Concreto Expo

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RESISTENCIA DEL CONCRETO EN LA ESTRUCTURA ¿Qué es la resistencia del concreto? Durante la construcción se obtienen muestras de concreto y los procedimientos de las normas ASTM son utilizados para medir la resistencia potencial del concreto que es entregado. Se moldean cilindros de ensayo (probetas) y se curan a temperaturas 7 a 27°C) durante un día y posteriormente se curan de forma húmeda en el laboratorio hasta que son rotos en un ensayo a compresión, normalmente a una edad de 7 y 28 días. Los medios de medición, estimación o comparación de la resistencia del concreto en la estructura incluyen: El martillo de rebote (esclerómetro), la prueba de penetración, la prueba de arrancamiento (pullout), los cilindros de ensayo elaborados en el lugar, el ensayo de testigos (núcleos ex-traídos, corazones) y las pruebas de carga

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RESISTENCIA DEL CONCRETO EN LA ESTRUCTURAQu es la resistencia del concreto? Durante la construccin se obtienen muestras de concreto y los procedimientos de las normas ASTM son utilizados para medir la resistencia potencial del concreto que es entregado. Se moldean cilindros de ensayo (probetas) y se curan a temperaturas 7 a 27C) durante un da y posteriormente se curan de forma hmeda en el laboratorio hasta que son rotos en un ensayo a compresin, normalmente a una edad de 7 y 28 das.

Los medios de medicin, estimacin o comparacin de la resistencia del concreto en la estructura incluyen: El martillo de rebote (esclermetro), la prueba de penetracin, la prueba de arrancamiento (pullout), los cilindros de ensayo elaborados en el lugar, el ensayo de testigos (ncleos ex-trados, corazones) y las pruebas de carga del elemento estructural.

Por qu se mide la resistencia en la estructura?

Los ensayos del concreto en la estructura pueden ser necesarios cuando las resistencias de los cilindros de ensayo normalizados son bajas y no cumplen con la especificacin tal como est indicado en el ACI 318. Sin embargo, no evale la estructura sin chequear primero para estar seguro que: Las resistencias del concreto fallaron al no cumplir lo previsto en la especificacin. Las bajas resistencias no son atribuibles a prcticas de ensayo defectuosas. La resistencia especificada es realmente necesaria. (Verel CIP-9 sobre Baja Resistencia de los cilindros de ensayo de concreto)

Evaluar si un determinado elemento es estructuralmente adecuado Deterioro, refuerzo insuficiente, error de diseo o construccin. Establecer si un elemento estructural requiere reforzamiento Cambio de uso de la estructura Aumento de carga viva. Verificacin de la efectividad del reforzamiento Teora vs. Realidad. Obtener informacin acerca del comportamiento estructural Afinar modelos estructurales Condiciones de borde, distribucin de cargas.

Cundo hacer ensayos de carga?

Sospecha que la construccin no fue hecha adecuadamente. Dudas acerca del diseo estructural. RAZONES PARA ENSAYOS DE CARGA: Efectos externos que afectan la capacidad estructural . Intensidades de carga:1.0 DL + 2.0 LL y 1.5 DL + 1.5 LL

MAQUINA EXTRATORA DE CORAZONES

Los componentes del extractor pueden montarse con facilidad para sutransporte. Puede utilizarse en cualquier ngulo con respecto a la horizontal.

Extraccin de Corazones de Asfalto.Procesoo Se instala el tripie, se coloca el taladro y la broca de 4 para la extraccin, se conecta una de las mangueras a la tapa adaptada del depsito de agua a presin de 16 lts y al taladro; conecta el equipo al generador de energa elctrica. o Una vez que se han efectuado todas las conexiones necesarias se procede a bombear agua del deposito, el operador aplica todo su peso en el equipo evitando movimiento alguno que pudiera alterar la muestra o provocar un accidente y se inicia con la extraccin de la muestra de asfalto.

Extraccin de Corazones Asfalto.Proceso (continuacin)o El proceso de perforacin debe ser lento evitando algn movimiento que

pudiera daar la broca.o Este proceso concluye cuando el agua expulsada durante la perforacin cambie de tonalidad lo cual indica que

se tiene contacto con la terrecera, seprocede a retirar inmediatamente la broca, se extrae la muestra y se mide su espesor.

