Aplicacion de normas ASTM para pruebas al concreto en ... · UNIVERSIDAD MARIANO GÁLVEZ DE...

UNIVERSIDAD MARIANO GÁLVEZ DE GUATEMALA

FACULTAD DE INGENIERÍA, MATEMATICA Y CIENCIAS FISIC AS

“Aplicación de normas ASTM para pruebas al concreto en estado fresco para obtener una certificación ACI

(Concrete Field Testing Technician) Grado 1 a nivel internacional”

JULIO RENE BALTAZAR POZUELOS

Guatemala, Noviembre de 2011

UNIVERSIDAD MARIANO GÁLVEZ DE GUATEMALA

FACULTAD DE INGENIERÍA, MATEMATICA Y CIENCIAS FISIC AS

“Aplicación de normas ASTM para pruebas al concreto en estado

fresco para obtener una certificación ACI (Concrete Field Testing Technician)

Grado 1 a nivel internacional”

TRABAJO DE GRADUACIÓN PRESENTADO

POR:

JULIO RENE BALTAZAR POZUELOS

PREVIO A OPTAR AL GRADO ACADÉMICO DE

LICENCIADO EN INGENIERIA CIVIL

Y EL TITULO PROFESIONAL DE

INGENIERO CIVIL

Guatemala, Noviembre de 2011

III

AUTORIDADES DE LA FACULTDAD

Y TRIBUNAL QUE PRACTICO EL EXAMEN DE TESIS

DECANO DE LA FACULTAD: Ing. Rolando Estuardo Torres Salazar

SECRETARIO ACADÉMICO: Ing. Mauricio García García

PRESIDENTE DEL

TRIBUNAL EXAMINADOR: Ing. Silvia Patricia Engel Arevalo

SECRETARIA: Ing. Mercedes Ofelia Garcia Marroquin

VOCAL: Ing. Cesar Armando Del Cid Juarez

V

Artículo 8º RESPONSABILIDAD

Solamente el autor es responsable de los conceptos expresados en el trabajo de tesis. Su aprobación en manera alguna implica responsabilidad para la

Universidad.

VI

ÍNDICE GENERAL

INDICE DE ILUSTRACIONES ......................................................................... XVI

INDICE DE TABLAS ........................................................................................ XVII

GLOSARIO .................................................................................................... XVIII

LISTA DE SÍMBOLOS ................................................................................... XXIV

INTRODUCCIÓN ............................................................................................ XXV

OBJETIVOS GENERALES Y ESPECIFICOS .............................................. XXVII

CAPITULO I MARCO CONCEPTUAL ................................................................ 1

1.1 Importancia ................................................................................................. 1

1.2 Justificación ................................................................................................ 1

CAPITULO II MARCO TEORICO ....................................................................... 2

2.1 Fundamentos y Características del Concreto ............................................ 2

2.1.1 Definición ...................................................................................... 2

2.1.2 Concreto Premezclado ................................................................. 2

2.1.3 Curado Según Norma AGIES NSE 4-10 ...................................... 3

2.1.3.1 Métodos De Curado Con Agua ..................................... 4

2.1.3.2 Compuesto Líquido para curado .................................. 4

2.1.4 Fraguado Del Concreto ................................................................ 5

2.1.4.1 Recomendaciones Durante el Fraguado

Y Colocación del Concreto Según Norma

AGIES NSE 4-10 ........................................................ 5

2.2 Materiales que Constituyen el Concreto ..................................................... 6

2.2.1 Cemento ....................................................................................... 6

2.2.1.1 Clasificación de Cementos Hidráulicos ......................... 6

2.2.1.2 Tipos de Cementos Según Normas ASTM ................... 7

VII

2.2.1.3 Ensayos Realizados al Cementos Según

Normas ASTM ........................................................... 10

2.3 Agregados Utilizados en el Concreto ....................................................... 11

2.3.1 Clasificación por Tamaño ............................................................ 11

2.3.1.1 Agregado Fino ........................................................... 11

2.3.1.2 Agregado Grueso ....................................................... 11

2.3.2 Clasificación por su Origen y Medio de Obtención ..................... 12

2.3.2.1 Agregado Natural ...................................................... 12

2.3.2.2 Agregado Artificial ..................................................... 13

2.3.3 Característica de los Agregados ................................................. 13

2.3.3.1 Granulometría ............................................................ 13

2.3.3.2 Forma de Partícula y Textura Superficial ................... 14

2.3.3.3 Masa Unitaria ............................................................ 14

2.3.3.4 Densidad Relativa...................................................... 14

2.3.3.5 Absorción y Humedad Superficial .............................. 14

2.3.3.6 Resistencia a Congelación y Deshielo ....................... 14

2.3.3.7 Resistencia al Desgaste ............................................ 15

2.3.3.8 Resistencia a Sulfatos ............................................... 15

2.3.4 Ensayos Realizados a los Agregados ....................................... 15

2.4 Agua Utilizada para el Concreto ............................................................... 16

2.5 Aditivos Utilizados para el Concreto ......................................................... 17

2.5.1 Razones de uso de Aditivos ....................................................... 18

2.5.2 Tipos de Aditivos ....................................................................... 20

2.5.3 Ensayos Involucrados en Aditivos .............................................. 22

2.6 Fibras utilizadas en el Concreto ............................................................... 23

2.6.1 Uso De Las Fibras En El Concreto ............................................. 23

2.6.2 Tipos De Fibras Utilizadas En El Concreto ................................. 23

VIII

CAPITULO III CARACTERISTICAS Y COMPORTAMIENTO

DEL CONCRETO .................................................................. 25

3.1 Definición ................................................................................................. 25

3.1.1 En Concreto Fresco .................................................................... 25

3.1.2 En Concreto Endurecido ............................................................. 25

3.1.3 Estabilidad Volumétrica .............................................................. 26

3.1.4 Economía ................................................................................... 26

3.2 Característica de la Mezcla ...................................................................... 26

3.2.1 Resistencia ................................................................................. 26

3.2.2 Relación Agua-Cemento ............................................................. 27

3.2.3 Agregados .................................................................................. 27

3.2.3.1 El Tamaño de la Partícula y su Distribución ............... 28

3.2.4 Contenido de Aire ....................................................................... 28

3.2.5 Asentamiento / Revenimiento ..................................................... 28

3.2.6 Contenido de Agua ..................................................................... 29

3.2.7 Contenido de Cemento ............................................................... 29

3.2.8 Contenido de Aditivos ................................................................ 29

3.3 Tipos Especiales de Concretos ................................................................. 29

3.3.1 Concreto Ligero Estructural ........................................................ 30

3.3.2 Concreto Ligero de Baja Densidad ............................................. 30

3.3.3 Concreto de Alta Densidad ......................................................... 30

3.3.4 Concreto de Alta Resistencia...................................................... 30

3.3.5 Concreto de Alta Resistencia Inicial ........................................... 31

3.3.6 Concreto Masivo ......................................................................... 31

3.3.7 Concreto Compactado con Rodillo ............................................. 31

3.3.8 Concreto Blanco y de Color ........................................................ 32

3.3.9 Concreto con Agregado Expuesto .............................................. 32

3.4 Producción de Concreto ........................................................................... 32

3.4.1 Proceso de Producción del Concreto ......................................... 33

IX

3.4.2 Dosificación del Concreto .......................................................... 34

3.4.3 Mezclado del Concreto .............................................................. 34

CAPITULO IV APLICACIÓN DE NORMAS ASTM PARA PRUEB AS

AL CONCRETO EN ESTADO FRESCO PARA OBTENER

UNA CERTIFICACION ACI GRADO I .................................... 36

4.1 Propósito de la Certificación ..................................................................... 36

4.1.1 Panorama de la Certificación ACI ............................................... 37

4.1.2 Asociaciones Internacionales que hacen uso del Programa de

Certificación ................................................................................ 37

4.2 Certificación del ACI ................................................................................. 39

4.2.1 Recertificación ............................................................................ 39

4.2.2 Examinador ................................................................................ 39

4.2.2.1 Examinador Auxiliar ................................................... 39

4.2.3 Técnico para Pruebas al Concreto Grado I ............................... 39

4.2.4 Material de Apoyo para la Realización de Exámenes ................ 40

4.2.5 Capacitación del ACI ................................................................. 41

4.2.5.1 Examen Escrito ......................................................... 41

4.2.5.2 Examen de Desempeño ............................................ 41

4.2.5.3 Re-examen ................................................................ 43

4.2.5.4 Recertificación ........................................................... 43

CAPITULO V UNIDADES TECNICAS DE NORMAS ASTM ........................... 44

5.1 Norma ASTM C 172 Método Normalizado Para El Muestreo

Del Concreto Recién Mezclado ................................................................ 45

5.1.1 Introducción de Norma ASTM C 172 ........................................... 45

5.1.2 Trascendencia de Norma ASTM C 172 ....................................... 46

5.1.3 Proporcionamiento de Norma ASTM C 172 ................................ 46

5.1.4 Obtención de la Muestra ............................................................. 46

5.1.5 Procedimiento del Ensayo ........................................................... 47

X

5.1.5.1 Tamaño de la Muestra ................................................. 47

5.1.5.2 Muestreo de Mezcladoras Estacionarias,

Excepto Mezcladoras Pavimentadoras ......................... 48

5.1.5.3 Muestreo en Mezcladoras Pavimentadoras .................. 48

5.1.5.4 Muestreo de Camiones Revolvedores

Con Tambores Mezcladores Ó Agitadores .................. 49

5.1.5.5 Muestreo de Camiones Mezcladores con tapa

Abierta, Agitadores, Equipo no Agitador u otros

Con Tapa Abierta......................................................... 50

5.1.5.6 Procedimiento Adicional para Concreto

Con Agregado Grueso de gran Tamaño ...................... 50

5.1.5.7 Cribado en Húmedo del Concreto (Procedimiento) ..... 50

5.2 Norma ASTM C 1064 Prueba Normalizada Para La Medición de

Temperatura Del Concreto Recién Mezclado ........................................... 52

5.2.1 Introducción de Norma ASTM C 1064 ......................................... 52

5.2.2 Trascendencia de Norma ASTM C 1064 .................................... 53

5.2.3 Importancia y Uso de Norma ASTM C1064 ................................ 53

5.2.4 Equipo Utilizado ........................................................................... 53

5.2.4.1 Aparato Medidor de Temperatura ............................... 53

5.2.4.2 Aparato de Medición de Temperatura

De Referencia ........................................................... 54

5.2.4.2.1 Calibración del Aparato Medidor de

Temperatura ............................................ 54

5.2.5 Muestras de Concreto ................................................................ 54

5.2.6 Procedimiento del ensayo .......................................................... 55

5.2.7 Informe de la Medición ............................................................... 55

5.3 Norma ASTM C 143 Prueba Normalizada Para Determinar El

Revenimiento En El Concreto Elaborado Con Cemento Hidráulico ......... 56

5.3.1 Introducción de Norma ASTM C 143 .......................................... 56

5.3.2 Trascendencia de Norma ASTM C 143 ...................................... 57

XI

5.3.3 Significación y Empleo de Norma ASTM C 143 .......................... 57

5.3.4 Aplicaciones de la Norma ASTM C 143 ..................................... 58

5.3.5 Equipo Utilizado .......................................................................... 58

5.3.5.1 Molde Fabricado con Materiales Alternativos ............. 60

5.3.5.2 Varilla de Apisonamiento............................................. 60

5.3.5.3 Dispositivo de Medición .............................................. 60


5.3.7 Procedimiento del Ensayo ........................................................... 61

5.3.8 Informe de la Medición ................................................................ 62

5.4 Norma ASTM C 138 Prueba Normalizada Para Determinar El peso

Unitario, Volumen Producido y Contenido de Aire En El Concreto Por

El Método Gravimétrico ............................................................................. 63


5.4.2 Trascendencia de Norma ASTM C138 ....................................... 64

5.4.3 Equipo Utilizado .......................................................................... 64

5.4.3.1 Balanza ....................................................................... 65

5.4.3.2 Varilla de Apisonamiento ............................................ 65

5.4.3.3 Vibrador Interno .......................................................... 65

5.4.3.4 Recipiente para Medir ................................................. 65

5.4.3.5 Equipo para Remover el exceso de Concreto ............. 66

5.4.3.6 Mazo con cabeza de Hule o Cuero ............................. 67

5.4.4 Obtención de la Mezcla .............................................................. 67

5.4.5 Procedimiento de Ensayo ........................................................... 67

5.4.5.1 Método de Apisonamiento .......................................... 68

5.4.5.2 Vibración Interna ......................................................... 68

5.4.5.3 Remoción del Exceso de Concreto ............................ 69

5.4.5.4 Forma de Realizar la Limpieza y Pesaje ..................... 69

5.4.6 Formulas para Cálculos de Norma ASTM C 138

Densidad (Peso Unitario) ............................................................ 71

5.4.6.1 Calculo de Rendimiento .............................................. 71

XII

5.4.6.2 Rendimiento Relativo .................................................. 72

5.4.6.3 Contenido de Cemento ............................................... 73

5.4.6.4 Contenido de Aire ....................................................... 73

5.5 Norma ASTM C 231 Prueba Normalizada Para Determinar El Contenido

De aire del Concreto recién Mezclado por el Método de Presión ............ 74

5.5.1 Introducción de Norma ASTM C 231 ......................................... 74

5.5.2 Trascendencia de Norma ASTMA C 231 ................................... 75

5.5.3 Significación y Empleo ............................................................... 76

5.5.4 Equipo Utilizado ......................................................................... 76

5.5.4.1 Medidor Tipo A ........................................................... 76

5.5.4.2 Medidor Tipo B ........................................................... 77

5.5.4.3 Recipiente de Medición ............................................. 77

5.5.4.4 Tapa de Ensamble ..................................................... 77

5.5.4.5 Tubo de Rociado ........................................................ 78

5.5.4.6 Varilla de Apisonamiento ........................................... 79

5.5.4.7 Mazo de Cuero o Caucho .......................................... 79

5.5.4.8 Regla y Placa de Enrase ........................................... 79

5.5.4.9 Embudo y Medidor de Agua ...................................... 80

5.5.4.10 Cribas ........................................................................ 80

5.5.5 Obtención de la Muestra Utilizada en el Ensayo........................ 80

5.5.6 Procedimiento para Determinar el Contenido de Aire Del

Concreto (Colocación y Compactación de la Muestra) .............. 80

5.5.6.1 Varillado .................................................................... 81

5.5.6.2 Vibración .................................................................... 81

5.5.6.3 Enrase ....................................................................... 82

5.5.7 Procedimientos Para El Medidor Tipo A

(Preparación Para El Ensayo) .................................................. 83

5.5.7.1 Procedimiento de Ensayo ......................................... 83

5.5.7.2 Prueba de Compactación .......................................... 84

XIII

5.5.8 Procedimiento para el medidor tipo B

(Preparación Para La Prueba) ................................................... 85

5.5.8.1 Contenido de Aire de la muestra ............................... 86

5.6 Norma ASTM C 173 Prueba Normalizada Para Determinar

El Contenido De Aire Del Concreto Recién Mezclado Por

El Método Volumétrico ............................................................................ 87


5.6.2 Trascendencia de Norma ASTM C 173 ...................................... 88

5.6.3 Equipo Utilizado (Medidor de Aire) ............................................. 89

5.6.3.1 Recipiente ................................................................... 89

5.6.3.2 Embudo ....................................................................... 90

5.6.3.3 Varilla de Compactación Y Barra Enrasadora ............. 90

5.6.3.4 Copa Calibrada ........................................................... 91

5.6.3.5 Vasija de Medición para Alcohol Isopropílico .............. 91

5.6.3.6 Jeringa y Vasija vertedora para Agua ......................... 91

5.6.3.7 Cucharon y Mazo de Goma o Cuero ........................... 91

5.6.3.8 Alcohol Isopropílico ..................................................... 92

5.6.4 Calibración del Recipiente .......................................................... 92


5.6.6 Procedimiento del Ensayo (Varillado y Emparejado) .................. 93

5.6.6.1 Enrasado ..................................................................... 94

5.6.6.2 Adición de Agua y Alcohol ........................................... 94

5.6.6.3 Rodamiento ................................................................. 95

5.6.6.4 Confirmación de la Lectura Inicial del Medidor ............ 96

5.6.6.5 Desensamble del Aparato ........................................... 97

5.6.6.6 Cálculos ...................................................................... 97

5.7 Norma ASTM C 31 Prueba Estándar Para La Fabricación

Y Curado En Campo de Especímenes de Concreto ............................... 98

5.7.1 Introducción de Norma ASTM C 31 ............................................ 98

XIV

5.7.2 Trascendencia de Norma ASTM C31 .......................................... 99

5.7.3 Equipo Utilizado ........................................................................ 100

5.7.3.1 Moldes Cilíndricos Para Elaborar Especímenes ....... 100

5.7.3.2 Moldes Para Vigas..................................................... 101

5.7.3.3 Varilla de Apisonamiento........................................... 101

5.7.3.4 Mazo de Hule y Herramientas Menores .................... 102

5.7.3.5 Equipo de Revenimiento ........................................... 102

5.7.3.6 Vibradores ................................................................ .102

5.7.3.7 Recipiente para Muestreo ......................................... 103

5.7.3.8 Equipo para medir el Contenido de Aire ................... 103

5.7.3.9 Dispositivo para Medir la Temperatura ..................... 103

5.7.4 Requisitos para el Ensayo ........................................................ 103

5.7.4.1 Especímenes Cilíndricos .......................................... 103

5.7.4.2 Especímenes para Vigas ........................................... 104

5.7.4.3 Técnico de Campo .................................................... 104

5.7.4.4 Ensayos Realizados antes del Moldeo de

Especímenes de Concreto ........................................ 104

5.7.5 Lugar y Moldeo de Especímenes ............................................ 105

5.7.5.1 Moldeo de Cilindros ............................................... 105

5.7.5.2 Moldeo de Vigas ................................................... 106

5.7.6 Compactación .......................................................................... 107

5.7.6.1 Varillado ................................................................. 107

5.7.6.2 Vibrado ................................................................... 108

5.7.6.3 Compactación en Cilindros .................................... 110

5.7.6.4 Compactación en Vigas ......................................... 111

5.7.7 Identificación de Especímenes ............................................... 112

5.7.8 Almacenamiento de Especímenes ......................................... 112

5.7.9 Curado Inicial de Especímenes .............................................. 112

5.7.10 Curado Final de Cilindros ........................................................ 113

XV

5.7.11 Curado Final de Vigas............................................................. 113

5.7.12 Almacenamiento de Cilindros en Campo ................................ 114

5.7.13 Almacenamiento de Vigas en Campo ..................................... 114

5.7.14 Traslado de los Especímenes hacia el Laboratorio................. 115

5.7.15 Factores de Variación en la Resistencia del Concreto ............ 115

CAPITULO VI DESARROLLO EXPERIMENTAL ......................................... 118

6.1 Muestras de Concreto Premezclado ..................................................... 118

6.1.1 Muestreo ............................................................................... 118

6.1.2 Tipo de Concreto Muestreado ................................................. 118

6.2 Evaluación del Volumen y Calidad del concreto Premezclado ............. 119

6.2.1 Procedimiento ......................................................................... 119

6.2.2 Resultados .............................................................................. 120

6.2.2.1 Análisis de Resultados ............................................ 121

6.2.2.2 Evaluación del Volumen y Calidad del Concreto

Premezclado (Proyecto Alameda Norte) ................ 121

6.2.2.3 Importancia de la Certificación del ACI Grado I ..... 122

CAPITULO VII DOCUMENTACIÓN OTORGADA POR EL ACI .................. 123

7.1 Documentación otorgada por el ACI, luego de la aprobación del

Examen escrito y el examen de desempeño ........................................ 123

CONCLUSIONES ........................................................................................... 125 RECOMENDACIONES ................................................................................... 126 BIBLIOGRAFÍA .............................................................................................. 127

XVI

INDICE DE ILUSTRACIONES

FIGURAS

1 Corte Transversal de Concreto Endurecido ................................................. 4

2 Cemento Portland .................................................................................. 5

3 Agregado Natural y Artificial...................................................................... 10

4 Gradación que se Encuentra en los Agregados

Para uso en Concreto ................................................................................ 11

5 Aditivos para Concreto ............................................................................... 16

6 Etapas de la producción del concreto en una planta mezcladora .............. 28

7 Flujograma de proceso de certificación ..................................................... 34

8 Toma de Muestra Norma ASTM C-172 ..................................................... 41

9 Temperatura en el Concreto Norma ASTM C-1064 ................................... 48

10 Revenimiento en el Concreto Norma ASTM C-143 ................................... 53

11 Dimensiones de molde utilizado en ensayo de Norma ASTM C-143 ......... 55

12 Masa volumétrica y rendimiento Norma ASTM C-138 ............................... 60

13 Muestreos Para Ensayo De Peso Unitario ................................................. 68

14 Contenido de Aire en el Concreto por el Método de

Presión Norma ASTM C-231 ..................................................................... 71

15 Contenido de Aire en el Concreto por el Método

Volumétrico ASTM C-173 .......................................................................... 84

16 Fabricación de Especímenes ASTM C-173 .............................................. 95

17 Grafica de Resultados según Evaluación de Volumen ............................ 117

18 Informe de resultados de la certificación ACI ........................................... 119

19 Titulo de Certificación Grado I.................................................................. 120

XVII

INDICE DE TABLAS

I Definición en Tipos de cementos según Normas ....................................... 6

II Tipos de cemento adicionados según norma ASTM C 595 ........................ 7

III Criterios de aceptación de suministros de aguas ...................................... 14

IV Límites químicos en aguas de lavado para concreto ................................ 15

V Relaciones Agua – Cemento .................................................................... 23

VI Capacidad de los Recipientes ................................................................... 62

VII Corrección para el efecto de alcohol isopropílico

Según Norma ASTM C173 ....................................................................... 88

VIII Requisitos para las varillas de compactación ........................................... 97

XIX Especificaciones para el método de compactación ................................ 103

X Requisitos para el moldeo cuando se utiliza varillado ............................. 105

XI Requisitos del moldeo cuando se utiliza vibrado .................................... 106

XII Variables Que Influyen En La Resistencia Del Concreto ................. 112-113

XIII Resultados de evaluación volumen y Resistencias ................................ 116

XVIII

GLOSARIO

ACI El Instituto Americano del Concreto

(American Concrete Institute).

ASTM Sociedad Americana para Pruebas y

Materiales.

Aire En El Concreto Puede presentarse cuando existe una

vibración o una compactación incompleta,

o bien el aire puede ser incluido durante el

mezclado para mejorar la durabilidad

frente a congelamiento y deshielo.

Aditivos Materiales que se utilizan como

ingredientes del concreto, pueden

añadirse a la mezcla antes o durante el

mezclado para modificar propiedades o

características.

Calor De Hidratación Se le llama calor de hidratación al c a l o r

que tiende a desprenderse durante la

reacción q u í m i c a que se produce entre

el agua y el cemento al estar en contacto.

XIX

Cemento Material finamente molido, de color gris

que al mezclarse con el agua tiene la

propiedad de pegarse o unirse a

superficies y endurecer.

