilindros tambi n deber quedar registrada. La mayor a de las desviaciones con respecto a los procedimientos est ndar para elaborar, curar y realizar el ensaye de las probetas de concreto resultan en una menor resistencia medida. El rango entre los cilindros compa eros del mismo conjunto y probados a la misma edad deber ser en promedio de aproxima-damente.