Extraccin de Ncleos de Hormign. Procesoo Para la extraccin de muestras de concreto hidrulico endurecido el proceso es similar al de asfltico, se utilizara una broca de 3 y una bomba de vaci para la sujecin del equipo en el elemento a analizar. o La extraccin ser lenta y el flujo de agua debe ser constante, se deber tener cuidado al hacer la perforacin sin detener la mquina hasta alcanzar la profundidad deseada, para evitar que la broca que forme podra escalones o muescas en la superficie cilndrica del corazn, prueba. o Concluida la extraccin se extrae la ocasionar concentraciones de carga durante la

muestra, la cual deber tener un unaaltura promedio de 18 a 20 cm.

Ensaye un mnimo de 3 ncleos para cada seccin de concreto cuestionado.

p r e c a u c i o n e s

Obtenga ncleos con un dimetro mnimo de 3 pulgada (85 mm). Obtenga ncleos ms grandes para un concreto con un tamao de agregado mayor de 1 pulgada (25mm).Trate de obtener una longitud de como mnimo 1 veces el dimetro (relacin L/D). No perfore ncleos desde las capas superiores de las columnas, losas, muros, o cimientos, que sern de un 10a un 20% ms dbil que los testigos de la parte media o de las porciones ms bajas. Ensaye los testigos despus de un secado durante 7 das si la estructura estar seca en servicio; en caso contrario humedezca los ncleos 40 horas antes del ensayo.

ENSAYOS EN CONCRETO EN ESTADO ENDURECIDO El ensayo a ejecutarse para determinarse la capacidad y propiedades de una probeta de concreto se llevara a cabo mediante los siguientes procesos con el fin de analizar la mayor cantidad de propiedades. Tenemos: Resistencia a la compresin. Este mtodo de ensayo es usado para determinar la resistencia a la compresin de especmenes cilndricos preparados y curados de manera estndar. Los resultados de este mtodo son usados como base para un control de calidad de la proporcin, mezclado, y colocacin del concreto; determinacin de la conformidad de las especificaciones y control para evaluar la efectividad de las adiciones.

Resistencia a la traccin por compresin diametral.Este ensayo consiste en aplicar una fuerza por compresin diametral a lo largo de un espcimen cilndrico de concreto hasta que este falle. La resistencia a la traccin por compresin diametral es usada para evaluar la resistencia al corte brindado por el concreto en miembros del concreto con refuerzo de agregado liviano.

Equipo con el que se realiza el ensayo de traccin por compresin diametral

ABRASIN Este mtodo de ensayo brinda una indicacin relativa de la resistencia del mortero y concreto basado en muestrear especmenes. Este ensayo ha sido usado exitosamente en el control de calidad de concreto usado para autopistas y puentes.

Molde para el ensayo de Abrasin.

CONTRACCIN POR SECADO.Este mtodo de ensayo determina los cambios longitudinales y evaporacin del agua inmersa que son producidos por cambios de temperatura en especmenes de cemento hidrulico hechos en laboratorio y expuestos a condiciones controladas de temperatura humedad. Estos resultados estarn basados al concreto empleado para dichas pruebas y a los diferentes estados en el que este ser sometido para dicha prueba.

ENSAYOS EN ESTRUCTURAS DE HORMIGON ARMADO.

Se detecten bajas en la resistencia del hormign

Se pretende aumentar las acciones sobre la estructura. Cundo se hacen este tipo de ensayos? cuando;: Por cambio de uso

Se detecten fallos patolgicos de la estructura.

Para determinar la capacidad residual de la estructura tras un siniestro.

TIPOS DE ENSAYOS. Tenemos.

ENSAYOS DESTRUCTIVOS (Cuando afectan a la estructura)

ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS (Cuando no producen ningn dao sobre la misma.) Tenemos.

Tenemos.

Probetas testigo

Pruebas de carga al lmite

Esclermetro

Pruebas de carga normales

Ultrasonidos

ENSAYOS DESTRUCTIVOS.PROBETAS TESTIGO. Muestra extrada de una parte de una estructura mediante procedimientos establecidos en una norma. Son piezas de hormign extradas de la obra real, generalmente con sondas rotatorias. Permiten conocer la resistencia real del hormign puesto en obra, con todas las incidencias que haya podido soportar.