Concreto Recién Mezclado Mezcla de de agredo y pasta que debe

ser plástico o´ semifluido y capaz de ser

moldeado a mano.

Contenido De Aire Es el volumen de vacios de aire en el

concreto expresado como porcentaje del

volumen total del concreto.

Consolidación Del Concreto Proceso que consiste en compactar al

concreto fresco para amoldarlo dentro de

las formaletas, evitando la conglomeración

y las cavidades del aire atrapado.

Curado Es el mantenimiento de condiciones

favorables de humedad y de temperatura

del concreto a tempranas edades, para

que desarrolle resistencia y otras

propiedades.

XX

Espécimen Es una muestra que representa un

elemento fundido en una construcción con

lo cual resulta muy importante para

verificar la resistencia que el elemento

puede adquirir con el tiempo.

Factor De Corrección Es aquel por el cual se corrige la lectura

en función de normas técnicas

establecidas para obtener un cálculo

correcto.

Fraguado reacción química exotérmica que

determina el paulatino endurecimiento de

la mezcla de concreto.

Fraguado Inicial Grado de endurecimiento del concreto,

menor que el fraguado final, que permite

recibir cierto nivel de carga.

Fraguado Final Es un grado de endurecimiento del

concreto después del fraguado inicial, que

permite recibir cierto nivel de carga.

Mortero Mezcla de cemento, agua, aire y arena.

XXI

Muestra Compuesta Muestras de concreto combinadas y re

mezcladas de tal forma que sea

homogénea la mezcla en un mismo

contenedor.

PCA Asociación de Cemento Portland.

Plasticidad Capacidad que tiene el concreto para

poder deformarse en estado fresco y

retener esa forma.

Peso Unitario Peso de concreto por unidad de volumen.

Usualmente se expresa en kilogramos por

metro cúbico (kg/m³) en el Sistema

Internacional.

Relación Agua-Cemento Es uno de los parámetros mas importantes

de la tecnología del hormigón, pues influye

grandemente en la resistencia final del

concreto. Esta relación se obtiene al dividir

el peso del agua entre el peso del cemento

en el concreto.

XXII

Rendimiento Volumen del concreto fresco producido por

una bachada o mezcla integrada por

cantidades conocidas de materiales.

Revenimiento Prueba normalizada que indica el nivel de

consistencia o capacidad de flujo del

concreto.

Rendimiento Relativo Razón del volumen obtenido del concreto,

al volumen diseñado para la carga.

Resistencia Propiedad o característica del cemento y

del concreto, que les permite soportar

ciertas cantidades de peso, cargas,

temperatura entre otras.

Sangrado Del Concreto Es la migración del agua hacia la

superficie superior del concreto recién

mezclado, provocada por el asentamiento

de los materiales sólidos, cemento, arena

y piedra dentro de la masa.

XXIII

Segregación Del Concreto Sucede cuando los agregados se separan

de la pasta del concreto, lo cual causa

bajas resistencias y mayores

contracciones en el concreto.

Temperatura en el Concreto Factor importante que influye en el

fraguado y la resistencia del concreto.

Trabajabilidad Propiedad del concreto en estado no

endurecido, la cual determina su

capacidad para ser manipulado.

XXIV

LISTADO DE SÍMBOLOS

Símbolo Significado

µm Micrómetro.

°C Grado Celsius.

cm Centímetro.

cm2 Centímetro cuadrado.

f’c Resistencia a la compresión uniaxial

del concreto simple.

°F Grado Fahrenheit.

g Gramo.

Kg Kilogramo.

KPa Kilo Pascal.

Kg/cm² Kilogramo sobre centímetro

cuadrado.

Kg/m³ Kilogramo sobre metro cúbico.

Lb Libra.

Lb/ft³ Libra sobre pie cúbico.

mm Milímetro.

M³ Metro cúbico.

Psi Libra sobre pulgada cuadrada.

yd 3 Yarda cúbica.

XXV

INTRODUCCIÓN

En los últimos años Guatemala ha incrementado la producción del concreto

premezclado. El concreto premezclado es aquel entregado al cliente en estado

fresco; los materiales son dosificados de acuerdo con las propiedades requeridas

para determinada aplicación y mezcladas, ya sea en planta o en camiones

mezcladores. Se transporta en un camión mezclador o en una unidad agitadora,

que mantiene el concreto de forma homogénea hasta que es entregado en el

proyecto. El concreto es uno de los materiales más utilizados en la industria de la

construcción, por tal motivo muchas empresas gubernamentales han hecho

deseable que el ACI tenga el liderazgo en la creación y mantenimiento de un

programa de certificación para con ello mejorar la exactitud y la confiabilidad de

las pruebas realizadas al concreto recién mezclado. Los técnicos que logran

obtener la certificación ACI, incrementan sus propias oportunidades y contribuyen

al avance de la industria.

El capítulo uno menciona la importancia y justificación de la aplicación de las

normas ASTM para pruebas al concreto en estado fresco.

El capítulo dos comprende los fundamentos sobre el concreto, su definición,

materiales y control de calidad aplicados al mismo.

El capítulo tres menciona el proporcionamiento en mezclas de concreto,

combinaciones practicas y económicas para su producción.

El capítulo cuatro menciona la aplicación e importancia de normas ASTM

para pruebas al concreto en estado fresco para obtener una certificación ACI

grado 1 a nivel internacional.

XXVI

El capítulo cinco menciona las normas ASTM, involucradas a los métodos de

ensayo al concreto en estado fresco. En este capítulo se describen los

procedimientos necesarios para poder cumplir de una forma eficiente la evaluación

que se realiza para obtener la certificación Grado I.

El capitulo seis muestra la documentación de certificación Grado I otorgada

por el ACI, luego de la aprobación del examen escrito, así como el examen de

desempeño.

En la parte final del trabajo de graduación, se presentan las conclusiones y

recomendaciones respectivas.

XXVII

OBJETIVOS GENERALES Y ESPECIFICOS

Objetivo General

Realizar una correcta aplicación de Normas ASTM para pruebas al concreto en

estado fresco, para con ello poder obtener una certificación ACI Grado I.

Objetivos Específicos

• Realizar certificaciones de técnicos del concreto para con ello garantizar un

buen control de calidad del concreto suministrado en obra.

• Asegurar la precisión en la identificación del concreto de buena calidad y

del concreto que no cumple con las especificaciones apropiadas.

• Contribuir con el avance de la construcción en nuestro país a nivel

internacional.

1

CAPITULO I

MARCO CONCEPTUAL

1.1 Importancia

La aplicación apropiada de normas ASTM al concreto en estado fresco

proporciona confiabilidad y precisión en la identificación del concreto de buena

calidad y el concreto que no cumple las especificaciones.

Las sustanciales penalizaciones en distintas obras de construcción y la posibilidad

de requerir de remoción y remplazo del concreto con baja resistencia, hacen

esencial que las pruebas al concreto fresco se realicen apropiadamente, por tal

razón se da la importancia a la certificación Grado I, la cual proporciona el

reconocimiento Internacional de un grupo independiente de reconocidos expertos

en el concreto.

1.2 Justificación

Actualmente en Guatemala muchas empresas concreteras, están despertando

interés al tema del control de calidad, teniendo en cuenta que si logran aplicarlo de

una forma efectiva en su empresa, su producción generara un buen desarrollo

interno. Teniendo en cuenta que el concreto es uno de los materiales más

utilizados en la industria de la construcción, se dio énfasis para desarrollar el tema

de aplicación de normas ASTM para pruebas al concreto en estado fresco para

obtener una certificación Grado I a nivel internacional, y con ello certificar a

técnicos capaces de llevar un buen control de calidad al concreto en obra.

2

CAPITULO II

MARCO TEÓRICO

2.1 FUNDAMENTOS Y CARACTERISTICAS DEL CONCRETO

2.1.1 Definición

El concreto es una mezcla de cemento portland o cualquier otro cemento

hidráulico, agregado fino, agregado grueso y agua, con o sin aditivos.

El cemento junto a una fracción del agua del concreto componen la parte pura

cuyas propiedades dependen de la naturaleza del cemento y de la cantidad de

agua utilizada.

Esta pasta pura desempeña un papel activo: envolviendo los granos inertes y

rellenando los huecos de los áridos, confieren al concreto sus características:

• De resistencias mecánicas.

• De contracción.

• De fisurabilidad.

2.1.2 Concreto Premezclado

El concreto premezclado es aquel que es entregado al cliente cómo una

mezcla en estado no endurecido (mezcla en estado fresco). El concreto

premezclado es uno de los materiales de construcción más populares y versátiles,

debido a la posibilidad de que sus propiedades sean adecuadas a las necesidades

de las diferentes aplicaciones, así como su resistencia y durabilidad para soportar

una amplia variedad de condiciones ambientales.

3

Figura 1. Corte transversal de concreto endurecido

Fuente: Competec Cementos Progreso. Pág. 36

2.1.3 Curado Según Norma AGIES NSE 4-10

El curado consiste en mantener un contenido satisfactorio de humedad y una

temperatura adecuada en el concreto recién fundido, para que este desarrolle las

propiedades para las cuales fue diseñado. La resistencia y la durabilidad del

concreto se desarrollarán plenamente sólo si se cura de manera adecuada. Todas

las superficies de concreto deben mantenerse húmedas por un período no menor

de siete (7) días, después de haber sido colocado el concreto.

Durante ese tiempo se debe proteger el concreto del viento y del sol y debe

mantenerse tan húmedo como sea posible especialmente los tres (3) primeros

días.

Inmediatamente después del retiro de las formaletas y la terminación del acabado

de las superficies, el concreto puede ser curado por alguno de los métodos

indicados a continuación. Si las formaletas de madera deben permanecer en su

sitio por el período de curado, deben mantenerse húmedas todo ese tiempo.

Deben tomarse las precauciones necesarias para proteger el concreto fresco

contra las altas temperaturas y los vientos que puedan causar un secado

4

prematuro y la formación de agrietamientos superficiales. En caso necesario

deben colocarse cortinas protectoras contra el viento hasta que el concreto haya

endurecido lo suficiente para recibir una cubierta o tratamiento de curado.

2.1.3.1 Métodos De Curado Con Agua

Las losas de concreto pueden ser cubiertas por:

• Tierra o arena mojada de un espesor mínimo de 50 mm.

• Lámina de agua, mantenida a un nivel tal que la superficie de la losa quede

completamente sumergida durante todo el período de curado.

• Cubiertas apropiadas, como esterillas de algodón o brines empapados,

membranas de polietileno, papel impermeable u otras cubiertas.

Todas las otras superficies de concreto pueden ser mantenidas húmedas,

mediante el uso de cubiertas apropiadas como las indicadas en el párrafo anterior

o por medio de rociado o riego continuo de agua. Para aquellas áreas que deban

ser acabadas por frotado, podrá quitárseles las cubiertas provisionalmente para

permitir el acabado, debiendo las mismas ser repuestas tan pronto como sea

posible.

2.1.3.2 Compuesto Líquido para curado

A todas las superficies se les debe dar el acabado superficial exigido antes de la

aplicación del compuesto líquido para curado. Durante el período de curado, el

concreto debe ser protegido por cubiertas húmedas o por rociado continuo. El

compuesto líquido para curado debe ser de una consistencia apropiada para

regarlos a las temperaturas existentes durante la construcción.

5

2.1.4 Fraguado Del Concreto

Cuando el cemento y el agua entran en contacto, se inicia una reacción

química exotérmica que determina el paulatino endurecimiento de la mezcla.

Dentro del proceso general de endurecimiento se presenta un estado en que la

mezcla pierde apreciablemente su plasticidad y se vuelve difícil de manejar; tal

estado corresponde al fraguado inicial de la mezcla. A medida que se produce el

endurecimiento normal de la mezcla, se presenta un nuevo estado en el cual la

consistencia ha alcanzado un valor muy apreciable; este estado se denomina

fraguado final.

2.1.4.1 Recomendaciones Durante El Fraguado Y C olocación Del Concreto

Según Norma AGIES NSE 4-10

Todo el concreto debe ser colocado en horas del día y su colocación en cualquier

parte de la obra no debe iniciarse si no puede completarse en dichas condiciones

No se debe exponer el concreto a la acción del agua antes del fraguado final.

Si tuviésemos elementos a fundir con algún tipo de refuerzo se debe revisar que el

refuerzo este limpio de óxido, grasa, aceite, rebabas, mortero seco que pueda

afectar la adherencia. El refuerzo debe ser firmemente sostenido durante la

colocación y fraguado del concreto.

6

2.2 MATERIALES QUE CONSTITUYEN EL CONCRETO

2.2.1 CEMENTO

El cemento es un material que al mezclarse con el agua tiene la propiedad de

adherirse a las superficies y endurecer, por ello funciona como un ligante

hidráulico, componente esencial en la fabricación de concreto.

Los cementos hidráulicos fraguan y endurecen por la reacción química con el

agua, esta reacción recibe el nombre de hidratación.

La hidratación se lleva a cabo cuando el cemento se combina con el agua para

formar una masa similar a una piedra, llamada Pasta. El mortero se forma cuando

se combina cemento, agua y agregados finos (arena).

Figura 2. Cemento Portland

Fuente: Portland Cement Association Diseño y control de mezclas de concreto. Pág. 25

2.2.1.1 Clasificación De Cementos Hidráulicos

Los cementos hidráulicos estos compuestos de clinker portland, otros

minerales y aditivos, según sus porcentajes de composición se pueden clasificar

en dos grandes grupos:

7

• Los cementos portland ordinarios: Consisten predominantemente de

clinker portland y yeso, además pueden contener una pequeña cantidad de

componentes o adiciones minerales (normalmente < 5%)

• Los cementos portland mezclados o adicionados: Consisten de cemento

portland y una cantidad mayor al 5% de componentes o adiciones

minerales.

2.2.1.2 Tipos De Cemento Según Normas ASTM

La ASTM C150 y la ASTM C 1157, establecen las especificaciones para los

tipos de cemento portland, basándose en el desempeño (Standard Specification

for Portland Cement), designa ocho tipos de cementos, usan do los números

romanos (I, IA, II, IIA, III, IIIA, IV, V, VI, VII, VIII).

La ASTM C1157 establece las especificaciones de desempeño para los tipos de

cemento hidráulico. (Ver Tabla I)

8

Tabla I. Definición en tipos de cementos según normas


9

La ASTM C 595 establece cinco clases principales de cementos adicionados,

basándose en su composición. Cada clase de cemento, puede tener sub

categorías , tales como: aire incluido, moderada resistencia a sulfatos o moderado

calor de hidratación. (Ver Tabla II)

Tabla II. Tipos de cemento adicionados según no rma ASTM C 595


Cemento según

AST C595 Nombre del Cemento Descripción

Tipo IS Cemento Portland

alto horno

Se usa para la construcción en concreto en

general

Su contenido de escoria está entre el 25% y

70% de la masa del cemento.

Tipo IP y Tipo P Cemento Portland

Puzolanico

El tipo IP se usa para la construcción en

general y el Tipo P se usa Cuando no se

requieren altas resistencias iníciales.

Tipo I (PM)

Cemento Portland

Modificado con

Puzolana

Se usa en construcciones de concreto en

general. El contenido de puzolana es menor

que 15%

De la masa de la masa del cemento final.

Tipo S Cemento de Escoria

o Siderúrgico

Se usa para la confección de concreto o con

cal para la preparación de mortero, pero

separadamente

En concreto estructural.

Tipo I (SM)

Cemento Portland

Modificado con

Escoria

Se usa para construcciones de concreto en

general, el contenido de escoria es menor

que 25% de la masa

Del cemento final.

10

2.2.1.3 Ensayos Realizados Al Cemento Según Nor mas ASTM

Los principales ensayos que se realizan para la aceptación del cemento según

normas ASTM son:

• Resistencia a la compresión en morteros de cemento ASTM C 109, Prueba

para la que se hacen cubos de 50 mm (2 pulgadas) que posteriormente se

rompen en la máquina de compresión para determinar las características de

resistencia del cemento. La norma ASTM C 109 indica los lineamientos

bajo los que deben ser elaborados y curados dichos cubos.

• Fineza Blaine con Permeabilímetro ASTM C 204, La finura del cemento

afecta el calor liberado después de entrar en contacto con el agua y

también la velocidad de hidratación. La mayor finura del cemento aumenta

la velocidad de hidratación del cemento y acelera el desarrollo de la

resistencia.

• Expansión en Autoclave ASTM C 151, La prueba de expansión en

autoclave muestra la capacidad de la pasta de cemento en mantener su

volumen. La expansión destructiva retardada se puede deber a la cantidad

excesiva de cal libre o magnesia supercalcinadas. La mayoría de las

especificaciones para cemento portland limitan el contenido de magnesia y

la expansión máxima que se mide por el ensayo de expansión en

autoclave.

• Fraguado Vicat ASTM C 191, El objeto del ensayo del tiempo de fraguado

es determinar el tiempo que pasa desde el momento de la adición del agua

hasta cuando la pasta deja de tener fluidez también conocido como

fraguado inicial y el tiempo requerido para que la pasta adquiera un cierto

grado de endurecimiento conocido como fraguado final.

11

2.3 AGREGADOS UTILIZADOS EN EL CONCRETO

Se definen como agregados, los materiales pétreos que no reaccionan con

otros materiales, resultantes de la desintegración natural de las rocas o que se

obtienen de la trituración de las mismas o de otros materiales inertes. Los

agregados ocupan del 60% al 75% del volumen del concreto o bien del 70% al

85% en masa, por lo que la importancia de utilizar el tipo y la calidad adecuados

de agregados no debe ser subestimada. Influyen notablemente en las

propiedades del concreto fresco y el concreto endurecido.

2.3.1 Clasificación Por Tamaño

De acuerdo a su tamaño, los agregados se clasifican en Agregados Finos y

Agregados Gruesos.

2.3.1.1 Agregado Fino

Lo constituyen materiales de partículas muy pequeñas, son generalmente

llamados Arenas. Se clasifica como agregado fino lo que pasa por el tamiz No. 4,

es decir de 4.75mm (3/16”) de abertura entre hilos.

2.3.1.2 Agregado Grueso

Lo constituyen materiales de partículas grandes, son generalmente llamados

piedrines o gravas. Se clasifica como agregado grueso lo que queda retenido por

el tamiz No. 4, es decir de 4.75mm (3/16”) de abertura entre hilos.

12

2.3.2 Clasificación Por Su Origen y Medio De Ob tención

De acuerdo a su origen y medios de obtención, los agregados se clasifican en

Naturales y Artificiales.

Figura 3. Agregado natural y artificial

Fuente: Portland Cement Association

Diseño y control de mezclas de concreto. Pág. 103

2.3.2.1 Agregado Natural

Conocidos también como cantos rodados, previenen de los cauces de ríos. Su

forma es redondeada. Las gravas y arenas de rio son de este tipo. Con estos

agregados se produce un concreto de buena calidad y de especificaciones

adecuadas, tamaño y bajo costo de explotación. Este material tiene la desventaja

de que la composición mineralógica de sus partículas no es uniforme y que por ser

de forma redondeada y superficie lisa, tiene menor adherencia con la pasta de

agua/cemento.

13

2.3.2.2 Agregado Artificial

Provienen de la trituración de piedras de cantera. Tiene ventajas por su

composición mineralógica más uniforme, este material de aristas vivas produce

concretos menos trabajables, pero tiene la ventaja que provee una mejor

adherencia con la pasta de agua/cemento.

2.3.3 CARACTERISTICAS DE LOS AGREGADOS

2.3.3.1 Granulometría

Es la distribución del tamaño de las partículas de un agregado, que se

determina a través del análisis de los tamices.

Figura 4. Gradación que se encuentra en los agregados

Para uso en concreto



14

2.3.3.2 Forma De Partícula Y Textura Superficia l

Las partículas con textura áspera, angulares o elongadas requieren más agua

para producir un concreto trabajable, a diferencia de los agregados lisos

redondeados y compactos.

2.3.3.3 Masa Unitaria

La masa unitaria de un agregado es la masa o peso del agregado necesario

para llenar un recipiente con un volumen unitario especificado, ocupado por

agregados y por los vacios entre partículas de estos mismos.

2.3.3.4 Densidad Relativa

La densidad relativa de un agregado es la relación entre su masa y la masa del

agua con el mismo volumen absoluto.

2.3.3.5 Absorción y Humedad Superficial

La absorción consiste en la capacidad que tiene el agregado en retener agua

dentro de su partícula. La humedad superficial consiste en la cantidad de agua

que tiene el agregado con respecto al peso total de este.

2.3.3.6 Resistencia A Congelación Y Deshielo

La resistencia a la congelación y deshielo de un agregado es una característica

importante ya que una partícula puede absorber tanta agua hasta llegar a la

saturación, si la partícula se encuentra en este estado y se da el fenómeno de la

15

congelación en ella esta no podría soportar la expansión, lo que podría ocasionar

una desintegración del agregado y del mismo concreto.

2.3.3.7 Resistencia Al Desgaste

Frecuentemente se usa como índice general de calidad del agregado, ya que

permite determinar la resistencia a la abrasión del concreto sujeto a desgaste, tal

es el caso de pisos sujetos a desgaste o bien pavimentos.

2.3.3.8 Resistencia A Sulfatos

Cuando el concreto es expuesto a sustancias corrosivas, es importante que el

agregado que lo componga pueda ser capaz de resistir a dichos ataques sin

comprometer la integridad del concreto.

2.3.4 ENSAYOS REALIZADOS A LOS AGREGADOS

Los principales ensayos realizados a los agregados para concreto son:

• Granulometría: Norma ASTM C136

• Densidad Relativa: Normas ASTM C127 y C128

• Masa Unitaria: Norma ASTM C29

• Absorción de Agua: Normas ASTM C127 y C128

• Contenido de Humedad: Norma ASTM C566

• Finos menores de 75 µm: Norma ASTM C117

• Contenido de Materia Orgánica: Norma ASTM C40

• Estabilidad al Sulfato de Sodio y Magnesio: Norma ASTM C88

• Resistencia al Desgaste: Normas ASTM C131 y C535

16

2.4 AGUA UTILIZADA PARA EL CONCRETO

Casi cualquier agua natural que sea potable y que no tenga sabor u olor

pronunciado, se puede utilizar para producir concreto. Sin embargo, algunas

aguas no potables pueden ser adecuadas.

Si se tienen dudas del agua, ésta se puede utilizar si los cubos de mortero

elaborados con dicha agua de acuerdo a la norma ASTM C-109 (Método de

prueba para la resistencia a la compresión de morteros con cemento hidráulico),

alcanzan resistencia a los siete días de por lo menos el 90% de especímenes

testigos fabricados con agua potable o destilada. Además se deberá realizar el

ensayo descrito en la norma ASTM C-191 (Método de prueba para tiempo de

fraguado de cemento hidráulico por el método de la aguja de Vicat) para asegurar

que las impurezas en el agua no afecten el tiempo del fraguado del cemento. La

norma ASTM C-94 (Especificación estándar para concreto premezclado) propone

criterios de aceptación para el agua que será empleada en el concreto. (Ver

Tablas III y IV)

Tabla III. Criterios de aceptación de suminist ros de aguas

Fuente: American Standad Testing and Materials. ASTM C 94

Especificación estándar para concreto premezclado P ág. 4

17

Tabla IV. Limites químicos en aguas de lavado para concreto

Fuente: American Standad Testing and Materials. ASTM C 94

Especificación estándar para concreto premezclado P ág. 4

El agua que contiene menos de 2,000 ppm de sólidos totales disueltos,

generalmente puede ser utilizada de manera satisfactoria para elaborar concreto.

