MADUREZ - Dirección de Vialidad · Se utilizó en la construcción de las Dovelas del Metro...
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MADUREZ Rodolfo Jeria H.
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MADUREZ
Rodolfo Jeria H.
Concepto
Es una técnica que considera los efectos combinados de tiempo y temperatura que afectan el desarrollo de la resistencia en el hormigón.
Esta técnica proporciona un método relativamente simple y confiable para las estimaciones de resistencias tempranas en el hormigón.
Permite estimar las resistencias de un hormigón bajo condiciones de temperatura variable
Los orígenes del Método de Madurez se remontan a 1940 con una serie de estudios realizados en Inglaterra sobre los métodos de curado acelerado.
La primera vez que se utilizó madurez en Chile fue en la Central Antuco en 1982
Se utilizó para acelerar el desmolde del recubrimiento de los túneles.
Se logró coordinar la faena con un ciclo de 24 horas.
Redujo el costo de construcción en US$ 2.000.000
Origen del Método
Se utilizó en la construcción de las Dovelas del Metro
Desmolde a 16 hrs con 250 kg/cm2
Se está utilizando para Desmolde de Losas en 24 horas
Actualmente es muy utilizado en el Departamento de Carreteras Federales de E.E.U.U.
Madurez
El método se basa en que la resistencia de un hormigón, con una dosificación determinada, está en función de su temperatura y del tiempo en el que se encuentra a dicha temperatura.
Esto se puede expresar con la ecuación de madurez de Nurse-Saul:
t
txTTaM0
)0(
En que:
M= madurez
Ta = temperatura promedio del hormigón en el intervalo de tiempo ∆ t
∆ t = intervalo de tiempo elegido
T0 = temperatura bajo la cual no hay ganancia de resistencia
t
txTTaM0
)0(
Madurez
El factor de madurez vs tiempo a partir de la fórmula de Nurse-Saul se puede describir como el área bajo la curva como lo muestra la figura:
El principio de madurez establece que distintas amasadas de un hormigón con una dosificación común tendrán la misma madurez y por lo tanto adquirirán la misma resistencia.
Para el Datum T0 se han propuesto varios valores, sin embargo Saul sugiere T0=0°C
Madurez
Para un mismo hormigón curado a baja temperatura durante mas tiempo, tiene un índice de madurez igual si este fue curado menos tiempo a mayor temperatura
Relación resistencia-madurez
La figura muestra la resistencia vs edad de un hormigón curado a distintas temperaturas el cual es llevado a un gráfico resistencia vs madurez
Relación resistencia -madurez
Se han desarrollado diferentes formulas para determinar la relación resistencia - madurez:
Si se grafican estas funciones para un mismo hormigón se observan curvas muy similares
Dado lo anterior, lo que normalmente se utiliza y es mas exacto para determinar la resistencia a partir de la madurez de un hormigón es la interpolación entre dos puntos temperatura-tiempo
El procedimiento para determinar la relación de madurez vs resistencia de un determinado hormigón está descrito en la ASTM C1074
Se requiere preparar una serie de probetas (para compresión o flexotracción según sea el caso), que se curan en condiciones estándar y se ensayan en laboratorio, Para ello:
Se toma una muestra de 19 probetas del hormigón a calibrar
En una de las probetas se coloca un sensor de madurez, en el momento se llenarla
Procedimiento
Procedimiento
El sensor debe ubicarse en el centro del hormigón de la probeta
Se inicializa el sensor una vez terminado de colocar el hormigón en la probeta
Para ello se le introduce: obra, tipo de hormigón muestreado, y el equipo introduce automáticamente la hora y fecha.
El valor Datum de temperatura es 0°C
Las restantes probetas se cuidan de igual forma
Procedimiento
Se llevan todas las probetas a laboratorio y se curan de igual forma
Se ensayan pares de probetas sin sensores a los 2,3,5,7,10, 14, 21, 28 y 90 días
Se mide la madurez en la probeta con el sensor al momento de realizar el ensayo de resistencia
Se calcula el promedio de resistencia de las dos probetas ensayadas
Con los resultados obtenidos se genera la curva madurez vs resistencia.
El Laboratorio de Vialidad podrá confeccionar su propia curva.
Se debe verificar la curva cada 5.000 m3 de hormigón producido, ensayando a 3, 7, 14, 21 y 28 días
Se acepta la curva de madurez del contratista si los puntos de madurez vs resistencia caen dentro de la tolerancia de ± 10%.
Procedimiento
Comprobación de la relación Madurez - Resistencia
0
100
200
300
400
500
600
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000
Resis
ten
cia
(K
g/
cm
2)
Madurez (°C x hr)
Curva de Madurez v.s. Resistencia
+ 10%
- 10%
Procedimiento en obra
El contratista, deberá colocar un sensor para medir madurez en el hormigón vaciado por el último camión de cada una de las jornadas de pavimentación.
Estos sensores deberán ubicarse al menos 20 cm alejados del borde en la mitad del espesor de la losa y alejado de cualquier enfierradura.
Objetivos y ventajas
Permite determinar el inicio del retiro de los moldajes
Cuando una estructura puede ser sometida a cargas
Cuando un pavimento puede ser dado a tránsito
Permite conocer el momento en que el hormigón adquiere la resistencia necesaria para realizar el post tensado de cables o soltar el acero pretensado
Time(hrs) Temperat
ure (ºC) Maturity (ºC-Hrs)
0 0 26 0
1 0 30 30
2 0 28 58
3 0 27 85
4 0 26 111
5 0 26 137
6 0 27 164
7 0 29 192
8 0 31 221
9 0 33 253
10 0 33 286
11 0 33 319
12 0 33 352
13 0 33 385
14 0 33 418
15 0 32 451
16 0 32 483
17 0 31 515
18 0 31 546
19 0 30 576
20 0 29 605
21 0 29 634
22 0 30 664
23 0 31 694
24 0 32 726
25 0 32 758
26 0 32 790
27 0 32 822
t
txTTaM0
)0(
• Confiabilidad del método
2F
2D
3A
3B
3C
3D
3E
3F
3G
4A
4B
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6B
6D
Horas
Ma
du
rez ºC
*h
Gracias.