La extraccin de las probetas testigo no debe realizarse antes de 14 das del hormigonado. Debe elegirse con cuidado el lugar del que se extraen, puesto que la seccin resistente puede quedar debilitada. Lugares recomendados: Muros de ascensor. Rampas de escalera.

CUANDO SE REALIZA LOS RESULTADOS DEL CONTROL NO CUMPLEN CON LOS REQUISITOS DE ACEPTACIN EXIGIDOS VERIFICACIN DE COMPACIDAD, AIRE INCORPORADO TESTIGO DE RESULTADOS ERRATICOS SE DISPONE DE NUEVA EXTRACCIN COMO SE REALIZA No afectar la capacidad resistente ni la estabilidad estructural Pueden complementarse con END, para aportar informacin adicional sobre uniformidad y posicin de armaduras Segn IRAM 1551: preparacin y acondicionamiento del testigo Segn IRAM 1546: ensayo a compresin Dimensiones de los testigos Dimetro > 3 veces el Tamao Mximo Nominal del Agregado Dimetro > 75 mm Relacin de esbeltez (Altura /dimetro) comprendida entre 1 y 2

Extraccin mnima de 3 testigos por elemento estructural o zona con hormign de calidad no satisfactorio. Extraccin mnima de 15 testigos cuando se desee evaluar la calidad del hormign de toda la estructura. CIRSOC 201-05: N testigos el doble de lo especificado en 4.2.2.4 Para satisfacer los criterios de aceptacin

Se necesita conocer el estado actual del hormign de una estructura. Cuando en la evaluacin de hormign fresco se obtiene un valor menor al lmite inferior de lo especificado. Cuando la recepcin de la obra se efecta en base a extraccin y evaluacin de testigos Cuando lo determina el proyectista estructural.

Cuando se extraen los testigos?

Dimetro de la probeta testigo Factores a considerar en el resultado del ensayo a compresin. Esbeltez del testigo en el momento del ensayo Presencia de armaduras en el interior del testigo Edad del hormign

ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS.Entendemos como tales aquellos que nos permiten determinar la resistencia de una estructura sin daarla en ningn modo. Tenemos. ESTUDIO ESCLEROMTRICO. Se realiza midiendo con un esclermetro la dureza superficial del hormign. Los fenmenos que afecten a la superficie del hormign, como corrosiones, heladas, incendios, etc. pueden falsear de tal modo este ensayo que lo conviertan en intil.

El esclermetro es un aparato que mide la dureza superficial del hormign en funcin del rebote causado por el impacto de una barra metlica que golpea sobre el elemento que se va a evaluar, por lo que para tener una respuesta adecuada es necesario que la superficie este completamente limpia y lisa, as que es necesario prepararla antes de realizar las pruebas.

ESCLERMETRO DIGITAL PARA ENSAYOS DE CONCRETO.

Permite

realizar pruebas no invasivas para comprobar la resistencia del concreto en un

elemento estructural (columnas, trabes, etc.), mediante el sistema de rebote de martillo convertido en seal elctrica por un microprocesador. Se conecta fcilmente a una PC y puede almacenar hasta 5000 resultados.

EspecificacionesEnerga de impacto: 2.207 NmEscala de medicin: de 10 a 70 N/mm2 Pantalla de caracteres 2 x 16

Alimentacin: Batera recargable integrada Dimensiones: incluyendo maleta 190 x 100 x 350 mm

Peso aproximado: 2 kg

ESCLERMETRO DIGITAL PARA ENSAYOS DE CONCRETO.

ProcesoSe Formatea el ensayo utilizando el men preestablecido considerando la edad del concreto y los factores de correccin en su caso.o

o Se coloca la cabeza del percutor en ngulo recto con la superficie y se presiona el esclermetro de una manera continua contra el elemento hasta que el martillo interno d un golpe; se aplicarn 20 golpes continuos dentro de los limites de la retcula evitando cualquier contacto con el rea de acero. Concluida la prueba obtenemos la lectura que indica la resistencia del concreto.

LIMITACIONES EN LA ESCLEROMETRIANo existe relacin terica entre el NR y la resistencia a compresin, pero si permite determinar correlaciones empricas.