El agua que contenga más de 2,000 ppm de sólidos totales disueltos deberá ser

ensayada para investigar su efecto sobre la resistencia y el tiempo de fraguado.

2.5 ADITIVOS UTILIZADOS PARA EL CONCRETO

Se definen como aditivos aquellas sustancias químicas diferentes de los

agregados, el cemento, el agua y las fibras de refuerzo. Se dosifican por debajo

del 5% del peso del cemento y se agregan a la mezcla de concreto o mortero

durante su elaboración o directamente en obra al material ya preparado, con el fin

de modificar una o varias de sus propiedades físicas, de tal manera que el material

se adapte mejor a las características de la obra o a las necesidades del

constructor. En cualquier circunstancia los aditivos deben influir positivamente en

18

la calidad del concreto, solucionando diferentes problemas y satisfaciendo

diversos requerimientos sin afectar la resistencia y la durabilidad del material.

Figura 5. Aditivos para concreto



2.5.1 Razones De Uso De Aditivos

Las propiedades del concreto en estado fresco y endurecido se pueden

modificar agregando aditivos al concreto, usualmente en forma líquida, durante su

dosificación.

Justificaciones para utilizar aditivos en el concre to:

• Se utiliza una menor cantidad de cemento.

• Control de los requerimientos de agua.

• Rápido desencofrado.

• Reutilización de moldes.

• Facilidad en la colocación y compactación.

• Rápido avance de la obra.

• Inclusión controlada en el aire.

• Ajustar el tiempo de fraguado o endurecimiento.

• Aumentar la trabajabilidad.

• Disminución en costos de producción.

• Superar ciertas eventualidades durante las operaciones de fundición.

• Ajustar otras propiedades del concreto.

19

Cumplimiento De Especificaciones

• Relación agua cemento.

• Resistencia a temprana edad.

• Resistencias finales.

• Resistencia a la flexión.

• Resistencia a la abrasión.

• Cantidad de aire incorporado.

• Tiempos de fraguado.

• Mayor adherencia entre el acero y concreto.

• Adherencia entre concreto nuevo y concreto viejo.

• Prevenir la corrosión del acero de refuerzo.

Mejora Del Concreto Fresco

• Incremento de la trabajabilidad.

• Manejabilidad extendida.

• Reducción de la exudación.

• Concreto cohesivo evitando con ello la segregación.

• Fraguados programados.

• Aptitud para el bombeo del concreto.

• Control del calor de hidratación.

Mejora Del Concreto Endurecido

• Incremento de resistencia mecánica.

• Disminución de la porosidad.

• Resistencia al ataque del medio ambiente.

• Contracción controlada.

20

2.5.2 Tipos De Aditivos

De acuerdo a sus funciones, los aditivos se pueden clasificar de la siguiente

manera:

• Aditivos Incorporadores De Aire

Se usan para introducir burbujas microscópicas de aire en el concreto.

El incluso de aire mejora considerablemente la trabajabilidad del concreto

fresco y se reducen o eliminan tanto la segregación como el sangrado del

concreto.

• Aditivos Reductores De Agua

Se usan para disminuir la cantidad de agua de mezcla necesaria para la

producción de un concreto con un asentamiento especifico, así mismo se

utiliza para reducir la relación agua-cemento y para disminuir el contenido

de aire de cemento y con ello aumentar el asentamiento del concreto. Los

reductores de agua típicos disminuyen el contenido de agua

aproximadamente entre el 5% y el 10%.

• Aditivos Plastificantes

Son aditivos reductores de agua de alta actividad y mayor eficiencia.

Estos aditivos se adicionan al concreto para producir un concreto fluido con

alto asentamiento. Su consistencia es muy fluida pero trabajable y se puede

colocar con poca o ninguna vibración o compactación.

• Aditivos Acelerantes

Se usan para acelerar la hidratación del cemento y el desarrollo de la

resistencia del concreto a edades tempranas. No son muy utilizados en

nuestro medio. Se recomienda su uso bajo buena supervisión de

laboratorio. Pueden ser muy útiles en climas fríos, ya que las bajas

21

temperaturas retardan el fraguado del concreto y en obras que necesitan

ser habilitadas con rapidez.

• Aditivos Retardantes

Se usan para retardar el fraguado del concreto, para disminuir la pérdida

de asentamiento de una forma mucho más lenta de lo normal y por lo tanto

extender la trabajabilidad del concreto. Se utiliza principalmente en climas

cálidos, ya que las altas temperaturas aceleran el fraguado del concreto.

• Aditivos De Control De Hidratación

Consisten en un sistema químico de dos partes: 1. Un estabilizador o

retardante que básicamente detiene la hidratación de los materiales

cementantes y 2. Un activador que cuando es adicionado restablece la

hidratación y el fraguado normales. El estabilizador puede suspender la

hidratación por 72 horas y el activador se adiciona al concreto poco antes

de que se lo use.

• Aditivos Inhibidores De Corrosión

Se usan en concreto de estructuras de estacionamientos, estructuras

marinas y puentes donde las sales de cloruro están presentes. Los óxidos

ferrosos reaccionan con los cloruros para formar complejos que evitan la

corrosión del acero.

• Aditivos Reductores De Retracción

Se usan para reducir la contracción por secado en el concreto

endurecido. Estos aditivos tienen efectos insignificantes en el asentamiento

y la pérdida de aire, pero pueden retardar el fraguado del concreto.

• Aditivos Colorantes

Se usan materiales naturales y sintéticos para colorear el concreto ya

sea por razones estéticas o bien por seguridad. Generalmente la cantidad

22

de pigmentos usada en el concreto no debe exceder el 10% de la masa del

cemento.

• Aditivos Diversos

Tales como aditivos para mejorar trabajabilidad y adherencia a prueba

de humedad, impermeabilizantes para lechadas formadores de gas anti-

deslave, espumante y auxiliares de bombeo del concreto.

2.5.3 Ensayos Involucrados En Aditivos

De acuerdo a su utilización, los ensayos que se ven afectados por el uso de

aditivos son los siguientes:

• Muestreo de concreto fresco.

• Determinación del revenimiento en el concreto.

• Determinación de la masa unitaria, cálculo del rendimiento y contenido de

aire del concreto fresco.

• Elaboración y curado de especímenes.

• Cabeceo de especímenes cilíndricos.

• Determinación de la resistencia a la compresión de cilindros de concreto

• Determinación del tiempo de fraguado de mezclas de concreto, mediante la

resistencia a la penetración.

• Mortero sin contracción

• Ensayo en mortero de compuestos que forman membrana de curado para

retener la humedad.

• Ensayo en mortero de aditivos acelerantes de fraguado para concreto

lanzado.

• Determinación de la resistencia de la adherencia del sistema a base de

resina epóxica empleada en concreto por cortante en planos inclinados.

23

2.6 FIBRAS UTILIZADAS EN EL CONCRETO

El concreto hecho con cemento Portland tiene ciertas características:

Es relativamente resistente en compresión pero débil en tensión y tiende a ser

frágil. La debilidad en tensión puede ser superada por el uso de refuerzo

convencional de varilla y, en cierta medida, por la inclusión de un volumen

suficiente de ciertas fibras.

2.6.1 Uso De Las Fibras En El Concreto

Para el uso efectivo de fibras en el concreto endurecido se deben tener

contempladas las siguientes características:

• Las fibras deben ser significativamente más rígidas que la matriz, es decir,

un módulo de elasticidad más alto.

• El contenido de fibras por volumen debe ser adecuado.

• Debe haber una buena adherencia entre la fibra y la matriz.

• La longitud de las fibras debe ser suficiente.

• Las fibras deben tener una alta relación de aspecto; es decir, deben ser

largas con relación a su diámetro.

2.6.2 Tipos De Fibras Utilizadas En El Concreto

Entre los tipos de fibra más utilizadas en concreto mencionamos las siguientes:

• Fibra de Vidrio: el vidrio resiste los álcalis con un contenido del 16% la cual

es utilizada en cementos reforzados con vidrio, es muy utilizada en

productos prefabricados.

• Fibra de Acero: las fibras de acero han sido utilizadas desde los primeros

años del siglo XX, típicamente las fibras de acero tienen diámetros de 2

mm y longitudes de 75 mm. Las fibras de acero tienen alta resistencia a la

24

tensión, así como un alto modulo de elasticidad. Con el uso de las fibras de

acero, los concretos incrementan la resistencia a la fatiga en un 70%.

• Fibras Sintéticas: estas fibras son artificiales, resultan de la investigación y

desarrollo en la industria petroquímica y textil, estas fibras han sido usadas

en mezclas convencionales de concreto. Las fibras sintéticas pueden incluir

acrílico, carbón, nylon, poliéster, polietileno.

25

CAPITULO III

CARACTERISTICAS Y COMPORTAMIENTO DEL CONCRETO

3.1 Definición

La característica principal del concreto es poder adoptar formas distintas, a

voluntad del proyectista. Al colocarse en obra el concreto es una masa plástica

que permite rellenar un molde, previamente construido con una forma establecida,

que recibe el nombre de encofrado.

Un concreto adecuadamente proporcionado debe presentar los siguientes

factores:

3.1.1 En Concreto Fresco

La trabajabilidad que es la facilidad de colocar, consolidar, bombear y acabar

un concreto.

3.1.2 En Concreto Endurecido

La resistencia a la flexión y la resistencia a la compresión, esta última se puede

definir como la máxima carga axial que puede soportar el espécimen sin sufrir

daños en su estructura, esta medición es una propiedad física fundamental, se

utiliza para cualquier tipo de elemento fundido y generalmente se expresa en libras

por pulgada cuadrada (psi). Para realizar esta medición se utilizan especímenes

en forma de cilindros.

La resistencia a la flexión se utiliza generalmente al diseñar pavimentos y otras

losas sobre el terreno y se define como la máxima carga flexionante que puede

soportar el espécimen sin sufrir daños en la estructura. Es llamada también

26

modulo de rotura. Para realizar esta medición se utilizan especímenes en forma de

vigas.

3.1.3 Estabilidad Volumétrica

Consiste en mantener el mismo volumen del concreto en el proceso de estado

fresco a endurecido.

3.1.4 Economía

Consiste en lograr la mejor relación entre el costo de los materiales utilizados y

la cantidad del concreto obtenido.

3.2 CARACTERÍSTICAS DE LA MEZCLA

Antes de determinar las proporciones de la mezcla se seleccionan sus

características considerando el uso que se propone dar al concreto, las

condiciones de exposición, tamaño y forma de los elementos y las propiedades

físicas del concreto requeridas en la estructura.

3.2.1 Resistencia

De acuerdo al diseño de la estructura a construir, se define la resistencia a la

compresión que deberá tener el concreto. Para las estructuras sencillas

regularmente se utiliza un concreto con una resistencia a compresión a 28 días de

3000 a 4000 psi. La resistencia a compresión que presenta un concreto cuando

resiste fuerzas inducidas por sismo f´c, no debe ser menor que 20 MPa. La

resistencia especificada a la compresión del concreto liviano, f´c, no debe ser

27

mayor que 35 MPa, a menos que se demuestre, por medio de evidencia

experimental, que los elementos estructurales hechos con dicho concreto liviano

proporcionan resistencia y tenacidad iguales o mayores que las de elementos

comparables hechos con concreto de peso normal de la misma resistencia.

3.2.2 Relación Agua-Cemento

Es la masa de agua dividida por la masa del material cementante.

Mediante relaciones empíricas se ha determinado la relación existente entre la

relación agua-cemento y la resistencia del concreto. A continuación podemos

verificar la resistencia posible que queramos obtener en base al tipo de relación

que utilicemos. (Ver Tabla V)

Tabla V. Relaciones Agua - Cemento


De esta información observamos que a mayor cantidad de agua mayor relación

agua-cemento y menor resistencia a compresión del concreto.

3.2.3 Agregados

Existen dos características en los agregados que tienen una importante

influencia sobre el proporcionamiento de las mezclas de concreto, por que afectan

la trabajabilidad del concreto fresco:

Resistencia a la Compresión

0.72 1500 psi (Concreto no estructural)

0.68 2000 psi (Concreto no estructural)

0.58 3000 psi

0.48 4000 psi

0.40 4500 psi

Relación Agua - Cemento

28

3.2.3.1 El Tamaño De La Partícula Y Su Distribu ción ,

Ambas características son muy importantes para lograr una mezcla económica

porque afectan la cantidad y calidad del concreto. El tamaño máximo de agregado

que se puede utilizar depende de la forma y tamaño del elemento a fundir y la

cantidad y distribución del acero de refuerzo. El ACI 318 sugiere utilizar las

siguientes especificaciones para determinar el tamaño máximo del agregado:

• No mayor a 3/4 del espaciamiento entre varillas de acero.

• No mayor a 1/3 del espesor del pavimento cuando no hay acero

• No mayor a 1/5 del espaciamiento entre formaletas.

3.2.4 Contenido de Aire

En muchos países el aire incluido es utilizado para prevenir en el concreto los

efectos de la congelación y el deshielo, sin embargo en nuestro medio el aire

incluido es utilizado principalmente para mejorar la trabajabilidad o la cohesión.

3.2.5 Asentamiento / Revenimiento

El concreto debe ser diseñado para tener siempre una trabajabilidad,

consistencia y plasticidad adecuada a las condiciones de trabajo. El asentamiento

es una medida de la consistencia del concreto y puede ser indicador de la

trabajabilidad cuando se evalúan mezclas similares. Si concretos de mezclas

similares y sin aditivos tienen asentamientos diferentes, un mayor asentamiento

indica una mayor cantidad de agua en la mezcla.

29

3.2.6 Contenido De Agua

El contenido de agua puede ser alterado por un gran número de factores entre

los cuales mencionamos: tamaño y forma del agregado, asentamiento deseado,

relación agua-cemento, contenido de aire, contenido de cemento y aditivos.

3.2.7 Contenido De Cemento

El contenido de cemento se determina usualmente a partir de la relación agua-

cemento y del contenido de agua elegidos, aunque frecuentemente se incluye en

las especificaciones una relación agua-cemento máxima además de un contenido

mínimo de cemento. Los requisitos mínimos de cemento sirven para asegurar una

durabilidad y acabado satisfactorio. El exceso de pasta en una mezcla de concreto

puede provocar fisuras por contracción plástica.

3.2.8 Contenido De Aditivos

Dependiendo de las características que se deseen obtener, así será el tipo de

aditivo que se utilizara. Los porcentajes de utilización de cada aditivo dependen de

las especificaciones del proveedor. En caso se utilice más de un aditivo en un

concreto, el fabricante del aditivo deberá asegurar la compatibilidad en el

entremezclado de los aditivos o se deberá probar la combinación de los aditivos

mediante mezclas de prueba.

3.3 TIPOS ESPECIALES DE CONCRETOS

Los tipos especiales de concretos son aquellos concretos que tienen

propiedades distintas a las ordinarias o aquellos que se producen mediante

técnicas poco usuales. Algunos tipos especiales de concreto que utilizan cemento

portland son los siguientes:

30

3.3.1 Concreto Ligero Estructural

Es similar al concreto de peso normal excepto por su menor masa unitaria. Se

fabrica con agregados de peso ligero o con una combinación de agregados de

peso ligero y de peso normal. El concreto ligero estructural se emplea

principalmente para reducir el peso de la carga muerta en los elementos de

concreto, como en el caso de las losas de edificios de gran altura. Dentro de las

desventajas del concreto ligero mencionamos el cuidado en la colocación, la

porosidad y mayor contracción por cuestiones de secado.

3.3.2 Concreto Ligero De Baja Densidad

El concreto ligero de baja densidad también conocido como concreto aislante,

es un concreto cuya masa unitaria es igual o menor a 800 kg/m3. Se fabrica con

cemento portland, agua, aire y con o sin agregado y aditivos minerales. Se utiliza

principalmente para aislamientos térmicos, acústicos, cubiertas, rellenos, entre

otros.

3.3.3 Concreto De Alta Densidad

Se produce con agregados especiales y tiene una densidad de hasta

aproximadamente 6400 kg/m3. Se utiliza principalmente para blindajes contra

radiaciones, aunque también se le puede emplear para contrapesos. Como

material de blindaje, protege contra los efectos dañinos de los rayos X, rayos

gamma y de la radiación de neutrones.

3.3.4 Concreto De Alta Resistencia:

Generalmente se define al concreto de alta resistencia como al concreto que

tiene una resistencia a compresión de 6000 psi o mayor.

31

3.3.5 Concreto De Alta Resistencia Inicial

Es un concreto que alcanza su resistencia especificada a una edad más

temprana que la que requiere un concreto normal. Se utiliza en los concretos

prefabricados para tener una rápida producción de elementos,

3.3.6 Concreto Masivo

El comité ACI 116 define al concreto masivo como “Cualquier volumen

cuantioso de concreto fundido en el lugar con dimensiones lo suficientemente

grandes que obliguen a tomar medidas para enfrentar la generación de calor y el

cambio volumétrico que le acompaña a fin de minimizar los agrietamientos”.

Aunque no se dispone internacionalmente de un tamaño de elemento definido más

allá del cual se deba clasificar una estructura de concreto como concreto masivo.

Internacionalmente se maneja que cualquier volumen mayor de 50 m3 es

considerado como un concreto masivo, y por lo tanto se adoptan medidas para

contrarrestar los efectos del calor de hidratación, la medida más comúnmente

adoptada es fundir de noche, ya que la menor temperatura ambiental permitirá un

mayor flujo de calor del elemento fundido al ambiente.

3.3.7 Concreto Compactado Con Rodillos

El cemento compactado con rodillo es un concreto pobre, de asentamiento

nulo, casi seco el cual se compacta en el lugar por medio de rodillos vibratorios o

de consolidación de placa. Se ha desarrollado como un método rápido y

económico para construir proyectos de pavimentos no carreteros, en caminos

secundarios, en pistas de rodamiento de aeropuertos etc.

32

3.3.8 Concreto Blanco Y De Color

El cemento Portland Blanco se utiliza para producir concreto blanco el cual es un

material arquitectónico ampliamente usado. También se utiliza en morteros,

enlucidos, aplanados, terrazos y en pinturas de cemento portland. El concreto

blanco se fabrica con agregados y agua que no contengan materiales que

pudieran decolorar al concreto.

3.3.9 Concreto Con Agregado Expuesto

Se utiliza como acabado especial, consiste en utilizar un molde especial que le

dará una apariencia diferente a la capa superficial de pasta.

3.4 PRODUCCIÓN DE CONCRETO

Es el proceso industrial para dosificar, mezclar, transportar y descargar

concreto premezclado

Figura 6. Etapas de la producción del concreto en una planta mezcladora



33

A Entrega de agregados. B Tolva de recibimiento de agregados. C Almacenamiento de agregados. D Estera transportadora. E Almacenamiento de material cementante. F Tolva de carga. G Entrega de cemento. H Mezcladora. I Aditivos. J Camión de concreto premezclado con material retornado. K Agua reciclada. L Agregados recuperados. M Bomba. N Almacenamiento de agua. O Cargamento del concreto en el camión de concreto premezclado. P Sala de control. 3.4.1 Proceso De Producción De Concreto Los aspectos más importantes que se tienen que analizar para producir

concreto premezclado son:

• Control de materias primas; dependiendo de la composición y calidad de

estas se puede realizar el diseño adecuado de acuerdo a los

requerimientos del cliente.

• Control del porcentaje de humedad; es importante conocer y controlar el

porcentaje de humedad principalmente de los agregados, ya que el agua

contenida en estos pueden llegar a ser una cantidad significativa que puede

afectar la relación agua-cemento y por lo tanto la resistencia del concreto.

• Exactitud de las balanzas de pesaje; es importante asegurarse que las

balanzas de pesaje se encuentran en excelentes condiciones, ya que de

ellas depende la buena dosificación del concreto.

34

• Verificar el tipo de concreto a despachar; es importante asegurarse que el

concreto que se está despachando es el solicitado por el cliente.

• Inspección del concreto luego de la carga y sus registros; se realiza una

revisión del concreto dosificado en planta para asegurarse que las

condiciones de trabajabilidad son las adecuadas, y se lleva un registro de

esto para poder garantizar la trazabilidad de cada carga.

• La relación agua-cemento, menor será la resistencia del concreto.

3.4.2 Dosificación Del Concreto

La dosificación es el proceso de pesar o medir volumétricamente y descargar al

mezclador los ingredientes para una mezcla de concreto. Para producir concretos

de calidad uniforme, los ingredientes deberán medirse con precisión en cada

mezcla.

3.4.3 Mezclado Del Concreto

Todo concreto se debe mezclar completamente hasta que sea uniforme en

apariencia, con todos sus ingredientes distribuidos equitativamente. Los

mezcladores no deben ser cargados por encima de sus capacidades evaluadas y

deberán ser operados aproximadamente a la misma velocidad para la cual fueron

diseñados. Se podrá aumentar la salida con el uso de mezclador mayor o con

mezcladores adicionales en lugar de acelerar o sobre cargar el equipo con que se

cuente. Si las aspas del mezclador se han desgastado o se han recubierto de

concreto endurecido, la acción de mezclado será menos eficiente. Existen varios

tipos de mezclador entre los cuales mencionamos:

• Mezclador Central; el concreto se dosifica y mezcla fuera del lugar de la

obra, pero la mezcla se realiza completamente en un mezclador

35

estacionario ubicado en la planta de producción. El concreto ya mezclado

se entrega, ya sea a un camión agitador, a un camión mezclador o bien a

un camión no agitador.

• Camión Mezclador; el concreto se dosifica y mezcla fuera del lugar de la

obra, la dosificación se realiza en planta de producción y se mezcla en el

trayecto hacia la obra. La mezcla en el trayecto se realiza mediante un

camión mezclador el cual gradúa las revoluciones del cumbo mezclador a

fin de garantizar un mezclado homogéneo. Los camiones mezcladores

pueden tener capacidad de mezclado para 5, 6 ó 7 m3.

• Camión Dosificador; los camiones dosificadores móviles son camiones

especiales que dosifican por volumen y mezclan continuamente el concreto

a medida que los materiales secos, agua y aditivos se van alimentando de

manera continua al tornillo mezclador. Tienen capacidad para 7m3. La

mezcla de concreto también se ajusta fácilmente para las condiciones de

colocación del proyecto y para las condiciones climatológicas.