RUGOSIDAD SUPERFICIAL: la mejor terminacin aumenta el NRHUMEDAD: seco aumenta el NR. TEMPERATURA: temp < 0 c aumenta el NR RIGIDEZ DEL ELEMENTO ESTRUCTURAL

CARBONATACIN: aumenta el n r, es necesario determinar con fenolftaleinaDIRECCIN: influencia de la g sobre la masa interna del martillo MIDE DUREZA SUPERFICIAL: solo evala los primeros 3 cm de espesor. Sensible a variaciones locales por presencia de agregados o vacos INFLUENCIA DEL TIPO DE AGREGADOS (DUREZA) CORRELACIN CON LA RESISTENCIA: mediante testigos.

MEDICIN ESCLEROMETRICA .Sobre superficies en contacto con encofrados. Por la variabilidad se sugiere medir por zonas generando cuadrculas de 180cm2 con puntos de medicin distanciados aproximadamente 3 cm. Cantidad de lectura mnima por zona: 9 (nueve).Descartar lecturas que difieran en 5 unidades respecto del promedio Zona confiable: despus del descarte deben quedar 6 lecturas para el promedio.

USOSPermite estimar resistencias cuando existe la correlacin con resultados obtenidos sobre testigos extrados de la misma obra y sector. Como ensayo complementario (NO SUBSTITUTO). Comparando con sectores sobre los que exista certeza de su resistencia a compresin obtenida de los ensayos de control de recepcin (probetas moldeadas). Aplicable a la industria del premoldeado.

ENSAYO DE ULTRASONIDOS OEn el ensayo de ultrasonidos se determina el mdulo de elasticidad dinmico del mismo, por el tiempo que un tren de ondas tarda en atravesar un espesor dado de hormign. Se emplean aparatos especiales que generan y miden ondas generalmente entre 50 y 100 kc/s y miden su velocidad de propagacin,. Se basa en la relacin que existe entre la velocidad de pulso y las propiedades elsticas.

Permite evaluar indirectamente la calidad del material obre correlacin entre velocidad y resistencia

Distancia entre transductores (m) * 106 Velocidad de Pulso (m/seg) =

Lectura de tiempo (microseg)

FACTORES QUE AFECTAN Rugosidad de la superficie: garantizar contacto evitar aire con grasa. Evitar nidos de abeja. Necesidad de pulir en zonas de elevada rugosidad V depende de la longitud del recorrido: la V baja si la longitud aumenta Entre 5 a 30 C la V = cte. Si T> 30 C V disminuye. Si T< 0 C la V aumenta. V aumenta si la Humedad aumenta V aumenta si encuentra Fe V aumenta a medida que lo hace la resistencia para edades mayores Estructuras sometidas a tensiones mayores a la de servicio (entre el 50 y 70 % de la carga de rotura del material), la velocidad de pasaje disminuye por efecto de la microfisuracin. Influencia de la naturaleza del agregado. Aumenta con la densidad.

USOS DEL ULTRASONIDO. Determinar homogeneidad del hormign Detectar presencia de fisuras Descubrir problemas de compactacin (huecos o vacos) Deterioro en la calidad del hormign debido a ataques por fuego y bioqumicos. Determinacin del Ed

MEDIDOR DE RECUBRIMIENTO DE CONCRETO CON SONDA.

Se

utiliza para determinar la profundidad y tamao del armado situado en el

interior de un elemento estructural (columnas, trabes, losas, etc.). As mismo este equipo se puede conectar a una PC para grabar y graficar los resultados obtenidos.

MEDIDOR DE RECUBRIMIENTO DE CONCRETO CON SONDA.Procesoo Se realiza la limpieza de la zona del elemento estructural que se analizar para eliminar las porosidades de la superficie. Se recorre con la sonda en el sentido de la orientacin del elemento para ubicar el estribo y trazarlo. Entre las lneas de estribo se recorre de arriba hacia abajo o de izquierda a derecha con la sonda para ubicar el refuerzo longitudinal.

o

o

o

Se traza la ubicacin del refuerzo longitudinal que genera una retcula de lo detectado.Se especifica la ubicacin del elemento y los datos obtenidos como son el espesor promedio del recubrimiento y el dimetro del refuerzo.

o

EQUIPO PARA LA EXTRACCIN DE MICROTESTIGOS.Permite la evaluacin no destructiva del concreto y mampostera mediante la extraccin de microtestigos de 28 mm. de dimetro, que debido a sus dimensiones no afecta la integridad de la estructura, permitiendo as una fcil restauracin de la superficie de la que se extrajo. Accesorios o Conjunto de gua con brida. o Dos tenazas de sujecin para fijar la gua con brida a la superficie. o Taladro elctrico. o Corona diamantada de 28 mm de dimetro interno x 200 mm de longitude. o Juego de accesorios que incluyen anclajes, arandelas y broca de 3/8. o Dos maletas de transporte.