36

CAPITULO IV

APLICACIÓN DE NORMAS ASTM PARA PUEBAS AL CONCR ETO EN

ESTADO FRESCO PARA OBTENER UNA CERTIFICACION ACI GR ADO 1 A

NIVEL INTERNACIONAL

4.1 Propósito De La Certificación

La certificación ACI como técnico para pruebas al concreto en obra,

proporciona un reconocimiento internacional de cierto grupo independiente de

reconocidos expertos en lo que respecta al concreto. Este reconocimiento es de

vital importancia para poder mejorar el potencial en esta área y con ello poder

generar mejores oportunidades de empleo e incluso ascensos en ellos.

Teniendo esta certificación se beneficia grandemente tanto a la persona certificada

como a las personas involucradas en algún proyecto de construcción para con ello

poder llevar a cabo las pruebas al concreto fresco en obra, y mejorar el control de

calidad en el proyecto. La ejecución apropiada de las pruebas mejora la

confiabilidad de los resultados de las mismas, esto auxilia al control de calidad del

concreto y minimiza retrasos que resultan de la falta de confianza en los

resultados de las pruebas.

Debemos dar mucha importancia a las pruebas de campo, para que estas sean

seguras y precisas dando como resultado de ellas la identificación del concreto de

buena calidad y del concreto que no cumple con los requerimientos necesarios,

por ello el técnico certificado debe tener los registros completos y exactos

archivados en el caso que hubiere una disputa en datos que no sean confiables.

Es por ello que en especificaciones de proyectos de construcción, se está

requiriendo personal certificado para realizar las pruebas al concreto fresco.

Existe un programa nacional de acreditación voluntaria de laboratorio el cual es

patrocinado por el departamento de comercio de los Estados Unidos, y exige una

37

evaluación anual de la competencia del técnico y a su vez acepta la certificación

del ACI como un requisito de cumplimiento.

4.1.1 Panorama De La Certificación ACI

Se debe aprobar exitosamente los exámenes tanto escritos como exámenes de

desempeño del ACI. Teniendo en cuenta que muchas veces no tienen

capacitación ni de experiencia; los exámenes están diseñados de tal manera que

únicamente los técnicos muy competentes los podrán aprobar.

4.1.2 Asociaciones Internacionales Que Hacen U so Del Programa De

Certificación

ACI: El Instituto Americano del Concreto desarrolló y publicó los materiales de

instrucción y los exámenes, usando este programa se certifica a personas que

satisfacen los requerimientos necesarios del programa.

PCA: La Asociación de Cemento Portland que publicó el libro Diseño y Control de

Mezclas de Concreto, y ha utilizado este programa para sus intereses.

ASTM: La Sociedad Americana para Pruebas y Materiales desarrolló y publicó las

normas técnicas que se usan en este programa.

CMEC: El Consejo de Materiales de Ingeniería y Construcción, capacita en base a

videos, de las pruebas al concreto premezclado en la obra.

38

Figura 7. Flujograma de proceso de certificación

Fuente: Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto

Manual del Técnico. Pág. 2

39

4.2 CERTIFICACIÓN DEL ACI

Este es un reconocimiento formal valido para un periodo específico de tiempo,

por el cual la persona que se ha certificado renueva su certificación cumpliendo

satisfactoriamente los todos los requisitos correspondientes.

4.2.1 Recertificación

Esta se puede realizar cada 5 años, después de la certificación original, la

misma se podrá revalidar siempre y cuando la persona cumpla exitosamente los

requisitos de recertificación validados al momento de realizar las pruebas.

4.2.2 Examinador

La persona encargada de realizar los exámenes correspondientes de la

certificación debe ser un ingeniero profesional registrado y a su vez aprobado por

el ACI así mismo debe estar autorizado para administrar localmente las sesiones

de los exámenes.

4.2.2.1 Examinador Auxiliar

Es una persona que ha sido certificada en las pruebas del concreto en obra, a

si mismo observa directamente y evalúa el desempeño de la persona que se está

examinando en ese momento.

4.2.3 Técnico Para Pruebas Al Concreto Grado I

Es la persona que ha aprobado los exámenes de certificación del ACI y a su

vez ha demostrado los conocimientos y habilidades para la ejecución apropiada y

40

a su vez realiza un registro de una manera satisfactoria los resultados de las siete

pruebas de campo especificadas sobre el concreto fresco.

4.2.4 Materiales De Apoyo Para Realización De E xámenes

Existen siete normas ASTM, las cuales nos ayudan de gran forma para poder

tener un conocimiento de los distintos procedimientos a seguir para poder realizar

cada uno de los ensayos correspondientes a las pruebas realizadas al concreto en

estado fresco, estas son las siguientes:

• ASTM C 1064: Método de prueba normalizado para la medición de

temperatura del concreto de cemento hidráulico recién mezclado.

• ASTM C 172: Práctica normalizada para el muestreo del concreto recién

mezclado.

• ASTM C 143: Método de prueba normalizado para determinar el

revenimiento en el concreto elaborado con cemento hidráulico.

• ASTM C 138: Método de prueba normalizado para determinar el peso

unitario, volumen producido y contenido de aire del concreto por el método

gravimétrico.

• ASTM C 231: Método de prueba normalizado para determinar el contenido

de aire del concreto recién mezclado por el método de presión.

• ASTM C 173: Método de prueba normalizado para determinar el contenido

de aire del concreto recién mezclado por el método volumétrico.

• ASTM C 31: Práctica normalizada para la elaboración y curado en campo

de especímenes de pruebas para concreto.

41

4.2.5 Capacitación Del ACI

El ACI ha desarrollado un programa sugerido para personas que han tenido

muy poca o bien ninguna capacitación previa en tecnología del concreto. Este

curso está diseñado por expertos de la industria del concreto para presentar

aproximadamente 16 horas de instrucción en el salón de clase, con

demostraciones de laboratorio y tiempo para prácticas supervisadas para ayudarle

a prepararse para los exámenes. El éxito en los exámenes del ACI dependerá, en

la última instancia, de la voluntad de cada persona para invertir un periodo de

tiempo adecuado al estudio antes y después del curso de capacitación.

4.2.5.1 Examen Escrito

El examen escrito del ACI tiene una duración de una hora y cubre únicamente

las siete normas ASTM antes mencionadas. En el examen no hay preguntas

generales sobre tecnología del concreto, todas las preguntas requieren de un

conocimiento detallado de las normas ASTM y de habilidades básicas de

comprensión de la lectura.

Para la aprobación del examen debe cumplirse con dos criterios los cuales son:

• Se debe contestar correctamente al menos el 60% de las preguntas en

cada una de las siete normas ASTM.

• Por lo menos el 70% de todas las preguntas del examen deben ser

contestadas correctamente.

4.2.5.2 Examen De Desempeño

En este examen se pedirá que se ejecute correctamente cada uno de los siete

métodos de las normas ASTM.

42

Si no fuera factible la ejecución de la práctica normalizada para el muestreo del

concreto recién mezclado (ASTM C172), se le a la persona evaluada que

describa verbalmente los procedimientos para su ejecución. Se juzgara su

habilidad para realizar correctamente todos los procedimientos requeridos para

cada una de las Normas ASTM con base en los criterios mostrados en las listas de

verificación del examen de desempeño. La omisión de uno o más de los pasos

prescritos en los procedimientos, constituirán la falla de esa Norma ASTM.

El día del examen le serán permitidos dos intentos para cada norma ASTM. El

fracaso en cualquiera de las normas prescritas después de los dos intentos

constituirá la falla de esa parte del examen de desempeño.

La calificación del examen de desempeño es únicamente sobre la base de

aprobado o reprobado.

Durante el examen de desempeño, se pedirá que se ejecute cada uno de los

Procedimientos de la ASTM en presencia directa del examinador titular o del

examinador suplente. En este examen no se puede recurrir a las notas o a ningún

material escrito. No está prohibido hablar, sin embargo, no es necesario hacerlo.

No se permite al examinador responder ninguna pregunta o auxiliarle en modo

alguno en la ejecución de cada procedimiento, por lo tanto la persona a

examinarse deberá abstenerse de preguntarle o aceptar ayuda del examinador

mientras se esté realizando el examen.

Inmediatamente después de terminar cada intento, el examinador le dirá a la

persona examinada si aprobó o reprobó la prueba. Si reprobó el intento, el

examinador le dirá a esta persona que parte específica del método fue realizado o

descrito incorrectamente. El examinador no detendrá el intento en el punto donde

se comenta un error, ni expresara nada que parezca aprobación o desaprobación,

ya sea verbalmente o por medio de lenguaje corporal. Si durante un intento la

persona evaluada siente que ha cometido un error, puede pedir la suspensión de

ese intento y empezar el procedimiento nuevamente.

43

Si un intento es suspendido voluntariamente, esta suspensión no se contara como

una falla del intento. La persona evaluada puede suspender voluntariamente un

intento por cada Norma ASTM.

4.2.5.3 Re-examen

La reprobación del examen escrito por cualquier de los criterios citados

requerirá un re-examen de todo el examen escrito. Un re-examen escrito puede

hacerse en cualquier momento, pero si este no se lleva a cabo en el término de un

año después de aprobar el examen de desempeño, se deberá de presentar

nuevamente el examen de desempeño en su totalidad.

Si se reprueba el examen de desempeño se requerirá un re-examen de todo el

examen de desempeño, es responsabilidad de la persona a evaluarse realizar un

re-examen si ocurriera una reprobación, ya sea del examen escrito o bien el

examen de desempeño.

4.2.5.4 Recertificación

La certificación ACI como técnico para pruebas al concreto en la obra grado I,

expira a los cinco años desde la fecha en que la persona evaluada ha cumplido

con los requisitos de poderse certificar.

Se concede la recertificación al técnico de grado I que cumplió exitosamente con

el examen escrito y el examen de desempeño que estén actuales en ese

momento.

44

CAPITULO V

UNIDADES TECNICAS DE NORMAS ASTM

Cada unidad consiste de:

• Introducción De Norma ASTM

• Norma ASTM

45

UNIDAD 1

5.1 NORMA ASTM C 172

Método Normalizado Para El Muestreo Del Concreto Re cién Mezclado

5.1.1 Introducción de Norma ASTM C 172

La norma ASTM C 172 señala los procedimientos normalizados para obtener

una muestra representativa de una carga de concreto en varios tipos de equipos

ya sean de mezcladores o bien agitadores, esta norma señala los límites de

tiempo específicos con respecto a cuándo se debe empezar las pruebas para con

ello determinar el revenimiento y contenido de aire, así mismo como para iniciar el

moldeo de especímenes realizados de la muestra que se ha tomado.

Frecuentemente se observa el mal hábito de los técnicos al obtener la muestra de

concreto tan rápido como este llega al sitio de la obra, dando como resultado que

se haga el muestreo de la primera porción de la descarga de la revoltura. Esta

práctica es una violación a las especificaciones de normas como ACI 301, ACI 318

y ASTM C 94. Según la norma ASTM C172 se debe hacer el muestreo de la parte

media de la porción de la descarga de concreto que llega al sitio de la obra (ver

5.1.5.2, nota 2). La muestra de concreto mínima deberá ser de 1 pie cubico (28

litros), de la cual se elaboran los especímenes para pruebas de resistencia a la

compresión.

Figura 8. Toma de Muestra Norma ASTM C-172


46

5.1.2 Trascendencia De Norma ASTM C 172

Este método de prueba abarca procedimientos para obtener muestras de

concreto fresco que sean representativas en las condiciones que se entrega en

obra, en las cuales se efectuarán ensayos para determinar el cumplimiento de los

requisitos de calidad. Esta práctica incluye la toma de muestra en mezcladoras

estacionarias, pavimentadoras y camiones mezcladores.

A su vez esta práctica abarca procedimientos que deben emplearse para preparar

una muestra de concreto para ensayos adicionales, donde sea deseable o

necesario quitar el agregado mayor al tamaño indicado. Esta remoción de

partículas debe realizarse preferentemente mediante cribado en húmedo.

Todos los valores puestos entre paréntesis se proporcionan únicamente para

información.

5.1.3 Proporcionamiento De Norma ASTM C172

Esta práctica está destinada a proporcionar los requisitos y procedimientos

estándar, para tomar muestras de concreto fresco recién mezclado en los

diferentes contenedores utilizados en la producción o transportación del concreto.

Los detalles de los requerimientos para los materiales, mezclas, contenido de aire,

temperatura, número de especímenes, revenimiento, interpretación de resultados,

precisión y sesgo están contenidos en los métodos de prueba específicos.

5.1.4 OBTENCIÓN DE LA MUESTRA

El lapso para la obtención de la muestra compuesta entre la primera toma

hasta la última, no debe exceder de 15 minutos.

Transportar las muestras (de forma individual) al lugar donde el concreto fresco ha

de ser ensayado o donde los especímenes de ensayo han de ser moldeados. Las

47

muestras deben combinarse y remezclarse con una pala, la menor cantidad

necesaria para asegurar la uniformidad de la muestra compuesta, y el

cumplimiento del límite de tiempo especificado.

Comenzar los ensayos de revenimiento, temperatura y contenido de aire, dentro

de los cinco minutos siguientes a la obtención de la última porción de la muestra

compuesta. Se debe realizar todos los ensayos de una forma rápida, el moldeo de

los especímenes para las pruebas de resistencia debe realizarse dentro de los 15

minutos siguientes a la integración de la muestra compuesta. Los especímenes

realizados se deben de proteger del sol, del viento y de otras posibles fuentes que

provoquen una rápida evaporación, así mismo como de la contaminación que

pueda haber en el ambiente.

5.1.5 PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO

5.1.5.1 Tamaño De La Muestra

Para ensayos de resistencia se requiere un volumen mínimo de 1 pie3 (28

litros). Se pueden permitir muestras más pequeñas para ensayos rutinarios de

revenimiento, temperatura y contenido de aire. El tamaño debe estar en función

del tamaño máximo del agregado.

Los procedimientos utilizados en el muestreo deben incluir todas las precauciones

necesarias para obtener muestras verdaderamente representativas de la

naturaleza y condición del concreto muestreado.

Nota 1:

Normalmente el muestreo se lleva a cabo conforme el concreto pasa de la mezcladora al vehículo que lo

transportará a las cimbras. Sin embargo, las especificaciones pueden requerir otros puntos de muestreo por

ejemplo, la descarga de una bomba de concreto.

48

5.1.5.2 Muestreo De Mezcladoras Estacionarias, Exce pto Mezcladoras

Pavimentadoras

Se muestrea el concreto tomando dos o más porciones a intervalos regulares,

a la mitad de la descarga. Se debe obtener estas porciones apegándose al límite

de tiempo especificado para con ello de tiempo a la elaboración de los distintos

ensayos necesarios al concreto. Se deben de Integrar las porciones en una sola

muestra para fines de ensayo. Para la muestra compuesta, no se deben obtener

porciones de la primera ni de la última parte de la descarga. Se debe realizar el

muestreo pasando un recipiente completamente a través de la descarga, o bien

desviando totalmente la dirección de esta hacia el recipiente de la muestra. Si la

descarga del concreto es muy rápida para desviar todo el flujo, de debe

descargar el concreto en un contenedor o unidad de transporte de tamaño tal que

permita captar la cantidad suficiente de mezcla, y luego se debe efectuar el

muestreo de la manera indicada anteriormente. Tenga cuidado de no restringir el

flujo de la descarga del concreto desde la mezcladora, contenedor o unidad de

transporte, para no provocar segregación. Estos requerimientos se aplican tanto a

mezcladoras que se inclinan como a mezcladoras fijas.

Nota 2:

Las muestras no deben tomarse antes de que 10% ni después de que 90% de la mezcla haya sido

descargada. Debido a que se dificulta determinar la cantidad real de concreto descargado la intención es

obtener muestras que sean representativas, de porciones muy distanciadas entre sí pero nunca del inicio ni

del final de la carga.

5.1.5.3 Muestreo En Mezcladoras Pavimentadoras

Se toma la muestra después que el contenido de la mezcladora pavimentadora

haya sido descargado. Obtenga muestras en por lo menos cinco puntos diferentes

de la mezcla e intégrelas después en una sola muestra para propósitos del

49

ensayo. Evite la contaminación con material de sub-rasante o el contacto

prolongado con una sub-rasante absorbente. Para evitar la contaminación o

absorción por la sub-rasante, muestree el concreto colocando tres recipientes

pocos profundos sobre la sub-rasante y descargue la mezcla encima de ellos.

Integre las muestras hasta obtener una sola muestra para propósitos de ensayo.

Los recipientes deben tener capacidad suficiente

para conformar un tamaño de muestra compuesta que esté de acuerdo con el

tamaño máximo del agregado.

Nota 3:

En algunos casos, los recipientes deben fijarse a la sub-base para evitar su desplazamiento durante la

descarga.

5.1.5.4 Muestreo De Camiones Revolvedores Con Tamb ores Mezcladores O

Agitadores

Se muestrea el concreto tomando dos o más porciones a intervalos

regularmente espaciados durante la descarga de la parte media de la mezcla de

concreto. Las muestras deben tomarse dentro del tiempo límite especificado en la

sección; integre las porciones en una sola muestra para propósitos de ensayo.

Nunca obtenga muestras hasta que se haya añadido toda el agua a la

mezcladora; tampoco tome muestras de la primera o de la última porción de la

descarga. Se toman las muestras pasando repetidamente un recipiente que

intercepte por completo el flujo de la descarga, o bien desviando la dirección del

flujo de la descarga hacia el contenedor de la muestra, se regula la velocidad de la

descarga mediante el control del numero de revoluciones del tambor y no por

medio de la disminución del tamaño de la abertura de la compuerta.

50

5.1.5.5 Muestreo De Camiones Mezcladores Con Tap a Abierta, Agitadores,

Equipo No Agitador, U Otros Con Tapa Abierta

Se toman las muestras mediante cualquiera de los procedimientos anteriores,

el que mejor se ajuste en las condiciones dadas.

5.1.5.6 Procedimiento Adicional Para Concreto Con Agregado Grueso De

Gran Tamaño

Cuando el concreto contenga agregado de tamaño mayor al apropiado para

los moldes o equipos que se van a emplear, cribe en húmedo la muestra como se

describe a continuación, excepto cuando se realicen ensayos de densidad (peso

unitario) para el cálculo del rendimiento de la mezcla total.

Nota 4:

Debe considerase el efecto del cribado en húmedo, en los resultados del ensayo. Por ejemplo, el cribado en

húmedo ocasiona la perdida de una pequeña cantidad de aire incluido, debido al manipuleo adicional. El

contenido de aire de la fracción de concreto cribada en húmedo es mayor que el contenido de aire del total

del concreto, porque el agregado de tamaño mayor removido no contiene aire. La resistencia aparente del

concreto cribado en húmedo en especímenes de menor tamaño, es usualmente mayor que la del total del

concreto moldeado en especímenes más grandes de tamaño adecuado. El efecto de estas diferencias pude

necesitar considerarse o determinarse por medio de ensayos suplementarios del control de calidad, para

propósitos de evaluación de resultados de los ensayos.

5.1.5.7 Cribado En Húmedo Del Concreto (Procedim iento)

Cribado en húmedo del concreto, es el proceso de remoción del concreto

fresco del agregado de tamaño mayor que el especificado, mediante el cribado

con la abertura de malla indicada.

El equipo para cribar concreto en húmedo consistirá, según se establece , en una

malla de tamaño adecuado, convenientemente colocada y soportada para que

51

pueda sacudirse rápidamente por medio manuales o mecánicos. Por lo regular se

prefiere un movimiento horizontal de ida y vuelta. El equipo debe ser capaz de

remover rápida y eficientemente el tamaño de agregado especificado que se

pretende eliminar.

Entre las herramientas manuales que se utilizan en este procedimiento

mencionamos, palas, cucharas de mano llenas metálicas y guantes de goma en

caso de que se requieran.

El procedimiento del cribado en húmedo se debe hacer pasando el concreto

por la criba designada, en el proceso remueva y elimine el agregado retenido. Esto

se debe hacer antes del remezclado. Sacuda o vibre la criba, manual o

mecánicamente, hasta que no quede en la misma material de tamaño menor a la

abertura de la malla. El mortero adherido al agregado retenido en la criba no debe

sacudirse del agregado antes de que este sea desechado. Coloque cada vez

sobre la criba la cantidad de concreto suficiente para que después del cribado el

espesor de la capa de agregado retenido no exceda el de una partícula. El

concreto que pasa a la criba debe caer en un recipiente para mezclas de tamaño

conveniente, previamente humedecido, o en una superficie limpia y húmeda esta

se debe integrar a la mezcla después de haber removido las partículas mayores

separadas mediante el cribado en húmedo, se remezcla el concreto con una pala

durante el tiempo mínimo necesario para asegurar uniformidad en la muestra y se

procede inmediatamente a realizar el ensayo.

52

UNIDAD 2


Prueba normalizada para la medición de temperatura del concreto recién

mezclado.


En el concreto la temperatura es un factor que influye en la calidad, ya que

ayuda a predecir el comportamiento del concreto.

Cuando el concreto posee una temperatura inicial alta, probablemente tendrá una

resistencia superior a lo normal a edades tempranas y más bajas de lo normal a

edades tardías. La calidad final del concreto probablemente se verá también

disminuida. Por el contrario, el concreto colado y curado a temperaturas bajas

desarrollara su resistencia a una tasa más lenta, pero finalmente tendrá una

resistencia más alta y será de mayor calidad. Al controlar la temperatura del

concreto dentro de los límites aceptables se podrán evitar problemas inmediatos y

futuros. Si realizamos una evaluación de distintos concretos, la temperatura de

todas las mezclas de cada concreto debe ser tan idéntica como sea posible.

Figura 9. Temperatura En El Concreto Norma ASTM C-1064



53

5.2.2 Transcendencia De Norma ASTM C 1064

Este método de ensayo cubre la determinación de la temperatura de mezclas

de concreto recién mezclado dosificado con cemento hidráulico.

El contenido de unidades SI se muestran en paréntesis. Los valores establecidos

en cada sistema no son equivalentes exactos, por lo tanto cada sistema se utiliza

de forma independientemente del otro. La combinación de valores entre los

sistemas puede dar por resultado una falta de congruencia con la especificación.

5.2.3 Importancia Y Uso De Norma ASTM C 1064

Este método de prueba permite medir la temperatura de mezclas de concreto

recién mezclado. Puede usarse para verificar que el concreto satisfaga

requerimientos específicos de temperatura.

El concreto con tamaño máximo de agregado mayor de 3 pulgadas (75 mm)

puede requerir hasta 20 minutos para transferir calor del agregado al mortero.

5.2.4 Equipo Utilizado

El recipiente debe tener porciones tales que al menos 3 pulgadas (75mm) de

concreto cubran en todas direcciones el sensor del aparato medidor de

temperatura. La cantidad de concreto que debe cubrirlo tiene que ser además un

mínimo de tres veces mayor que el tamaño máximo del agregado grueso.

5.2.4.1 Aparato Medidor De Temperatura

El aparato medidor de temperatura debe poder medir con precisión la

temperatura de la mezcla de concreto recién mezclado con una variación de más

menos 0.5°C (más menos 1°F), dentro del rango de 0° hasta 50°C (30°F hasta

54

120°F). El dispositivo de medición de temperatura r equiere una inmersión de 3

pulgadas (75mm) o más, durante la operación.

Los termómetros de cristal con liquido de inmersión parcial o bien posiblemente

otro tipo de termómetro deberá tener una marca permanente hasta donde deben

insertarse sin necesidad de aplicar un factor de corrección.

5.2.4.2 Aparato De Medición De Temperatura De R eferencia

Este debe ser legible con una precisión de hasta más menos 0.2°C (0.5°F).

Este deberá estar disponible en el laboratorio para ser revisado con un certificado

o informe que verifique la precisión. La verificación de los aparatos de medición de

temperatura de referencia deberá realizarse cada doce meses.

5.2.4.2.1 Calibración Del Aparato Medidor De Te mperatura

Cada aparato medidor de temperatura usado para determinar la temperatura

de mezclas de concreto recién mezclado debe calibrarse anualmente o cuando se

dude de su grado de exactitud.

5.2.5 Muestras De Concreto

Es aceptable medir la temperatura de la mezcla de concreto recién mezclado

bien sea en el equipo de transporte o en los moldes después de la descarga, si es

que el aparato medidor de temperatura está rodeado por al menos tres pulgadas

de concreto (75mm) en todas las direcciones. Para la toma de muestra se debe

hacer siguiendo la Norma ASTM C 172, excepto que no se requieren muestras

combinadas si el único propósito de la muestra es determinar la temperatura.

55

5.2.6 Procedimiento Del Ensayo

Se coloca el aparato medidor de temperatura en la mezcla de concreto recién

mezclado, de modo que el sensor de temperatura este sumergido al menos 3

pulgadas (75mm). Se presiona suavemente la superficie del concreto alrededor

del aparato medidor de temperatura de modo que la temperatura ambiental no

afecte la medición.

Se deja el aparato medidor de temperatura en la mezcla de concreto recién

mezclado por un periodo mínimo de dos minutos, o hasta que la lectura de

temperatura se estabilice, entonces se registra la misma.

La determinación de la temperatura debe realizarse en un tiempo no mayor de

cinco minutos a partir de la obtención de la muestra de concreto recién mezclado,

excepto para concreto que contiene un agregado de tamaño nominal máximo

mayor de 3 pulgadas [75mm], se debe asegurar de que la temperatura se haya

estabilizado antes de registrar la lectura.

Nota 5:

Puede requerir hasta 20 minutos antes de que la temperatura se estabilice después del mezclado.

5.2.7 Informe De La Medición

Se registra la temperatura del concreto recién mezclado con una precisión de

0.5°C (1°F).

56

UNIDAD 3


Prueba Normalizada Para Determinar El Revenimiento En El Concreto

Elaborado Con Cemento Hidráulico


La vital importancia de esta prueba es determinar la consistencia del concreto.

Esta es una medida de la fluidez o movilidad relativa de la mezcla de concreto. El

revenimiento no mide el contenido de agua o la trabajabilidad del concreto.

Aunque es verdad que el incremento o disminución de agua en el concreto

causara el correspondiente aumento o disminución en el revenimiento del

concreto, siempre y cuando todos los materiales y condiciones permanezcan

constantes. Sin embargo muchos factores pueden causar que el revenimiento del

concreto cambie sin que cambie el contenido de agua. Así mismo el contenido de

agua puede aumentar o disminuir sin cambio aparente en el revenimiento del

concreto, ciertos factores como el cambio de las propiedades de los agregados o

granulometrías, proporciones de la mezcla, contenido de aire, temperatura del

concreto o el uso de aditivos especiales pueden influir en el revenimiento del

concreto o inversamente pueden resultar un cambio en el requerimiento de

contenido de agua para mantener un revenimiento dado y adecuado.

Por ejemplo, una mezcla con exceso de arena puede requerir más agua de

mezclado que las proporciones estipuladas en el diseño de mezclas originales,

pero el revenimiento puede permanecer igual. Por tanto no podemos suponer que

la relación agua/cemento sea de tal forma mantenida simplemente porque el

revenimiento está entre los límites de la especificación.

57

Figura 10. Revenimiento en el concreto Norma ASTM C-143




Este método de prueba comprende la determinación del revenimiento en el

concreto elaborado con cemento hidráulico, tanto en laboratorio como en campo.

Los valores especificados en unidades de pulgada libra o en unidades SI, deben

considerarse separadamente como valores estándar. Dentro del texto las

unidades SI se presentan entre paréntesis. Los valores establecidos en cada

sistema pueden no ser exactos en su equivalencia por lo que cada sistema debe

utilizarse de manera independiente.

5.3.3 Significación Y Empleo

Este método de ensayo tiene como finalidad proporcionar al usuario un

procedimiento para determinar el revenimiento de concretos plásticos hechos a

base de cemento hidráulico.

Nota 6:

Se ha encontrado que por lo regular el revenimiento aumente proporcionalmente con el contenido de agua en

una mezcla de concreto y por lo tanto es inversamente proporcional a la resistencia del concreto.

58

5.3.4 Aplicaciones De La Norma ASTM C1 43

Este método se considera aplicable al concreto plástico, preparado con

agregado grueso de hasta 1 ½ pulgadas (37.5 mm) de tamaño. Si el tamaño de

partícula del agregado grueso es mayor de 1 ½ pulgadas (37.5 mm), el método de

prueba es aplicable en la fracción del concreto que pasa la malla de 1 ½ pulgadas

(37.5 mm), con la eliminación de tamaños mayores de acuerdo con la sección

intitulada.

Este método de ensayo no se considera aplicable a los concretos no plásticos y

no cohesivos.

Nota 7:

Los concretos que tienen revenimientos menores a ½ pulgada (13mm) pueden no ser lo suficientemente

plásticos, y los concretos que tienen revenimientos mayores a 9 pulgadas (230mm) pueden no ser

suficientemente cohesivos, para que esta prueba tenga importancia se debe tener cuidado al interpretar tales

resultados.


El molde utilizado para la prueba de revenimiento debe ser metálico que no

reaccione fácilmente con la pasta de cemento. La lámina no debe tener un

espesor menor de 0.060 de pulgada (1.5mm) y si se forma con el proceso de

rolado, en ningún punto del molde el espesor será menor de 0.045 de pulgada

(1.15mm). El molde debe tener la forma de la superficie lateral de un cono

truncado, con la base de 8 pulgadas (200mm) de diámetro, la parte superior de 4

pulgadas (100mm) de diámetro, y la altura de 12 pulgadas (300mm). Los

diámetros y alturas individuales deben tener una tolerancia de más menos 1/8 de

pulgada (3mm) de las dimensiones especificadas. La base y la parte superior

deben estar abiertas y ser paralelas entre si y formar ángulo recto con el eje

59

longitudinal del cono. El molde debe tener estribos para apoyar los pies y asas

similares a las que se muestran en la Figura 11. El molde debe construirse sin

costura, así mismo el interior del molde debe estar relativamente liso y libre de

imperfecciones, a su vez debe estar libre de abolladuras, deformaciones o mortero

adherido. El molde puede aceptarse estar sujeto a una placa no absorbente en

lugar del que se muestra ilustrado, siempre y cuando el sistema de fijación sea tal

que pueda liberarse sin movimiento del molde y la base sea lo bastante grande

para contener todo el desplazamiento del concreto en una prueba aceptable

Figura 11. Dimensiones de Molde Utilizado en Ensayo de Norma ASTM C-143



60

5.3.5.1 Molde Fabricado Con Materiales Alternat ivos

Pueden permitirse otros moldes diferentes al metálico si satisfacen los

requisitos siguientes: El molde debe cumplir con la forma, altura y los requisitos de

las dimensiones internas como se menciono anteriormente. Debe ser lo

suficientemente rígido para mantener durante su uso las dimensiones y tolerancias

especificadas, debe ser resistente para soportar impactos y además de material

no absorbente. El molde debe demostrar que proporciona resultados comparables

a los que se obtengan al usar un molde que reúna los requisitos antes

mencionados.

Si se sospecha que la condición de cualquier molde individual esta fuera de

tolerancia con relación a la condición de cuando se fabrico, debe realizarse una

sola prueba comparativa, y si a su vez los resultados de la prueba difieren por más

de 0.50 de pulgada (13mm) de lo obtenido con el molde de metal, el molde se

retirara de servicio.

5.3.5.2 Varilla De Apisonamiento

La varilla de apisonamiento debe ser de acero, de sección circular de 5/8 de

pulgada (16mm) de diámetro y aproximadamente 24 pulgadas (600 mm) de

longitud, teniendo uno o ambos extremos redondeados con punta hemisférica para

apisonar cuyo diámetro es 5/8 de pulgada (16 mm).

5.3.5.3 Dispositivo De Medición

Para obtener la lectura del revenimiento debemos hacer uso de dispositivos de

medición como una cinta métrica enrollable o bien una regla, ambos instrumentos

deben ser rígidos o semirígidos, marcados en incrementos de ¼ de pulgada

(6mm) o más pequeños. La longitud del instrumento debe ser de al menos 12

pulgadas (300 mm).

61

5.3.6 Obtención De La Muestra

La muestra de concreto para elaborar los especímenes de prueba debe ser

representativa de toda la mezcla preparada. Debe obtenerse de acuerdo con la

practica C172.

5.3.7 Procedimiento Del Ensayo

El procedimiento para la norma C 143 es el siguiente:

Se debe humedecer el molde y a su vez colocar en una superficie plana rígida no

absorbente, esta superficie debe estar húmeda. El molde deberá ser firmemente

sostenido en el lugar durante el llenado, y la limpieza del perímetro por el operador

quien mantendrá los pies sobre los estribos o por un arreglo de fijación a la placa

base. De la muestra de concreto obtenida se debe llenar inmediatamente el molde

en tres capas, cada una de aproximadamente 1/3 del volumen del molde.

Nota 8:

Un tercio del volumen del molde de revenimiento se llena a una altura de 2 5/8 de pulgada (70mm); dos

tercios del volumen se llenan a una altura de 6 1/8 de pulgada (160mm).

Se compacta cada una de las tres capas con 225 golpes de la varilla de

apisonamiento, debemos de distribuir uniformemente los golpes en toda la sección

transversal de cada capa. Para la capa del fondo es necesario inclinar la varilla

ligeramente y dar aproximadamente la mitad de los golpes cerca del perímetro,

continuando con los golpes verticales en forma de espiral hacia el centro.

Debemos varillar la capa del fondo en todo su espesor, la segunda capa y luego la

ultima capa en todo su espesor, de tal manera que los golpes apenas penetren en

la capa inferior.

62

Al llenar y compactar la capa superior, debemos hacer que el concreto exceda la

capacidad del molde antes de empezar a varillar. Si durante el varillado, la

superficie del concreto queda abajo del borde superior del molde, se debe agregar

más concreto para mantener en todo momento un exceso de concreto sobre la

superficie del mismo. Después de haber varillado la capa superior debemos

emparejar la superficie del concreto mediante el enrase y rodamiento de la varilla

de apisonamiento. Se continúa empujando el molde firmemente hacia abajo y se

remueve todo el concreto del área que rodea la base del molde para evitar la

interferencia con el movimiento del concreto que se está descargando. De

inmediato se retira el molde, levantándolo cuidadosamente en dirección vertical.

Se levanta el molde una altura de 12 pulgadas (300mm) en 5± 2 segundos, con

un movimiento ascendente uniforme sin movimientos laterales o de torsión. La

prueba se debe realizar sin interrupción desde el inicio del llenado hasta la

remoción del molde, en un periodo de 2 ½ minutos.

De inmediato se mide el revenimiento determinado, la diferencia vertical entre la

parte superior del molde y el centro original desplazado de la superficie superior

del espécimen. Si ocurriera la caída evidente de una porción, el desplome o el

desprendimiento de una parte de la mesa de concreto se desecha la prueba y se

debe hacer una nueva prueba con otra porción de la muestra.

5.3.8 Informe De La Medición

Se registra el revenimiento en pulgadas (milímetros) al ¼ de pulgada más

cercano (5mm) de asentamiento del espécimen durante el ensayo.

63

UNIDAD 4


Prueba Normalizada Para Determinar El Peso Unitario , Volumen Producido y

Contenido De Aire En El Concreto Por El Método Grav imétrico


En esta norma hacemos énfasis a la densidad que podemos tener en los

concretos y con poder llevar un control estricto, no importando si estos fuesen

ligeros o pesados. El control de densidad es debido a que el peso unitario podría

afectar inversamente la bombeabilidad, colocación, acabado y resistencia de todos

los tipos de concretos que se utilizan en distintas obras.

Una densidad más baja de lo habitual indica varios cambios realizados al

concreto en los cuales encontramos:

• Cambio de materiales

• Mayor contenido de aire en la mezcla

• Mayor contenido de cemento

• Cambio en proporciones de la mezcla de concreto

Estos cambios en el concreto son de vital importancia ya que por ejemplo si

tenemos una reducción del peso unitario por incremento de aire en el concreto

posiblemente nuestro concreto será más durable en su resistencia a ciclos de

congelación y deshielo, pero las cualidades de resistencia a la compresión, a la

abrasión, contracción y agrietamiento se verán adversamente afectadas por estos

cambios.

64

Figura 12. Masa volumétrica y rendimiento Norma ASTM C-138




La prueba normalizada de la norma ASTM C138 cubre la determinación de la

densidad de concreto fresco y a su vez proporciona formulas para calcular el

volumen producido, contenido de cemento, y contenido de aire en el concreto. El

volumen producido se define como el volumen de concreto producido con la

mezcla de cantidades conocidas de los materiales que componen la mezcla.

Todos los valores que se muestren en pulgadas-libra o unidades SI, deben ser

considerados de forma separada como estándares, por lo cuales cada sistema

debe ser independiente uno del otro.


Para el método de ensayo de la Norma ASTM C138 son utilizados varios

equipos entre los cuales podemos mencionar:

65

5.4.3.1 Balanza

Una balanza con precisión de 0.1 libras (45g) o 3% de la carga de prueba lo

que sea más grande para cualquier peso dentro del rango de uso, ya que el rango

de uso debe abarcar desde la masa del recipiente contenedor vacío hasta la masa

del mismo más su contenido a 160 libra/pie3 (2600 kg/m3).

5.4.3.2 Varilla De Apisonado

Debe ser una varilla de acero redonda con diámetro de 5/8 de pulgada (16mm),

recta de aproximadamente 24 pulgadas (600 mm) de longitud, con el extremo que

apisona redondeado en forma de media esfera con diámetro de 5/8 de pulgada

(16mm).

5.4.3.3 Vibrador Interno

Los vibradores internos pueden ser de flecha rígida o flexible, de preferencia

eléctricos, con una frecuencia de vibración de 7,000 vibraciones por minuto o

mayor. El diámetro externo o la dimensión lateral del elemento que vibra deben

ser de al menos 0.75 de pulgada (19 mm) y no mayor a 1.50 de pulgada

(0.38mm). La longitud de la flecha debe ser como mínimo de 24 pulgadas (600

mm).

5.4.3.4 Recipiente Para Medir

Se debe tener un recipiente cilíndrico de acero u otro metal adecuado. La

capacidad mínima del recipiente debe adecuarse a los límites dados en la

siguiente tabla los cuales son basados en el tamaño nominal del agregado que se

va a ensayar. (Ver Tabla VI)

66

Tabla VI. Capacidad de los Recipientes

Tamaño nominal máximo del agregado grueso Capaci dad del recipiente

Pulgada mm pie 3 L

1 25.0 0.2 6

1 1/2 37.5 0.4 11

2 50.0 0.5 14

3 75.0 1.0 28

6 150.0 3.5 100



Nota 9:

Se utilizara el tamaño indicado del recipiente para ensayar el concreto que contenga agregado del un tamaño

máximo igual o menor al que se encuentra en la lista.

Todos los recipientes excepto tazones para medir el contenido de aire que

también se usan para el Método de ensayo C138, deben adecuarse a los

requerimientos del método de ensayo C29/29M. Cuando se usen tazones para

medir el contenido de aire, deben adecuarse a los requerimientos del Método de

ensayo C 231; y si se calibra su volumen tal y como se describe en el Método de

ensayo C29/29M. Su borde superior debe ser liso y plano a 0.01 de pulgada (0.3

mm).

5.4.3.5 Equipo Para Remover El Exceso De Concre to

El equipo a utilizar para remover el exceso de concreto cuando estamos

realizando la prueba es una placa de acero recta y plana de al menos ¼ de

pulgada (6 mm) de espesor o una placa de vidrio o acrílico de al menos ½ pulgada

67

(12 mm) de espesor y con un ancho y largo de al menos 2 pulgadas (50 mm)

mayor que el diámetro del recipiente con el cual se use.

5.4.3.6 Mazo Con Cabeza De Hule O Cuero

Este mazo debe tener un peso aproximado de 1.25 +- 0.50 libras (600 +- 200g)

este mazo lo utilizamos cuando hagamos uso de recipientes con volumen de 0.5

pie3 (14 L) o menores. Cuando hagamos uso de recipientes más grandes se usara

un mazo que pese aproximadamente 2.25 +- 0.50 libras (1000 +- 200 g).


La muestra de concreto para elaborar los especímenes de prueba debe ser

representativa de toda la mezcla preparada. Debe obtenerse de acuerdo con la

practica C172.

5.4.5 Procedimiento De Ensayo

Los métodos de consolidación son el apisonamiento y la vibración interna.

Apisone concretos con revenimiento mayor de 3 pulgadas (75mm). Apisone o

vibre concretos con revenimiento de 1 a 3 pulgadas (25 a 75mm). Consolide con

vibración concretos con revenimientos de menos de 1 pulgada (25mm).

Nota 10:

El concreto no plástico, como el utilizado comúnmente en la fabricación de tubería y bloque para

mampostería, no está cubierto por este método.

68

5.4.5.1 Método De Apisonamiento

Se coloca el concreto en el recipiente en tres capas de aproximadamente el

mismo volumen cada una. Se Apisona cada capa con 25 golpes de varilla en

recipientes de 0.5 de pie³ (14.L) o menores, y con 50 golpes en recipientes de 1

pie³ (28L) y un golpe por cada 3 pulgadas² (20cm²) de superficie para recipientes

más grandes. Se Apisona la capa del fondo su profundidad total sin golpes

uniformemente sobre la sección transversal del recipiente. Se Distribuyen los

golpes uniformemente sobre la sección transversal del recipiente. Para las dos

capas superiores se debe penetrar aproximadamente 1 pulgada (25mm) en la

capa inferior. Después de apisonar cada capa se golpea suavemente los lados

del recipiente de 10 a 15 usando la fuerza necesaria para cerrar cualquier hueco

que haya dejado la varilla de apisonamiento y liberar las burbujas de aire

atapadas. Se Añade la ultima capa evitando sobrellenar el recipiente.

5.4.5.2 Vibración Interna

Se llena y se vibra el recipiente en dos capas aproximadamente iguales. Se

Vierte todo el concreto para cada capa antes de iniciar la vibración de la misma.

Se inserta el vibrador en tres puntos distintos de cada capa. Al compactar la capa

del fondo no se permite que el vibrador descanse en o toque el fondo o los lados

del recipiente. Al compactar la capa superior, el vibrador debe penetrar en la capa

inferior aproximadamente 1 pulgada (25mm). Hay que tener cuidado de al sacar

el vibrador de modo que no quede aire atrapado en la muestra. La duración

requerida de la vibración dependerá de la tabajabilidad del concreto y de la

efectividad del vibrador. Se vibra el concreto solo lo suficiente para lograr una

consolidación adecuada. Se tiene que mantener una vibración constante para

cada tiempo particular de concreto, vibrador y recipiente usados

Nota 11:

La sobre vibración puede causar segregación de los materiales y perdida de cantidades significativas de aire

intencionalmente atrapado en la mezcal.

69

Al completar la consolidación del concreto, el recipiente no debe contener un

exceso o carencia sustanciales de concreto. Un exceso de concreto de

aproximadamente ⅛ de pulgada (3mm) por encima del tope del recipiente es lo

optimo. Se puede agregar una cantidad pequeña de concreto si es necesario

corregir si hay deficiencia. Si el recipiente contiene un excedente grande de

concreto después de la compactación, se debe quitar lo necesario con una

espátula o cucharon inmediatamente después de terminar la compactación y antes

de remover el excedente.

5.4.5.3 Remoción Del Exceso Del Concreto

Después de la compactación se debe remover el excedente de concreto de la

superficie superior y terminarla suavemente con la placa de perfilado teniendo

cuidado de dejar el recipiente adecuadamente lleno y nivelado. La remoción y el

aplanado se logran mejor presionado la placa de perfilado sobre la superficie

superior del recipiente cubriendo aproximadamente dos terceras partes de estas y

retirando la placa con un movimiento a manera de serrucho sobre el área cubierta.

Luego se debe colocar la placa en la parte superior del recipiente cubriendo los

dos tercios originales de la superficie y se avanza con una presión vertical y

movimiento de aserrado sobre toda la superficie y se continúa empujándola hasta

que se deslice completamente fuera del recipiente. Varias pasadas con el borde

de la placa completamente fuera del recipiente. Varias pasadas con el borde de la

placa inclinado producirán una superficie de acabado liso.

5.4.5.4 Forma De Realizar La Limpieza Y Pesaje

Después de aplanar, se debe limpiar todo el concreto de exterior del recipiente

y se determina la masa del concreto en el mismo con la precisión requerida.

70

Terminología de Norma ASTM C138

Simbología

A: Contenido de aire en el concreto.

C: Contenido real de cemento, libras/yarda3 o kg/m3

C b : Masa del cemento en la mezcla, libra o kg.

D: Densidad del concreto (Peso unitario), lb/ pie3 o kg/ m3

M: Masa total de todos los materiales de la mezcla, lb o kg.

M c : Masa del recipiente de medición llenado con concreto, lb o kg

Mm : Masa del recipiente de medición, lb o kg.

Ry : Volumen relativo.

T: Densidad teórica del concreto calculado libre de aire, lb/ pie3 o kg/ m3

V: Volumen total absoluto de los ingredientes de la mezcla pie3 o m3

V m : Volumen de la medida, pie3 o m3

Y: Rendimiento, volumen de concreto producido por mezcla, yd3 o m3

Y d : Volumen de concreto de la mezcla que fue diseñada para producir, yd3 o m3

Y f : Volumen de concreto producido por la mezcla, pie3

Nota 12:

La densidad teórica se basa generalmente en determinaciones de laboratorio se calcula con la ecuación T =

M/V

Nota 13:

El peso total de todos los materiales de la mezcla, es la suma de los pesos del cemento, el agregado fino en

la condición usada.

71

5.4.6 Cálculos Matemáticos Para La Norma ASTM C 138

Densidad (Peso Unitario)

El cálculo de la masa neta del concreto en libras o en kilogramos se obtiene

restando la masa del recipiente de medición (Mm), de la masa del recipiente lleno

de concreto (Mc). La densidad D se calcula en pie3 o yd3, dividiendo la masa neta

del concreto entre el volumen del recipiente de medición (Vm), este cálculo se

realiza de la siguiente manera:

D= (Mc – Mm) / Vm

El rendimiento se calcula de la siguiente forma

Y (yd3) = M / (D x 27) o´ Y (m3) = M / D

5.4.6.1 Cálculo Del Rendimiento

Se determina dividiendo el peso total de los materiales de cada bachada

dosificados en planta, entre el peso unitario del concreto determinado en el lugar

de descarga. El peso total de los materiales deberá calcularse como la suma de

los pesos de todos los materiales que integran la mezcla incluyendo el agua. El

peso unitario deberá determinarse de acuerdo con el ensayo descrito en la norma

ASTM C-138, y deberán hacerse al menos tres mediciones de muestreos

diferentes, tomados de la parte media de la carga de tres camiones mezcladores

distintos.