Dimensiones: 500 x 380 x 130 mm. Peso: 7.5 kg aproximadamente.

EXTRACCIN DE MICROTESTIGOS.Procesoo Se marca la superficie de concreto a

analizar usando una solera de 30 cmde longitud que contiene 3 orificios. o Se perforan los orificios para

posteriormente introducir los taquetes expansivos de 3/8. o Se introducen los tornillos de 3/8 para montar los tenazas de sujecin. o Se asegura la broca de 28 mm de dimetro y 100 mm de longitud a la flecha en el mango, atornillndola dentro de la flecha. o Se monta el mango en la superficie de concreto entre las dos pinzas.

Proceso (continuacin)o Se conecta una de las mangueras a la tapa adaptada del depsito de agua a presin de 16 lts y otra al extremo del

mango del taladro.o Una vez que se han efectuado todas las conexiones necesarias se procede a bombear agua del deposito y comenzar a

perforar aplicando una presin constanteal extremo de la broca; se contina la perforacin hasta alcanzar el espesor requerido en la estructura de concreto. o Concluida la extraccin se liberan las pinzas y se extrae con la el broca equipo de la completamente

estructura; si el ncleo permanece en la estructura se desaloja usando un pincho metlico.

PRUEBAS DE CARGA.La prueba de carga es un ensayo, normalmente no destructivo, que debe aplicarse a elementos flexados, como vigas y forjados. Consiste en cargar un elemento estructural con una carga similar a la prevista y medir la evolucin de sus deformaciones por medio de flexmetros. En obras pblicas la prueba de carga es preceptiva en puentes de ferrocarril y carretera y exige el concurso de empresas muy especializadas. La norma distingue dos casos: Pruebas de carga como informacin complementaria.Son aquellas pruebas cuyo objetivo es obtener datos de la estructura que no se refieran a su capacidad resistente. Pruebas de evaluacin de la capacidad resistente.Son las que tienen como objetivo evaluar la seguridad de la estructura.

PROCESO OPERATIVO. Cargar al menos en cuatro escalones separados por 15 minutos Tras cada escaln se mide la deformacin Terminado el ltimo escaln se espera 24 horas y se mide la deformacin diferida. Se descarga por escalones midiendo las deformaciones tras cada uno de ellos. Se espera otras 24 horas y se mide la deformacin residual

CONDICIONES:No aparecen fisuras no previstas y que comprometan la seguridad o la durabilidad de la pieza. La flecha obtenida es menor que l2/20000 h siendo l la luz de clculo y h el canto. Hay que tener en cuenta que para un voladizo l es el doble de la distancia entre el apoyo y el extremo. Si la flecha mxima es mayor que l2/20000 h, la deformacin remanente ser menor a 1/4 de la deformacin mxima en elementos de hormign armado y a 1/5 en elementos pretensados. Si no lo es se repite la prueba pasadas 72 horas y se exige ahora que la deformacin residual sea inferior a 1/5 de la mxima en esta prueba.

RECOMENDACIONES Hay que asegurarse que la tabiquera inferior no falsea los resultados, por lo que muchas veces es preciso cortar los tabiques en su parte superior. Cuando se emplean sacos de cemento o arena como carga, no se puede descargar de forma inmediata si algo sale mal. Por ello hay que prever un apuntalamiento de emergencia que no afecte a la deformacin del elemento ensayado, pero que evite un posible hundimiento. Generalmente se construye un andamiaje separado unos centmetros para permitir la deformacin del elemento a ensayar. Cuando se emplea agua como carga conviene recordar que una piscina tarda un tiempo considerable en llenarse. Adems hay que prever que si hay que descargarla por emergencia, el agua ha de tener una salida controlada.