72

Figura 13. Muestreos Para Ensayo De Peso Unitario

Fuente: National Ready Mixed Concrete Association.

El concreto en la práctica, boletín técnico No 8. P ág.1

Se determina el rendimiento de la bachada de concre to de acuerdo a

5.4.6.2 Rendimiento Relativo

El rendimiento relativo es el cociente del volumen real de concreto obtenido

respecto al volumen diseñado para esa mezcla

El rendimiento relativo es el cociente del volumen real de concreto obtenido

respecto al volumen diseñado para esa mezcla Ry = Y/ Yd

73

El rendimiento relativo, es la razón del volumen obtenido del concreto, al volumen

diseñado para la carga:

Puede calcularse también en base al peso unitario determinado en planta y campo

Nota 14:

Un valor Ry mayor que 1 indica exceso de concreto producido, en tanto un valor menor que 1 indica que la

mezcla queda corta con respecto al volumen.

5.4.6.3 Contenido De Cemento

El cálculo del contenido de cemento se hace de la forma siguiente:

C = Cb / Y

5.4.6.4 Contenido De Aire

El cálculo del contenido de aire se hace de la forma siguiente:

A = ((T-D)/T) x 100

O

A = ((Vf - V) / Vf ) x 100 (unidades pulgada-libra)

O

A = ((Y-V)/Y) x 100 (unidades SI)

74

UNIDAD 5


Prueba Normalizada Para Determinar El Contenido De Aire Del Concreto

Recién Mezclado Por El Método De Presión.


Al utilizar este método de prueba, se puede determinar el contenido de aire de

los concretos normales y pesados. Este método no es aplicable con agregados

altamente porosos como los que se encuentran en el concreto ligero. El método de

presión determina la cantidad de vacíos de aire que tiene el concreto, estos vacíos

pueden ser incluidos al concreto o bien pueden estar atrapados en el mismo.

Cuando hacemos mención de incluir aire al concreto, nos referimos a vacíos

microscópicos de aire incluido los cuales aportan una fuente de alivio a la presión

interna dentro del concreto para con ello acomodar las presiones que se

desarrollan cuando se forman los cristales de hielo en los poros y en los capilares

del concreto. La inclusión de aire es necesaria en el concreto que estará expuesto

a ciclos de congelación y deshielo, así mismo para químicos descongelantes.

Debemos de tomar en cuenta que el aire incluido en las mezclas de concreto

reduce la resistencia del las mismas, esta reducción será del orden de tres al

cinco por ciento por cada uno por ciento de contenido de aire por arriba del valor

de diseño.

75

Figura 14.

Contenido de Aire en el Concreto por el Método de Presión Norma ASTM C-231




El método de ensayo utilizado en la Norma ASTM C 231 abarca la

determinación del contenido de aire en el concreto fresco recién mezclado,

realizado mediante la observación en los cambios de volumen del concreto.

El método se ha destinado para concretos y morteros elaborados con agregados

relativamente densos. Este método no es aplicable a los concretos hechos con

agregados ligeros, con escoria de alto horno, o bien agregados con alta porosidad.

Cuando se presente este tipo de concretos, obligadamente se debe utilizar el

Método de ensayo de la norma ASTM C 173.

76

5.5.3 Significación Y Empleo

Este método de ensayo cubre la determinación del contenido de aire en el

concreto fresco recién mezclado. El ensayo excluye cualquier aire que se

encuentre dentro de los vacíos internos de las partículas de los agregados. Por

esta razón, la prueba es aplicable al concreto hecho con agregado de partículas

relativamente densas. Los contenidos de aire del concreto endurecido pueden ser

mayores o menores a los determinados por este método de ensayo, esto depende

de os métodos y la cantidad de energía de compactación aplicados al concreto

endurecido, así como la uniformidad y estabilidad de las burbujas de aire en los

concretos frescos y endurecidos.


Existen dos tipos de aparatos satisfactoriamente diseñados, que emplean el

principio de la ley de Boyle. Para propósitos de referencia estos se designan en la

presente norma como Medidor Tipo A y Medidor tipo B.

5.5.4.1 Medidor Tipo A

Es un medidor de aire que consiste en un recipiente de medición y una tapa

ensamblada que cumple con los requisitos necesarios para hacer uso de ellos en

el ensayo. El principio operacional de este medidor consiste en introducir agua a

una altura predeterminada sobre una muestra de concreto de volumen conocido, y

la aplicación de una presión atmosférica predeterminada que se ejerce sobre

agua. Esta determinación consiste en verificar la reducción del volumen de aire en

la muestra de concreto, observando la disminución en el nivel de agua que se

tiene cuando es aplicada la presión, siendo calibrada la última cantidad en

porcentaje de aire de la muestra de concreto.

77

5.5.4.2 Medidor Tipo B

Es un medidor de aire que consiste en un recipiente de medición y una tapa

ensamblada la cual cumple con los requisitos necesarios para hacer uso de ellos

en el ensayo. El principio operacional de este medidor consiste en igualar un

volumen conocido de aire, a una presión conocida en una cámara de aire sellada;

con el volumen conocido de aire en la muestra de concreto. El indicador del

medidor de presión se debe calibrar en función del porcentaje de aire para la

presión observada en la que tiene lugar la igualación.

5.5.4.3 Recipiente De Medición

El recipiente de medición debe ser esencialmente de forma cilíndrica, fabricado

en acero, metal duro u oro material duro que no sea fácilmente atacable por la

pasta de cemento. El diámetro de este recipiente debe ser como mínimo de 0.75 a

1.25 veces la altura, y una capacidad de por lo menos 0.20 pies3 (5.7 L.). Este

recipiente debe tener una unión hermética y firme entre el recipiente y la tapa

ensamblada. Las superficies interiores del recipiente, tanto como las pestañas y

otras partes deben estar maquinadas con acabado superficial. El recipiente de

medición y la tapa de ensamble deben ser lo suficientemente rígidos para limitar el

factor de expansión.

5.5.4.4 Tapa De Ensamble

Esta tapa debe hacerse de acero, metal duro u otro material duro que no sea

fácilmente atacable por la pasta del cemento. Se debe tener una brida o de lo

contrario se debe estar construida para mantener una unión hermética y firme

entre el recipiente y la tapa ensamblada, además debe tener sus superficies

interiores maquinadas con acabado terso, así como contorneadas para

proporcionar una expansión de aire sobre el nivel superior del recipiente de

78

medición. La cubierta debe ser lo suficiente rígida para limitar el factor de la

expansión del aparato ensamblado.

La tapa del Medidor Tipo A debe estar acondicionada con un tubo vertical, hecho

de un tubo transparente graduado o un tubo metálico de calibre uniforme, con un

indicador de vidrio inserto. El Medidor tipo B, en su caratula de indicador de

presión debe calibrarse para indicar el porcentaje de aire.

La tapa ensamblada debe estar prevista con válvulas para aire, válvulas

mezcladoras y llaves de paso para que a través de estas se pueda introducir agua

de acuerdo con el diseño especifico del medidor. Se deben proporcionar los

medios convenientes para sujetar la tapa al recipiente a fin de lograr un sellado

hermético sin atrapar aire en la unión entre las pestañas de la tapa y el recipiente.

Se debe incluir una bomba de aire manual que forme parte de la tapa de ensamble

o que sea un accesorio de la ella.

Los diseños de los medidores de aire son muy variables que pueden diferir en sus

técnicas de operación y por consiguiente, cada uno requiere de distintos

dispositivos los cuales deben de ser los necesarios para que cada diseño

particular del aparato pueda utilizarse satisfactoriamente para determinar el

contenido de aire, de acuerdo con los procedimientos aquí descritos.

5.5.4.5 Tubo De Rociado

Se necesita un tubo de bronce de diámetro apropiado que puede ser parte

integral de la tapa de ensamble, o que puede proporcionarse de manera separada.

Debe fabricarse de tal forma que cuando se agregue agua al recipiente, la misma

se pueda rociar hacia los lados de la cubierta para que el flujo provoque una

mínima perturbación al concreto.

79


La varilla de apisonar debe ser una varilla redonda y lisa de acero con diámetro

de 5/8 de pulgada (16mm) y no menos de 16 pulgadas (400 mm) de longitud, con

el extremo de compactación redondeado, como una punta hemisférica de 5/8 de

pulgada (16mm) de diámetro.

5.5.4.7 Mazo De Caucho O Cuero

El mazo utilizado debe de tener una masa aproximada de 1.25 ± 0.50 lbs. (0.57

± 0.23 kg) para usarse con medidas de 0.5 pies3 (14 L) o menores y un mazo con

masa aproximada de 2.25 ± 0.50 lbs. (1.02 ± 0.23 kg) para usarse con medidas

mayores de 0.5 pies3 (14 L).

5.5.4.8 Regla Y Placa De Enrase

La regla de enrase debe ser una barra recta plana de acero u otro metal

conveniente, de por lo menos 1/8 de pulgada (3 mm) de espesor, ¾ de pulgada

(20 mm) de ancho y 12 pulgadas (300 mm) de longitud.

La placa debe ser metálica, rectangular y plana de por lo menos ¼ de pulgada

(6 mm) de espesor, si fuese de vidrio o placa acrílica debe tener por lo menos ½

de pulgada (12 mm) de espesor, con una longitud y ancho de por lo menos 2

pulgadas (50 mm) mayor que el diámetro del recipiente sobre el que será usada.

Los bordes de la placa deben ser rectos y planos, dentro de una tolerancia de 1/16

de pulgada (1.5mm).

80

5.5.4.9 Embudo Y Medidor De Agua

Este embudo debe de encajar con la boquilla en el tubo de rociado.

El medidor debe tener la capacidad necesaria para llenar el indicador con agua,

desde la parte superior del concreto hasta la marca cero.

5.5.4.10 Cribas

Se utilizan cribas de 1 ½ pulgadas (37.5 mm) con un área de cribado no menor

de 2 pies2 (0.19 m2).

5.5.5 Obtención De La Muestra Utilizada En El E nsayo

Se debe obtener la muestra de concreto fresco recién mezclado de acuerdo

con los procedimientos aplicables de la Norma ASTM C 172. Debemos tomar en

cuenta, si el concreto contiene partículas de agregado grueso que se retengan en

la malla de 2 pulgadas (50mm), de debe cribar en húmedo una cantidad suficiente

de la muestra representativa en una malla de 1 ½ pulgadas (37.5 mm), como se

describe en la Norma ASTM C172, esto para obtener suficiente material que

pueda llenar el recipiente de medición, de acuerdo con el tamaño seleccionado

para usarse. Se debe llevar a cabo el procedimiento de cribado en húmedo con la

mínima alteración posible del mortero, teniendo en cuenta que no se debe limpiar

el mortero adherido a las partículas de agregado grueso retenido en la malla.

5.5.6 Procedimiento Para Determinar El Contenido D e Aire De Concreto .

(Colocación Y Compactación De La Muestra)

Se humedece el interior del recipiente de medición y se coloca en una

superficie plana, nivelada y firme. Se debe coloca una muestra representativa del

81

concreto, preparada, en el recipiente de medición, en capas iguales. Se Compacta

cada capa mediante el procedimiento varillado o mediante vibración. Luego se

enrasa la capa final ya compactada mayor de 3 pulgadas (75mm). Se varilla o

vibra el concreto con revenimientos de 1 a 3 pulgadas (25 a 75 mm). Se deben

Compactar por vibración, concretos con revenimiento menores de 1 pulgada (25

mm).

5.5.6.1 Varillado

Se coloca el concreto en el recipiente de medición en tres capas de

aproximadamente igual volumen. Se compacta cada una de las capas de concreto

con 25 penetraciones de la varilla de apisonar, distribuidas uniformemente en toda

la sección transversal. Después de que cada capa haya sido compactada, se

golpea los lados del recipiente de 10 a 15 veces con el mazo para cerrar cualquier

hueco dejando por la varilla de apisonar y para expulsar cualquier burbuja grande

de aire que pudiera haber quedado atrapada. Luego se varilla la capa del fondo

en toda su profundidad, evitando que la varilla golpee fuertemente el fondo del

recipiente. Al ser compactar la segunda y la última capa, se utiliza solo la fuerza

suficiente para lograr que la varilla penetre en la capa anterior aproximadamente

1 pulgada (25 mm). Se coloca la capa final de concreto de tal forma que se evite

un sobrellenado excesivo.

5.5.6.2 Vibración

Se coloca el concreto en el recipiente de medición en dos capas

aproximadamente igual volumen. Se coloca todo el concreto de cada capa antes

de empezar la vibración de la misma. Se compacta cada capa con tres

inserciones del vibrador uniformemente distribuidas sobre la sección transversal.

Se coloca la capa final de tal forma que evite el sobrellenado excesivo. Al ser

compactada cada capa, no permita que el vibrador se apoye o toque el recipiente.

82

Se debe tener cuidado al retirar el vibrador para asegurar que no queden bolas de

aire en el espécimen. Se debe mantener una duración de vibración estándar para

cada tipo especifico de vibrador, concreto y recipiente de medición utilizado. La

duración de vibración requerida dependerá de la tabajabilidad del concreto y la

efectividad del vibrador. Se debe de continuar la vibración hasta que el concreto

haya sido compactado apropiadamente. Nunca se debe aplicar una duración de la

vibración tan larga que cause derrame de espuma de la muestra.

Nota 15:

La sobre vibración puede causar segregación y perdida del aire intencionalmente incluido. Normalmente

sabemos que se ha aplicado suficiente vibración al espécimen en cuanto la superficie del concreto se ponga

relativamente lisa y tenga una apariencia vidriada.

5.5.6.3 Enrase

Después de haber concluido con la compactación del concreto, se enrasa la

superficie superior deslizando la regla enrasadora, apoyada en el reborde o

pestaña superior del recipiente de medición, con un movimiento de aserrado

hasta que el recipiente este justo al nivel de llenado. Al ser terminada la

compactación, el recipiente no debe presentar exceso ni carencia de concreto. La

remoción de 1/8 de pulgada (3 mm) durante el enrase se considera óptima.

Nota 16:

Puede agregarse una pequeña cantidad de concreto representativo para corregir cualquier deficiencia. Si el

recipiente contiene un gran excedente, quite una porción representativa de concreto con una cuchara o

espátula antes de proceder al enrase.

Cualquier parte del método del ensayo que no haya sido específicamente designada como perteneciente al

medidor tipo A o al tipo B, debe aplicarse a ambos medidores.

83

5.5.7 Procedimientos Para El Medidor Tipo A (Preparación Para El Ensayo)

Se debe limpiar completamente las pestañas o bordes del recipiente y de la

tapa ensamblada para que cuando esta se coloque en un lugar se logre un cierre

hermético a presión. Debemos ensamblar la tapa al aparato y agregar agua sobre

el concreto por medio del tubo hasta que llegue a la marca media en el tubo

vertical. Se debe inclinar el aparato ensamblado aproximadamente 30° respecto

a la vertical y, debemos usar el fondo del recipiente como pivote, luego debemos

describir algunos círculos completos con el extremo superior de la columna, y

simultáneamente golpear ligeramente la cubierta para quitar cualquier burbuja de

aire atrapada en muestra de concreto. Regresamos el aparato ensamblado a la

posición vertical y llenamos la columna de agua un poco arriba de la marca cero,

mientras golpeamos ligeramente los lados del recipiente. Debemos llevar el nivel

de agua a la marca cero del tubo graduado, antes de cerrar la entrada superior de

la columna de agua.

Nota 17:

Algunos medidores tipo A tienen una marca calibrada de inicio de llenado sobre la marca cero. Generalmente

esta marca de inicio no debe usarse ya que el contenido de aire aparente es la diferencia entre la lectura del

nivel de agua H, a la presión P, y el nivel de agua h2, a la presión cero después de la descarga de la presión

P.

La superficie interior de la cubierta de ensamble debe conservarse limpia y libre

de aceite o grasa; la superficie se debe humedecerse para evitar la adhesión de

burbujas de aire, que podrían ser difíciles de desalojar después de ensamblar el

aparato.

5.5.7. 1 Procedimiento De Ensayo

Se debe aplicar una presión mayor que la deseada de ensayo “P”,

aproximadamente 1.38 Pa (0.2 psi) más al concreto por medio de una pequeña

bomba de mano. Para aliviar restricciones locales, se debe golpear ligera y

rápidamente los lados del medidor, y cuando el medidor de presión indique la

84

presión exacta de prueba, P, se debe leer el nivel de agua h1, y registrar a la

división o media división más cercana a las marcas en el tubo graduado o en el

medidor de vidrio del tubo vertical. Para las mezclas sumamente ásperas, se

debe golpear el recipiente vigorosamente hasta que el golpeteo no produzca

cambio en el contenido de aire indicado. Debemos liberar gradualmente la presión

del aire a través de la abertura superior de la columna de agua y golpee

ligeramente los lados del recipiente durante aproximadamente un minuto. Se

Registra el nivel de agua h1, en la división o media división más cercana. Se

Calcula el contenido de aire aparente como sigue:

A1=h1-h2

Donde:

A1 = contenido aparente de aire.

h1 = nivel del agua leído a la presión, P.

h2= nivel del agua leído a la presión cero después de descarga la presión, P.

5.5.7.2 Prueba De Comprobación

Se deben repetir los pasos sin agregar agua para restablecer el nivel en la

marca cero. Las dos determinaciones consecutivas del contenido aparente de aire

deben ser uniformes dentro de 0.2% de aire y deben promediarse para obtener el

valor A1, a fin de recurrir al cálculo del contenido de aire, As.

En caso de que el contenido de aire exceda el intervalo del medidor cuando se

opero a la presión de ensayo normal P, debemos reducir la presión de prueba a la

presión de prueba alternativa Pl. Se puede calcular un valor aproximado de la

presión alternativa pl, tal que el contenido de aire aparente sea igual al doble de la

lectura del medidor.

85

Aplicamos la siguiente relación:

Pl = Pα P/ (2Pα + P)

Donde:

Pl= Presión alternativa de la prueba en Psi o (KPa).

Pα= Presión atmosférica en Psi, aproximadamente 14.7 psi (101 KPa), pero

puede variar con la altitud y con la condición del tiempo (o KPa).

5.5.8 Procedimiento para el medidor tipo B (P reparación Para La Prueba)

Se Debe ser limpiada totalmente las pestañas o bordes del recipiente y de la

tapa de ensamble, para que cuando esta se coloque en su lugar se logre un cierre

hermético a presión. Se Ensambla el aparato. Cerramos la válvula de aire

dispuesta entre la cámara de aire y recipiente de medición, y debemos abrir

ambas válvulas A y B situadas en la tapa. Inyectamos agua con una jeringa de

látex, a través de una de las válvulas hasta que el agua misma surja en la válvula

opuesta. Luego sacudimos el medidor suavemente hasta que salga todo el aire

por la misma llave de purga.

Se Debe cerrar la válvula de alivio de aire de la cámara de aire y luego

bombeamos aire en la cámara hasta que la aguja del medidor de presión este en

la línea de presión inicial. Debe Dejar pasar unos pocos segundos para que el aire

comprimido se enfríe a temperatura normal. Debemos Estabilizar la aguja del

medidor de presión en la línea de presión inicial, bombeando o expulsando aire,

cuando sea necesario, golpeando además ligeramente el medidor de presión con

la mano. Debemos cerrar ambas válvulas colocadas en la tapa. Luego abrimos la

válvula de comunicación de aire entre la cámara de aire y el recipiente de

medición y golpeamos los lados del recipiente de medición ligeramente con el

mazo para eliminar restricciones locales. Debemos golpear ligeramente el medidor

de presión con la mano para estabilizar la aguja del mismo. Debemos leer el

86

porcentaje de aire en la caratula del medidor de presión. Si no se cierra la válvula

principal del aire antes de liberar la presión, tanto del recipiente como de la

cámara de aire, ocasionara que el agua se introduzca en la cámara de aire e

introduzca un error en las mediciones subsiguientes. En caso de que el agua se

introduzca en la cámara de aire, debemos sangrarse a través de la válvula de

purga, y luego efectuar varias operaciones de la bomba para eliminar los últimos

rastros de agua. Luego Liberamos la presión abriendo ambas llaves de purga

antes de quitar la tapa.

5.5.8.1 Contenido De Aire De La Muestra

Se debe calcular el contenido de aire del concreto que se localiza en el

recipiente de medición como sigue:

As : A1 – G Donde:

As : Contenido de aire de la muestra ensayada en %.

A1: Contenido aparente de aire de la muestra ensayada, en %.

G : Factor de corrección del agregado, en %.

87

UNIDAD 6


Prueba Normalizada Para Determinar El Contenido De Aire Del Concreto

Recién Mezclado Por El Método Volumétrico.


Al utilizar este método de prueba, determinamos el contenido de aire de

cualquier tipo de concreto incluyendo normales, ligeros y pesados. Con este

método de prueba podemos determinar la cantidad de vacios de aire en el

concreto, no importando si el aire está incluido o atrapado en el concreto.

Todos los concretos que estén expuestos a climas con ciclos de congelación o

deshielo es necesario que tengan una inclusión de aire, esto debido a que los

vacios de aire microscópicos aportan una fuente considerable de alivio a la presión

interna dentro del concreto para acomodar las presiones que se desarrollan

cuando se forman cristales de hielo en los poros y en los capilares del concreto.

Sin esta inclusión de aire a los concretos expuestos a la congelación o deshielo el

concreto se astillara, lo cual tendrá como consecuencia una menor durabilidad del

concreto a cómo se había previsto.

Debemos de tomar en cuenta que el aire incluido en las mezclas de concreto

reduce la resistencia del las mismas, esta reducción será del orden de tres al

cinco por ciento por cada uno por ciento de contenido de aire por arriba del valor

de diseño.

88

Figura 15.

Contenido de Aire en el Concreto por el Método Volumétrico ASTM C-173




El método de ensayo utilizado en la Norma ASTM C 173 abarca la

determinación del contenido de aire en el concreto fresco recién mezclado, no

importando el tipo de agregado que el concreto pueda tener ya sea denso ligero o

celular.

Este método de ensayo cubre la determinación del contenido de aire en

mezclas de concreto fresco. El aire que podemos medir corresponde al que está

contenido en el mortero del concreto.

Este método de ensayo requiere la adición de suficiente alcohol isopropílico

debido a que cuando el medidor está siendo llenado inicialmente con agua (según

el procedimiento de ensayo), de modo que después del primer o los subsecuentes

89

rodamientos realizados al equipo de ensayo, tiende a generar espuma en el

cuello de la sección de más arriba del medidor. Si hay más espuma que el

equivalente al 2% de aire por encima del nivel de agua, el ensayo se declarara

invalido y debe ser repetido usando una cantidad mayor de alcohol. No se permite

la adición de alcohol para dispersar la espuma en ningún momento después de

llenar inicialmente el medidor a la marca cero.

El contenido de aire del concreto endurecido puede ser más alto o más bajo que el

contenido de aire determinado por este método de ensayo. Esto depende de los

métodos y de las cantidades de esfuerzo de compactación aplicados al concreto

endurecido del cual se toma el espécimen.

5.6.3 Equipo Utilizado (Medidor De Aire)

El medidor de aire debe de tener integrado un recipiente y una sección superior

que satisfaga los siguientes requisitos:

• El recipiente y las secciones superiores deben tener un espesor y rigidez

suficiente para soportar el uso rudo de trabajo de campo. El material no

deberá ser atacado por la pasta de cemento, a su vez no debe de

deformarse cuando se alcance altas temperaturas en espacios cerrados o

agrietarse a bajas temperaturas. El recipiente debe tener un sello que no

deje pasar el agua cuando la sección de la parte superior se fije al

recipiente.

5.6.3.1 Recipiente

El recipiente debe tener un diámetro de 1 a 1.25 veces su altura. Debe tener un

borde en la superficie superior o cerca de ella. El recipiente no deben tener una

capacidad menor de 0.075 pies cúbicos (2.0 L).

90

La sección superior debe tener por lo menos 20% más capacidad que el

recipiente y debe estar equipada con un empaque flexible, y un dispositivo para

ajustarlo al borde del recipiente. Esta sección debe estar equipada con un cuello

de vidrio o plástico transparente, graduado con incrementos no mayores de 0.5%

desde 0 en la parte superior hasta 9% o más, del volumen del recipiente. Las

graduaciones deberán tener una precisión de ± 0.1% del volumen del recipiente,

así mismo el extremo superior del cuello debe tener una tapa hermética que

mantenga sellada la unidad cuando esta sea invertida y rodada.

5.6.3.2 Embudo

Se debe contar con un embudo de metal cuyo conducto tenga un tamaño tal

que permita insértalo a través del cuello de la sección superior, y un largo

suficiente para llegar a un punto justo arriba del fondo de la sección superior. El

extremo de la descarga del embudo debe estar construido de tal manera que

cuando se agregue agua la recipiente se perturbe lo menos posible al concreto.

5.6.3.3 Varilla De Compactación Y Barra Enrasad ora

Se utiliza una varilla recta y plana, de 5/8 ± 1/6 de pulgada (16 ± 2 mm) de

diámetro y de por lo menos 12 pulgadas (300 mm) de largo con ambos extremos

redondeados en forma semiesférica del mismo diámetro. La varilla puede ser de

acero, polietileno de alta densidad u otro plástico de igual o mayor resistencia a la

abrasión.

Se utiliza una barra de acero recta, de al menos 1/8 por 3/4 por 12 pulgadas (3

x 12 x 300 mm) o una barra plana de polietileno de alta densidad, de por lo menos

1/4 por 3/4 por 12 pulgadas (6 x 20 x 300 mm).

91

5.6.3.4 Copa Calibrada

Se utiliza una copa de metal o plástico graduada o con una capacidad de ser

graduada en incrementos iguales a 1.00 ± 0.04 % del volumen del recipiente del

medidor de aire. La copa calibrada ha de usarse únicamente para agregar agua

cuando el contenido de aire en el concreto exceda el 9% del rango calibrado del

medidor.

5.6.3.5 Vasija De Medición Para Alcohol Isoprop ílico

Se utiliza una vasija con una capacidad mínima de al menos 1pt (500 ml) con

graduaciones no mayores a 4 onzas (100 ml) para medir una cantidad de alcohol

isopropílico.

5.6.3.6 Jeringa Y Vasija Vertedora Para Agua

Se utiliza una jeringa de hule con una capacidad de por lo menos dos onzas

(50ml).

Se utiliza un recipiente con capacidad de aproximadamente 1/4 de galón (1 L).

5.6.3.7 Cucharon Y Mazo De Goma o Cuero

Se utiliza un cucharon pequeño de meta.

Se utiliza un mazo con cabeza de goma o cuero, con una masa aproximada de

1.25 ± 0.50 lbs. (600 ± 200 g).

92

5.6.3.8 Alcohol Isopropílico

Se utiliza alcohol isopropílico a 70%, por volumen (aproximadamente 65% por

peso).

5.6.4 Calibración del Recipiente

Se debe calibrar el recipiente y la copa calibrada, al poner en uso el equipo y

después, a intervalos de un año o cuando haya alguna razón para pensar que

puedan estar dañados o deformados tanto el recipiente como la copa calibrada.

(Ver Tabla VII)

Tabla VII.

Corrección para el efecto de alcohol isopropílico s egún Norma ASTM C173

70% De alcohol isopropílico usado

Pintas Onzas Litros Corrección (restar) A

0.5 8 0.2 0.0B

1.0 16 0.5 0.0B

1.5 24 0.7 0.0B

2.0 32 0.9 0.0B

3.0 48 1.4 0.3

4.0 64 1.9 0.6

5.0 80 2.4 0.9



Nota 18:

Se permiten otros agentes dispersores de espuma si las pruebas demuestran que el uso de dicho agente no

cambia el contenido de aire indicado, en las cantidades que están siendo usadas, en más de 0.1% o si se

desarrollan factores de corrección similares a los de la Tabla VII.

93


Se debe obtener una muestra de concreto fresco de acuerdo con los

procedimientos descritos en la práctica C172. Si el concreto contiene partículas de

agregado grueso que pudieran quedar retenidas en la malla de 1 ½ pulgadas

(37.5 mm), se debe cribar en húmedo una muestra representativa, empleando la

malla de 1 pulgada (25mm), hasta obtener una cantidad ligeramente mayor a la

que se necesita para llenar el recipiente de medición. El cribado en húmedo debe

realizarse conforme al procedimiento establecido en la Norma ASTM C172. Se

debe llevar el cribado en húmedo con la mínima alteración posible del mortero,

hay que recordar que no se debe retirar el mortero adherido a las partículas de

agregado grueso retenidas en la malla.

5.6.6 Procedimiento Del Ensayo (Varillado Y Emp arejado)

Se debe mojar la parte interior del tazón y secar hasta que tenga una

apariencia húmeda, pero no brillante. Se debe utilizar un cucharon pequeño, luego

se llena el recipiente de medición con concreto con concreto fresco en dos capas

de igual profundidad. Se Apisona cada capa con 25 penetraciones de la varilla de

compactación. No se golpea el fondo del tazón con mucha fuerza al varillar la

primera capa. Al varillar la segunda capa, se penetra la capa anterior

aproximadamente 1 pulgada (25 mm). Después de apisonar cada capa, se golpea

con el mazo los lados del recipiente de medición de 10 a 15 veces, para cerrar

cualquier hueco que haya dejado la varilla de apisonado y para expulsar cualquier

burbuja grande de aire que pudiera haber quedado atrapada. Después de

apisonar ligeramente la capa final, es aceptable un ligero exceso de concreto, 1/8

de pulgada (3 mm) o menos, por encima del borde. Se debe agregar o remover

una muestra representativa de concreto, si es necesario para obtener la cantidad

requerida de concreto.

94

5.6.6.1 Enrasado

Después de haber compactado y apisonar la segunda capa, se debe quitar el

exceso de concreto con la barra enrasadora hasta que la superficie quede

nivelada con la parte superior del recipiente, luego se limpia el borde del

recipiente.

5.6.6.2 Adición De Agua Y Alcohol

Debemos mojar la parte inferior de la sección de arriba del medidor, incluyendo

el empaque. Luego fijamos la sección superior al tazón e insertamos el embudo.

Debemos agregar al menos 1 pinta (o.5 L) de agua seguido por la cantidad

seleccionada del alcohol isopropílico. Debemos registrar la cantidad de alcohol

isopropílico agregado. Luego continuamos agregando agua hasta que aparezca

en el cuello graduado de la sección superior. Se debe remover el embudo y

también ajustamos el nivel del liquido hasta que la parte inferior del menisco este a

nivel con la marca cero. Es útil una jeringa de hule para este propósito, luego

fijamos y apretamos el tapón impermeable al agua.

Nota 19:

La cantidad requerida de alcohol isopropílico variara con el contenido de aire en el concreto, la cantidad y

tipo de aditivo incluso de aire, el contenido de cemento y el contenido de álcali de cemento, y, quizás, otros

factores. Si alguna vez es necesario usar más de 4 o 4.5 pt (2.0 L) de alcohol isopropílico, puede ser

necesario restringir la cantidad de agua agregada inicialmente para evitar llenar en exceso el medidor.

Desplazamos el volumen de aire del espécimen de concreto utilizado estos

procedimientos, luego liberamos el concreto de la base volteando rápidamente el

medidor, lo sacudimos en la base horizontal, y volvemos el medidor a la posición

vertical. Para evitar que el agregado se deposite en el cuello de la unidad, no lo

mantenga invertido por más de 5 segundos cada vez. Se debe repetir el proceso

95

de inversión sacudida por un mínimo de 45 segundos y hasta que el concreto se

haya liberado y se pueda oír el agregado moviéndose en el medidor cuando es

volteado.

5.6.6.3 Rodamiento

Se debe colocar una mano en el cuello del medidor y la otra en el patín.

Usando la mano en el cuello, se debe inclinar la parte superior del medidor

aproximadamente 45° respecto a la posición vertica l con la orilla inferior de la

base del medidor descansado en el piso o en la superficie del trabajo. Usando la

mano en el patín para girar el medidor, debemos rodar vigorosamente el medidor

de 1/4 a 1/2 de vuelta hacia adelante y hacia atrás varias veces, empezando y

deteniéndose rápidamente en el giro. Voltee la base del medidor

aproximadamente 1/3 de vuelta y repita el procedimiento de rodamiento como se

estableció previamente. Se continúa los procedimientos de vuelta y rodamiento

por aproximadamente un minuto. Debe oírse que el agregado se está deslizando

en el medidor durante este proceso.

Si, en algún momento durante los procedimientos de inversión y rodamiento se

descubre que el líquido se está fugando del medidor, la prueba no tiene validez y

debe empezarse una nueva prueba.

Debemos poner la unidad en posición vertical y aflojar la parte superior para

permitir que se estabilice cualquier presión que haya. Luego debemos permitir que

el medidor este parado mientras que el aire se eleva a la parte superior y hasta

que el nivel del liquido se estabilice. El nivel del liquido se considera estable

cuando no cambie más de 0.25% de aire en un periodo de 2 minutos.

Si se necesita más de 6 minutos para que el nivel del líquido se estabilice, o si

hay más espuma que la equivalente a dos divisiones porcentuales completas del

contenido de aire en la escala del medidor sobre el nivel del líquido, se desecha la

96

prueba y se empieza una nueva prueba. Debemos Utilizar una adición mayor de

alcohol de la que fue usada en la prueba inicial.

Si el nivel es estable, sin una cantidad excesiva de espuma, debemos leer la parte

inferior del menisco al 0.25% más cercano y registrar la lectura inicial del medidor.

Si el contenido de aire es mayor que el rango de 9% del medidor, debemos

agregar un número suficiente de copas calibradas de agua para hacer que el nivel

del liquido quede en el rango graduado, lea la parte inferior del menisco al 0.25%

más cercano. Se Debe registrar el numero de copas calibradas de agua que han

de ser agregadas a lectura final del medidor.

5.6.6.4 Confirmación De La Lectura Inicial Del Medidor

Cuando se obtenga una lectura inicial del medidor, se debe volver apretar la

parte superior y repita el rodamiento del 1 minuto.

Cuando el nivel del líquido sea estable, y se cumplan los requisitos, se debe hacer

una lectura directa a la parte inferior del menisco y calcular al 0.25% de aire si

esta lectura no ha cambiado en más de 0.25% de la lectura inicial del medidor,

regístramos como la lectura final del medidor de la muestra ensayada.

Si la lectura ha cambiado respecto a la lectura inicial del medidor en más de

0.25% de aire, se debe registrar esta lectura como una nueva “lectura inicial” y se

repite el rodamiento de un minuto. Debemos leer el contenido de aire indicado. Si

esta lectura no ha cambiado en más de 0.25% de aire respecto a la lectura inicial

más nueva, debemos registrarla como la lectura final del medidor.

Si la lectura ha cambiado en más de 0.25% se debe desechar el ensayo y

empezar un nuevo ensayo en una nueva muestra de concreto, usando más

alcohol.

97

5.6.6.5 Desensamble El Aparato

Debemos descargar el recipiente en forma enérgica de una sola vez, se

examinan los contenidos para asegurarse de que no haya porciones de concreto

muy empaquetado y sin perturbar, en la base. Si se encuentran porciones de

concreto sin alterar, el ensayo no tiene validez.

5.6.6.6 Cálculos

La lectura final del medidor tiende ser ligeramente más alta que el contenido

de aire de la muestra cuando se usan 2.5 pinta (1.2 L) o más alcohol isopropílico.

Cuando se usan menos de 2.5 pintas (1.2 L) de alcohol isopropílico, la lectura final

del medidor es el contenido de aire de la muestra del concreto ensayado.

Cuando se usan 2.5 pintas (1.2 L) o más de alcohol isopropílico, se resta la

corrección de la tabla 1 de la lectura final del medidor para obtener el contenido de

aire de la muestra de concreto ensayado Debemos reportar el contenido de aire al

0.25% de aire más cercano.

Nota 20:

Debemos de interpolar en forma lineal para obtener un factor de corrección si la cantidad de alcohol

isopropílico usado cae entre las cantidades enlistadas en la Tabla VII.

98

UNIDAD 7

5.7 NORMA ASTM C 31

Prueba Estándar Para La Fabricación y Curado En Cam po de Especímenes

de Concreto.


Cuando compramos concreto o bien lo vendemos nos basamos en los

resultados de las pruebas de resistencia, por lo tanto los especímenes para

pruebas de resistencia son muy importantes en la industria de la construcción con

concreto. La sección 17 de la ASTM C 94 establece que “Cuando se usa la

resistencia como base para la aceptación del concreto, los especímenes estándar

deberán de elaborarse de acuerdo con el método C 31.

Los especímenes para pruebas de resistencia del concreto deben de elaborarse

de acuerdo con el Método C 31 por dos razones:

• Para que los resultados sean confiables

• Para que la prueba pueda ser reproducida por alguien más con el mismo

concreto, siguiendo el mismo procedimiento y obteniendo (casi) los mismos

resultados.

El método C 31 detalla los procedimientos para el moldeo y curado de los cilindros

y vigas de concreto. Los especímenes deben ser moldeados, es decir llenados y

compactados de acuerdo con los procedimientos estándar. Luego deben ser

curados bajo condiciones de temperatura y humedad apropiadas. Si no se siguen

estos procedimientos, los resultados de las pruebas de resistencia no serán

confiables. Una desviación de los procedimientos estándar puede causar

diferencias significativas en los resultados de resistencia, dando un ejemplo

tenemos que los especímenes inapropiadamente curados entre 90 y 100°F (32 a

99

38°C) desarrollaran su resistencia a una tasa difer ente que los especímenes

curados en el rango de temperatura inicial especificada de 60 a 80°F (16 a 27°C)

requerido por el método C 31.

Figura 16. Fabricación de Especímenes ASTM C-173



5.7.2 Trascendencia De Norma ASTM C 31 (Signifi cación Y Empleo)

Esta norma abarca los procedimientos para elaborar y curar especímenes

cilíndricos y vigas, utilizando muestras representativas de concreto fresco de un

proyecto de construcción.

El concreto empleado para realizar el moldeo de especímenes deberá ser

muestreado después de que se hayan hecho todos los ajustes a la proporciones

de la mezcla en el sitio, esto incluyendo la adición del agua de mezclado y los

aditivos. Esta norma no es adecuada para realizar especímenes

Los valores establecidos ya sea en unidades pulgadas libra o en Sistema

Internacional (SI) deben considerarse por separado como norma. Las unidades en

100

el Sistema Internacional se muestran entre paréntesis. Los valores establecidos en

cada sistema pueden no ser exactos en su equivalente.

Esta práctica proporciona los requerimientos normalizados para elaborar, curar,

proteger y transportar especímenes de prueba de concreto, en condiciones de

campo.

Si los especímenes son elaborados y curados de manera estandarizada como lo

establece esta norma, podremos dar resultados verídicos de resistencia y con ello

verificar la suficiencia de las proporciones de mezcla para con ello poder tener un

mejor control de calidad en nuestros concretos.


El equipo a utilizar para la aplicación de la Norma ASTM C 31 es el siguiente:

5.7.3.1 Moldes Cilíndricos Para Elaborar Especí menes

Estos moldes deben ser hechos de acero, hierro forjado o cualquier otro

material no absorbente o reactivo con el concreto elaborado con cemento portland

u otros cementantes hidráulicos. Los moldes deben conservar sus dimensiones y

forma bajo cualquier condición de uso. Los moldes deben ser estancos durante su

uso, verificándose por su capacidad para retener el agua que les sea vertida en su

interior. Las condiciones para las pruebas de estanqueidad están dadas en las

especificaciones de los métodos de prueba para determinar la elongación,

absorción y estanqueidad según la Norma ASTM C 470.

Antes de usarse los moldes deben de estar ligeramente cubiertos con aceite

mineral o con un desmoldante no reactivo.

101

5.7.3.2 Moldes Para Vigas

Los moldes para vigas deben ser de la forma y dimensiones requeridas para

producir los especímenes de una forma aceptables, la superficie interna de estos

moldes debe ser lisa, y los costados tanto el fondo como los extremos deben ser

perpendiculares entre si y estar libres de alabeo. La máxima variación de la

sección transversal nominal no debe exceder de 1/8 de pulgada (3 mm) para

moldes con altura o ancho de 6 pulgadas (150 mm) o más. Los moldes deben

producir especímenes no menores en 1/16 de pulgada (2mm) de la longitud

requerida.


Necesitamos de una varilla de acero redonda y recta con las dimensiones

estipuladas en la siguiente tabla con el extremo de apisonamiento o ambos

redondeados en forma hemisférica del mismo diámetro que la varilla.

(Ver Tabla VIII)

Tabla VIII. Requisitos para las varillas de com pactación

Dimensiones de los moldes Dimensión de la Varilla

Diámetro del cilindro Diámetro de Diámetro de

o ancho de la viga la Varilla la Varilla

pulg (mm) pulg (mm) pulg (mm)

< 6 (150) 3/8 (10) 12 (300)

6 (150) 5/8 (16) 20 (500)

9 (225) 5/8 (16) 26 (650)



102

La tolerancia en la longitud de la varilla es de ± 4 pulgadas (100 mm) y en el

diámetro ± 1/16 de pulgada (2mm)

5.7.3.4 Mazo De Hule Y Herramientas Menores

Se debe utilizar un mazo con cabeza de hule o cuero que pese 1.25 ± 0.5 libras

(0.6 ± 0.2 kg).

Se deben suministrar palas, llanas de mano, cucharones

5.7.3.5 Equipo de Revenimiento

El equipo de revenimiento debe satisfacer los requerimientos de prueba de la

Norma ASTM C 143.

5.7.3.6 Vibradores

Se utilizaran vibradores internos, la frecuencia de vibración debe ser de por lo

menos 7,000 vibraciones por minuto (150 Hz) mientras el vibrador se encuentre

operando el concreto. El diámetro de un vibrador redondo deberá ser no mayor

que un cuarto del diámetro del molde cilíndrico, ni un cuarto del ancho del molde

de la viga. Los vibradores con otras formas deberán tener un perímetro

equivalente a la circunferencia de un vibrador redondo apropiado. La longitud total

considerando la flecha y el elemento vibrador debe exceder la profundidad

máxima de la sección que se esté vibrando por lo menos 3 pulgadas (75 mm).

Nota 21:

Para información sobre el tamaño y frecuencia de varios vibradores y un método para verificar periódicamente

la frecuencia del vibrador ver el ACI 309.

103

5.7.3.7 Recipiente Para Muestreo

El recipiente adecuado debe ser una tina de lamina metálica gruesa, carretilla o

charola plana limpia no absorbente, de capacidad suficiente para permitir el fácil re

mezclado de la muestra completa con una pala o cucharon.

5.7.3.8 Equipo Para Medir El Contenido De Aire

El equipo para medir el contenido de aire debe satisfacer los requerimientos de

los Métodos de ensayo de la norma ASTM C173.

5.7.3.9 Dispositivos Para Medir La Temperatura

Los dispositivos para medir la temperatura deberán ser de conformidad con los

requisitos aplicables del Método de ensayo de la Norma ASTM C 1064

5.7.4 Requisitos Para El Ensayo

5.7.4.1 Especímenes Cilíndricos

Los especímenes para determinar la resistencia a la compresión o tensión

diametral deben ser cilindros moldeados y fraguados en posición vertical, con una

longitud igual a dos veces el diámetro. El diámetro del cilindro debe ser de al

menos 3 veces el diámetro nominal máximo del agregado grueso. Cuando el

tamaño nominal máximo del agregado grueso exceda 2 pulgadas (50mm), la

muestra de concreto debe cribarse en húmedo a través de una criba de dos

pulgadas (50mm), tal como se describe en la Norma ASTM C 172. Para la prueba

de aceptación de la resistencia a compresión especificada, los cilindros deben ser

de 6 x 12 pulgadas (150 x 300 mm), o cuando se especifique, de 4 x 8 pulgadas

(100 x 200 mm).

104

5.7.4.2 Especímenes Para Vigas

Los especímenes para determinar la resistencia a la flexión deben ser vigas de

concreto, moldeados y fraguados en posición horizontal. La longitud debe ser por

lo menos 2 pulgadas (50 mm) mayor que tres veces el peralte en la posición de

ensayo. La relación entre el ancho y el peralte, en la posición en que se moldean,

no debe exceder de 1.5. La viga estándar debe ser de 6 x 6 pulgadas (150 s 150

mm) en su sección transversal y debe utilizarse para concreto con agregado

grueso, cuyo tamaño máximo nominal no exceda las 2 pulgadas (50 mm).

5.7.4.3 Técnico De Campo

Los técnicos de campo que elaboren y curen especímenes para ensayos de

aceptación deben estar certificados por el ACI, mediante el programa de Técnicos

en pruebas de campo Grado I.

5.7.4.4 Ensayos Realizados Antes Del Moldeo de Especímenes

De Concreto

Antes de iniciar el moldeo de los especímenes de concreto debemos realizar

las siguientes Pruebas Normalizadas, para poder constatar la calidad del concreto:

• Revenimiento

Se debe medir y registrar el revenimiento de cada mezcla del

concreto de la que se laboran los especímenes, inmediatamente

después de re mezclar en el recipiente, como se indica en el

método de ensayo de la norma ASTM C 143.

105

• Contenido de Aire

Se debe determinar y registrar el contenido de aire de acuerdo

con cualquiera de los dos métodos según las Normas ASTM C

173 o´ la ASTM C 231. El concreto utilizado en la determinación

del contenido de aire no debe emplearse en la elaboración de

especímenes de ensayo.

• Temperatura

Se debe determinar y registrar la temperatura de acuerdo con el

Método de ensayo según la Norma ASTM C 1064.

5.7.5 Lugar Y Moldeo De Especímenes

El moldeo de los especímenes debe realizarse lo más rápido posible, sobre

una superficie rígida y nivelada, libre de vibraciones y otras perturbaciones, en un

sitio tan cerca como sea posible del lugar donde se almacenaran.

5.7.5.1 Moldeo De Cilindros

Seleccione la varilla de apisonado apropiada según tabla VIII o bien el vibrador

requerido. Se debe determinar el método adecuado de consolidación según la

tabla XIX a menos que se especifique otro método. Si el método de consolidación

es el varillado se debe determinar los requisitos del moldeo de la tabla X. Si el

método de consolidación es la vibración se debe determinar los requisitos del

modelaje de tabla XI. Se debe seleccionar una pequeña herramienta (un

cucharon) de tamaño y forma lo suficientemente aceptable, de modo que cada

cantidad de concreto obtenido del receptáculo de muestreo sea representativa, y

lo suficientemente pequeña para que no se pierda concreto cuando se esté

colocando en el molde. Mientras se coloque el concreto en el molde, se debe

mover la herramienta alrededor del perímetro de la abertura del molde para

106

asegurar una distribución uniforme del concreto y minimizar la segregación del

mismo. Cada capa de concreto debe consolidarse según se requiera. Al colocar la

ultima capa, se debe agregar una cantidad de concreto que permita mantener

lleno el molde después de la consolidación.

5.7.5.2 Moldeo De Vigas

Se debe seleccionar la varilla de apisonamiento apropiada de la tabla VIII o

bien el vibrador adecuado. Con ello debemos determinar el método de

consolidación de la tabla XIX a menos de que se especifique otro método. Si el

método de consolidación es el varillado, se debe determinar los requisitos de

moldeo según la tabla X. Si el método de consolidación es la vibración se debe

determinar los requisitos de modelaje de la vibración esto haciendo uso de la tabla

XI. Con esta última tabla mencionada determinamos el numero de varillados por

capa, uno para cada 2 pulgadas 2 (14 cm2 ) del área de la superficie de arriba de la

viga. Se debe seleccionar una herramienta (un cucharon) de tamaño y forma lo

aceptable, de modo que cada cantidad de concreto obtenido del receptáculo de

muestreo sea representativa, de preferencia que sea un poco grande. Cada capa

de concreto debe consolidarse según se requiera, al colocar la última capa se

debe agregar una cantidad de concreto que permita mantener lleno el molde

después de la compactación. Se debe colocar el concreto de modo que este

uniformemente distribuido dentro de cada capa con un mínimo de segregación.

(Ver Tabla XIX)

107

Tabla XIX. Especificaciones para el método de c ompactación

Revenimiento pulg. (mm) Método de Compactación

≥ 1 (25) Varillado o Vibrado

< 1 (25) Vibrado



5.7.6 Compactación

Los métodos de compactación utilizados en esta norma son el varillado y la

vibración interna.

5.7.6.1 Varillado

Se debe colocar el concreto en el molde con el numero especificado de capas

de aproximadamente igual volumen. Se varilla cada capa con el extremo

redondeado de la varilla de acuerdo con el numero de penetraciones

especificadas. Se varilla la capa inferior en todo su espesor teniendo en cuenta

que se debe distribuir la penetraciones uniformemente sobre la sección transversal

del molde. Para cada capa superior, la varilla debe penetrar a través de la capa

que está siendo varillada y dentro de la capa inferior aproximadamente 1 pulgada

(25 mm). Después de que cada capa haya sido varillada, se debe golpear

ligeramente con el mazo el exterior del molde de 10 a 15 veces para cerrar

cualquier oquedad que haya quedado durante el varillado así como para liberar las

burbujas grandes de aire que hayan sido atrapadas.

108

Se utiliza la palma de la mano para golpear ligeramente los moldes de un solo

uso de calibre ligero que son susceptibles de dañarse si se golpean con el mazo.

Después de golpear el molde, se debe eliminar el excedente de concreto a los

lados y extremos del molde con una llana u otra herramienta adecuada. Los

moldes no llenados completamente deberán ser ajustados con concreto

representativo durante la compactación de la capa superior. A los moldes que

estén sobrellenados se les deberá quitar el exceso de concreto.

(Ver Tabla X)

5.7.6.2 Vibrado

Se debe mantener un periodo uniforme de vibrado para cada tipo de concreto.

La duración de la vibración requerida depende de la trabajabilidad del concreto y

de la efectividad del vibrador. Se debe vibrar el concreto solo lo suficiente para

lograr una compactación adecuada. En el procedimiento se deben llenar los

moldes de concreto y luego vibrarlos en el número requerido de capas

aproximadamente iguales. Luego se debe verter todo el concreto de cada capa en

el molde antes de comenzar el vibrado de esa capa. Durante la compactación se

debe insertar el vibrador lentamente, no se debe permitir que el vibrador se apoye

en la parte baja o en las paredes del molde. Luego se retira lentamente el vibrador

para evitar que se dejen burbujas de aire dentro del espécimen. Cuando se vierta

la última capa se debe evitar sobrellenar el molde más de ¼ de pulgada (6mm).

(Ver Tabla XI)

109

Tabla X. Requisitos para el moldeo cuando se ut iliza varillado



Tipo y tamaño del

espécimen utilizado

Número de capas de peralte

aproximadamente Igual

Número de

penetraciones por

capa

Cilindros

Diámetro, pulgadas (mm)

4 (100) 2 25

6 (150) 3 25

9 (225) 4 50

Vigas

Ancho, pulgadas (mm)

6 (150) a 8 (200) 2 Verificar ACI 309

> 8 (200)

3 ô más peraltes iguales sin

que cada uno exceda de 6

pulgadas ( 150mm) Verificar ACI 309

110

Tabla XI. Requisitos del moldeo cuando se utili za vibrado

Tipo y tamaño del

espécimen Diámetro,

pulgadas (mm)

Número de

capas

Número de

inserciones del

vibrador por capa

Peralte aprox. De

las capas,

pulgadas (mm)

Cilindros

4 (100) 2 1

1/2 del peralte del

espécimen

6 (150) 2 2

1/2 del peralte del

espécimen

9 (225) 2 4

1/2 del peralte del

espécimen

Vigas

Ancho, pulgadas (mm)

6 (150) a 8 (200) 2 Verificar ACI 309

Profundidad del

espécimen

> 8 (200) 2 ô más Verificar ACI 309

8 (200) lo más

practico



5.7.6.3 Compactación En Cilindros

El número de inserciones del vibrador por capa se dan en la Tabla 4. Cuando

se requiera más de una inserción por capa, se debe distribuir la inserción

uniformemente dentro de cada capa. Se debe dejar que el vibrador penetre en

111

todo el espesor de la capa que se va a vibrar y que se introduzca en la capa

inferior aproximadamente 1 pulgada (25 mm). Después de que cada capa haya

sido vibrada, golpee ligeramente el extintor del molde por lo menos 10 veces con

el mazo, para cerrar cualquier oquedad dejada por el vibrador y liberar las

burbujas de aire atrapadas. Se debe utilizar l palma de la mano para golpear

ligeramente los moldes de cartón y de metal de un solo uso, los cuales pueden

dañarse al golpearlos con el mazo.

Se debe dar el terminado a la superficie quitando de ella el sobrante de concreto

con la varilla de compactación, hasta donde la consistencia del concreto lo

permita, o con una cuchara de madera o una llana metálica. Si se desea, pueden

cabecearse los cilindros recién elaborados con una capa rígida de pasta de

cemento portland, permitiéndole que fragüe y cure al mismo tiempo que el

espécimen.

5.7.6.4 Compactación En Vigas

Se debe insertar el vibrador a intervalos que no excedan de 6 pulgadas (150

mm) a lo largo del eje longitudinal del espécimen. Para especímenes con ancho

mayor de 6 pulgadas (150 mm), se debe realizar inserciones alternadas a lo largo

de dos líneas. La flecha del vibrador debe penetrar la capa inferior 1 pulgada (25

mm) aproximadamente. Después de vibrar cada capa, se golpea suavemente el

exterior del molde por lo menos 10 veces con el mazo para cerrar los huecos que

hayan quedado al vibrar y para liberar burbujas de aire atrapadas.

Luego de la compactación del concreto, se debe enrasar la superficie hasta la

tolerancia requerida, para producir una superficie planta y lisa.

112

5.7.7 Identificación De Especímenes

Se deben marcar los especímenes para tener una identificación directa de ellos

y del concreto que representan. Debemos utilizar un procedimiento que no afecta

la capa superior del concreto. No debemos marcar las tapas removibles. Al

retirarlos del molde, se deben marcar los especímenes para conservar sus

identidades.

5.7.8 Almacenamiento De Especímenes

Si los especímenes no se pueden moldear en el sitio donde recibirán el curado

inicial, inmediatamente después del acabado, se deben mover los especímenes al

lugar de almacenaje para el curado inicial. La superficie de apoyo sobre la que se

almacenen los especímenes debe ser nivelada con un margen de ¼ de pulgada

por pie (20 mm por m). si se mueven los cilindros elaborados con moldes de un

solo uso, se debe levantar y sostener de la parte baja del molde con una llana

larga o con algún otro dispositivo similar. Si se daña la superficie superior del

espécimen durante el traslado al lugar del almacenaje inicial, se deben arreglar los

desperfectos en ese momento.

5.7.9 Curado Inicial De Especímenes

Inmediatamente después del moldeado y el acabado de los especímenes,

deben ser almacenados por un periodo de hasta 48 horas en un rango de

temperatura de 16 y 27 °C (60 y 80 °F) y en un medi o ambiente que evite la

perdida de humedad de los especímenes. Para mezclas de concreto con una

resistencia especificada de 6000 psi (40 MPa) o mayor la temperatura del curado

debe estar entre 20 y 26 °C (68 y 78 °F). Se pueden usar varios procedimientos

durante el periodo del curado inicial para mantener la humedad específica y

condiciones de temperatura. Debe usarse un procedimiento o una combinación de

113

procedimientos apropiados. Luego se deben proteger todos los especímenes

contra la luz directa del sol y contra los dispositivos de irradiación de calor en caso

de usarse. La temperatura del almacenamiento debe ser controlada mediante el

uso de dispositivos de calentamiento y enfriamiento según sea necesario. Se

registra la temperatura usando un termómetro con puntos máximos y mínimos. Si

se usan moldes de plástico u otro material, se debe proteger la superficie exterior

de los moldes contra el contacto con un yute mojado u otras fuentes de agua.

5.7.10 Curado Final De Cilindros

Al finalizar el curado inicial y dentro de los 30 minutos siguientes a la remoción

de los moldes, se deben curar los especímenes en una condición húmeda

manteniendo agua libre en las paredes del cilindro todo el tiempo a temperatura de

23 ± 2 °C (73 ± 3 °F), usando tanques para almacena r agua o cuartos húmedos

que satisfagan los requisitos de las especificaciones de esta Norma.

Cuando se hace un cabeceo con un compuesto de mortero de azufre, los

extremos del cilindro, deben estar lo suficientemente secos para evitar la

formación de vapor o bolsas de espuma por debajo de, o en las cabezas más

grandes de 1/4 de pulgada (6 mm). Para un periodo que no exceda de 3 horas

inmediatamente antes del ensayo, no se requieren temperaturas de curado

estándar, a condición de que la humedad libre se mantenga en los cilindros y la

temperatura ambiente este entre los 20 Y 30 °C (68 y 86 °F).

5.7.11 Curado Final De Vigas

Las vigas se deben curar de la misma forma que los cilindros, excepto que al

menos 24 horas antes de la prueba deben almacenarse en agua saturada con

hidróxido de calcio a una temperatura de 23 ± 2°C ( 73 ± 3 °F). Debe evitarse el

114

secado de cualquiera de las superficies de la viga durante el lapso que se tiene

entre el retiro del agua y la terminación del ensayo.

Nota 22:

Cantidades relativamente pequeñas de superficie seca en los especímenes para ensayos a flexión pueden

inducir esfuerzos de tensión en las fibras externas, que reducirán significativamente el valor especificado de la

resistencia a la flexión.

5.7.12 Almacenamiento De Cilindros En Campo

Los cilindros deben almacenarse en o sobra la estructura, tan cerca como sea

posible del punto donde fue depositado el concreto que representan, estos

mismos se deben proteger en toda su superficie de la misma manera o en la forma

más parecida posible a como se realiza en obra. Los cilindros se deben mantener

en las mismas condiciones de humedad y temperatura como las que prevalecen

en la estructura de la obra.

5.7.13 Almacenamiento De Vigas En Campo

Las vigas deben curarse de la misma forma que el concreto de la estructura.

Trascurridas 48 ± 4 horas como tiempo máximo, luego del moldeo se deben

trasladar los especímenes al lugar de almacenaje y se deben retirar de sus

moldes. Los especímenes se almacenan colocándolos sobre el suelo, en la

posición como fueron moldeados. Se deben cubrir los lados y los extremos de los

especímenes con tierra o arena húmeda dejando la cara superior expuesta el

tratamiento de curado especificado. Los especímenes representativos se deben

almacenar tan cerca como sea posible del elemento o elementos que representa,

y se les proporciona la misma protección contra la temperatura y humedad

ambiente.

115

Se retiran todos los especímenes de los molde de las vigas almacenados en

campo cuando alcance su curado inicial, luego los introducimos en agua con cal a

una temperatura de 23 ± 2°C (73 ± 3 °F) por un peri odo de 24 ± 4 horas previo a la

hora de ensayo, para asegurar condiciones uniformes de humedad de un

espécimen a otro.

5.7.14 Traslado De Los Especímenes Hacia El Lab oratorio

Los especímenes deben curarse y protegerse antes de ser transportados. Los

especímenes no se transportaran si no hasta al menos 8horas después de su

fraguado final, y durante su traslado deben estar protegidos con algún material

acojinado y adecuado que evite daños por posibles sacudidas propias del

transporte, así mismo deben estar protegidos contra las temperaturas de

congelación o perdida de humedad. Si en el traslado de los especímenes

muestran perdida de humedad se deben envolver en un plástico, arena húmeda.

Se debe de tener en cuenta que el tiempo de transportación no debe exceder de 4

horas.

5.7.15 Factores De Variación En La Resistencia D el Concreto

Las variaciones en la resistencia de las muestras de prueba de concreto

dependen del adecuado control de los materiales, de la fabricación del concreto y

de la realización de los ensayos.

Se ha determinado que existen alrededor de 60 variables que influyen en la

resistencia del concreto a continuación mostramos una tabla que nos muestra

estas posibles variables:

116

Tabla XII. Variables Que Influyen En La Resiste ncia Del Concreto

Fuente: Diego Sánchez de Guzmán. Tecnología del concreto y del mortero. Pág. 191

117

Tabla XII.

Fuente: Diego Sánchez de Guzmán. Tecnología del concreto y del mortero. Pág. 191

118

CAPITULO VI

6. DESARROLLO EXPERIMENTAL

6.1 Muestra De Concreto Premezclado

6.1.1 Muestreos

Como parte del desarrollo experimental y validando la Certificación Grado I, se

realizo un muestreo aleatorio en un proyecto que requerían concreto premezclado,

ubicado dentro del departamento de Guatemala, y al igual que los ensayos, fueron

realizados con el apoyo de laboratoristas certificados de la empresa Mixto Listo.

En cada uno de los muestreos, se siguieron los procedimientos indicados en la

norma ASTM C-172.

6.1.2 Tipo De Concreto Muestreado

El tipo de concreto evaluado, fue un convencional 3003 de acuerdo a la

identificación de la empresa con una f’c de 210 kg/cm² (3000 psi), elaborado con

los materiales siguientes:

• Agregado grueso de cantera caliza, de tamaño máximo ¾”.

• Agregado fino de Proveniente de Agregua

• Cemento de alta CFB.

• Aditivo retardante y fluidificante.

• Agua potable del servicio municipal.

119

6.2 Evaluación Del Volumen Y Calidad Del Concr eto Premezclado

6.2.1 Procedimiento

Para la evaluación del volumen y la calidad del concreto premezclado, fue

necesario el traslado del equipo y personal a La obra donde los camiones

mezcladores entregaban el concreto. Al llegar al proyecto, se preparó el equipo en

los lugares adecuados para la buena realización de los muestreos y ensayos.

Es importante mencionar que antes de la descarga de concreto se hizo el

remezclado en el camión, añadiendo un aditivo fluidificante y una mínima cantidad

de agua.

Se realizaron los ensayos especificados según normas ASTM aplicadas al

concreto en estado fresco las cuales son:

• Muestreo del Concreto fresco (ASTM C 172)

• Temperatura del concreto fresco (ASTM C-1064)

• Asentamiento del concreto fresco (ASTM C-143)

• Peso unitario y rendimiento del concreto fresco (ASTM C-138)

• Contenido de aire por el método de presión (ASTM C-231)

• Elaboración y curado de cilindros de concreto para ensayos de resistencia a

compresión (ASTM C-31)

Nota: En estos Muestreos se utilizo el método Normalizado para verificar el contenido de aire según la Norma

ASTM C 231, Motivo por el cual se omitió el método Volumétrico según Norma ASTM C 173.

Los procedimientos de cada uno de los ensayos están referidos en el capítulo V

120

6.2.2 Resultados Proyecto Alameda Norte Fecha de muestreo: 14/10/2010 Ubicación: Guatemala. Losa

Tabla XIII. Resultados de evaluación volumen y Res istencias

Proyecto Alameda Norte Muestreo 1 Muestreo 2 Muestreo 3

Camión 148 139 62

Volumen nominal (m³) 6.5 7 7

Peso materiales mezclados (kg) 15255.5 16310 16296

Peso unitario en planta (kg/m³) 2347 2330 2328

Peso unitario en campo (kg/m³) 2329 2332 2339

Rendimiento (m³) 6.55 6.994 6.967

Rendimiento relativo 1.008 0.999 0.995

Contenido de aire (%) 1.7 1.9 1.9

Temperatura (ºC) 28.5 28.5 27

Asentamiento 5" 5 1/2" 5"

Resistencia 3 días (Psi) 2241 2112 2177



Fuente: Elaboración Propia

121

Figura 17. Grafica de Resultados según Evaluac ión de Volumen

Fuente: Elaboración Propia

6.2.2.1 ANÁLISIS DE RESULTADOS

6.2.2.2 Evaluación Del Volumen Y Calidad Del Co ncreto Premezclado

(Proyecto Alameda Norte)

Los tres camiones mezcladores descargaron un volumen de concreto

satisfactorio a lo exigido por el cliente, ya que están dentro de la tolerancia

permitida de rendimiento relativo ± 2% Según Norma C-94

Las mezclas de concreto de los tres muestreos alcanzaron la resistencia de diseño

de 210 kg/cm² a los 28 días

122

El contenido de aire de las mezclas de concreto no excede el parámetro máximo

normal de 3% de aire, en concreto sin aire incluido

La temperatura de los concretos está dentro de los límites permitidos entre lo que

no afecta las propiedades del concreto.

6.2.2.3 Importancia De La Certificación Del ACI Grado I

Como parte del Desarrollo experimental realizado se pudo constatar que las

pruebas de campo realizadas por una persona Certificada , aseguran la precisión

en la identificación del concreto de buena calidad y del concreto que no cumple

con los requerimientos que pide el cliente, Los registros completos y exactos

archivados por el técnico certificado son esenciales en el caso que se presente

algún inconveniente obra al momento de suministrar y colocar el concreto

requerido, es por ello que en la actualidad los administradores de proyectos

requieren servicios de personas certificadas.

123

CAPITULO VII

7.1 Documentación Otorgada Por El ACI, Luego De La Aprobación Del

Examen Escrito Y El De Desempeño.

Figura 18. Informe de resultados de la certificación ACI

Fuente: ACI Certification

124

Figura 19. Titulo de Certificación Grado I

Fuente: ACI Certification

125

CONCLUSIONES 1. La mayoría de los resultados de resistencia a compresión, demuestra que se

despacha concreto premezclado con resistencia satisfactoria a lo exigido por el

cliente cuando se lleva un buen control de calidad en la producción del concreto.

2. El control de calidad dentro de las instituciones que producen concreto

premezclado ha mejorado desde la inclusión del programa de certificación a

Técnicos Grado I. En la actualidad, las especificaciones de los proyectos de

construcción requieren personal certificado para realizar pruebas al concreto

fresco suministrado en obra.

3. La variación de resistencias a compresión entre los muestreos, radica en el

asentamiento de cada mezcla debido al incremento de relación agua-cemento,

causado por la adición de agua en el remezclado del concreto, por esto es

necesario tener un buen control de calidad en la producción del concreto

4. El excedente en el tiempo de entrega del concreto premezclado, debido a

las condiciones de distancia y tráfico vehicular en el trayecto a la obra, no afecta

las propiedades de diseño si se utiliza un aditivo fluidificante y retardante, medido

de acuerdo a sus características y condiciones.

5. La aplicación correcta de las Normas ASTM aplicadas al concreto en estado

fresco prepara a la industria de la construcción guatemalteca ante la posibilidad de

una futura certificación obligatoria del personal que trabaja en distintas empresas

involucradas en el ramo de la Construcción.

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RECOMENDACIONES

1. La calidad del concreto premezclado entregado en obra, debe ser evaluada

de acuerdo con los procedimientos especificados según normas ASTM aplicadas

al concreto fresco.

2. La certificación de Técnicos en concreto Grado I, debe de enfocarse hacia

todas las instituciones que ejecuten proyectos que utilizan el concreto

premezclado tales como: la Cámara Guatemalteca de la Construcción, Colegio de

Ingenieros, Colegio de Arquitectos, empresas productoras, entre otros, con el fin

de contribuir con el avance de la construcción en nuestro país a nivel

internacional.

3. Realizar de forma eficiente los distintos ensayos de toma de muestra,

asentamiento, temperatura, contenido de aire, peso unitario y elaboración de

cilindros, bajo las especificaciones de las normas ASTM.

4. A las empresas productoras de concreto, incentivarlos a tener un estricto

control de calidad en su producción, con el fin de mitigar penalizaciones en

distintas obras de construcción y la posibilidad de requerir de remoción y remplazo

del concreto suministrado y colocado, por diversos problemas de resistencia.

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BIBLIOGRAFIA

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premezclado . USA: ASTM C 94/C 94M-00 Vol. 04.02 2000.

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específico, rendimiento y contenido de aire (método gravimétrico) del

concreto . USA: ASTM C 138/C 138M-01 Vol. 04.02 2001.

3. ASTM Book of Standards. Método estándar de ensayo para determinar

el contenido de aire en mezclas de concreto fresco por el método de presión .

USA: ASTM C 231-97 Vol. 04.02 1997

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de concreto de cemento hidráulico . USA: ASTM C 143/C 143M-00 Vol. 04.02

2000.

5. ASTM Book of Standards. Práctica normalizada para la elaboración y

curado en el campo de especímenes de prueba de conc reto .USA: ASTM C

31/C 31M-00 Vol. 04.02 2000.

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