Pruebas Al Concreto Fresco

construcción y tecnología110

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n este número iniciamos una se-rie de presentaciones sobre las siete pruebas que deben hacerse al concreto en estado fresco.

El incremento en la demanda de certificación por parte de laboratorios, empresas constructoras y organismos gubernamentales ha hecho posible la creación y mantenimiento de un pro-grama de certificación, para mejorar la exactitud y confiabilidad de las pruebas de campo al concreto recién mezclado.

Pruebas al concreto fresco

E

Además de mejorar la calidad de las construcciones de concreto, la certifica-ción tiene la intención de preparar a los actores de la industria del cemento y del concreto ante la posibilidad de una futura certificación obligatoria y de formar las ba-ses para los programas de certificación del más alto nivel. Los técnicos que mejoran sus habilidades y obtienen su credencial a través de la certificación incrementarán sus oportunidades y contribuirán al avan-ce de la industria de la construcción.

Propósito e importanciade la certificaciónTodo proyecto de construcción se be-neficia al emplear técnicos certificados para llevar a cabo las pruebas al concreto fresco en la obra. La ejecución apropiada de las pruebas mejora la confiabilidad de los resultados de las mismas. Esto auxilia al control de calidad del concreto y puede minimizar costosos retrasos que resultan de la falta de confianza en los resultados de las pruebas. Lo que es más importante, las pruebas de campo apropiadas aseguran la precisión en la identificación del con-creto de buena calidad y del concreto que no cumple. Los registros completos y exactos, archivados por el técnico certificado son esenciales en el caso de una disputa.

PruEbas al concrEto

Primera de siete partes

a)

b)

El uso cada vez mayor de las espe-cificaciones de resultado final es otra razón para especificar técnicos certi-ficados en los proyectos de construc-ción. Las sustanciales penalizaciones y

la posibilidad de requerir la remoción y el reemplazo del concreto con resulta-dos de baja resistencia, hacen esencial que, las pruebas al concreto fresco sean llevadas a cabo apropiadamente y que los técnicos empleados posean la confianza de los administradores del proyecto.

Obtención de la muestra de concreto que será probadoEl proceso para probar el concreto fresco en la obra comienza con los pro-cedimientos para obtener y preparar la muestra de concreto que será probado. La ASTM C 172 señala los procedimien-tos normalizados para obtener una muestra representativa de una carga de concreto en varios tipos de equi-pos de mezclado y/o agitación. Ade-más, la norma señala los límites de tiempo específicos respecto a cuándo deben empezar las pruebas para de-terminar el revenimiento y el contenido de aire y para iniciar el moldeo de los especímenes para pruebas.

Con frecuencia se observa el mal há-bito de los técnicos al obtener la muestra de concreto tan rápido como éste llega al sitio de la obra, dando como resultado que se haga el muestreo de la primera porción de la descarga de la mezcla. Esta práctica es una violación a las especifi-caciones según las cuales el concreto se está suministrando (ACI 301, ACI 318 y

problemas, causas y soluciones 111

d)c)

e)

f )


20 PruEbas al concrEto

ASTM C 94), y puede dar como resultado una muestra no representativa del con-creto. Cuando usted considere que las es-pecificaciones solamente requieren que las pruebas de resistencia se hagan cada 76.5 m3 (ACI 301) o cada 114.7m3 (ACI 318), se hace más evidente la necesidad de una verdadera muestra representativa. La muestra de concreto mínima deberá ser de 28 litros, de la cual se elaborarán los especímenes para pruebas de resistencia a la compresión, lo que representa sólo del 0.025 al 0.037 por ciento de la cantidad total del concreto colocado.

Para asegurar la precisión en las prue-bas del concreto fresco se deben tomar todas las precauciones para obtener una muestra de concreto verdaderamente re-presentativa del total de la mezcla y luego proteger esa muestra de los efectos dañi-nos de la evaporación y la contaminación. A continuación presentamos un resumen de los pasos que intervienen en el mues-treo del concreto recién mezclado. Usted puede usarla para familiarizarse con los procedimientos básicos de este método antes de continuar con el propio estudio de la Norma ASTM. Sin embargo, este resumen no tiene la intención de reem-plazar los estudios completos que usted haga de la Norma ASTM C 172.

Obtenga una muestra representativa (por ejemplo, de un camión mezclador de tambor giratorio)

a) Muestre el concreto en dos o más intervalos igualmente espaciados durante la descarga de la porción media de la mezcla.b) Pase repetidamente el recipiente interceptando el flujo de la descarga o desvíe completamente el flujo de descarga hacia el recipiente del muestreo.c) Traslade las muestras al lugar de la prueba.d) Combine las muestras y remezcle para formar la muestra compuesta.e) Obtenga la muestra compuestas dentro de un intervalo de 15 minutos.f) El tamaño mínimo de la muestra empleada para pruebas de resistencia deberá ser de 28 litros.


Empiece las pruebas de temperatura, revenimiento y contenido de aire dentro de los 5 minutos siguientes a la obtención de la porción final de la muestra compuesta. Inicie el moldeo de los cilindros dentro de los 15 minutos siguientes a la prepa-ración de la muestra compuesta.

Proteja la muestra contra la evapora-ción rápida y la contaminación.

Tomado con fines de promover la capacitación y certificación de la publica-

ción Manual del Técnico CP-1(07)Técnico para pruebas al Concreto en la obra Gra-do 1, Traducción del Technician Workbook Concrete Field Testing Technician Grade 1. C.P.-1, 07. ACI 2007, Ed. Mark A.Campo.

Informes cobre el curso de Certificación de Técnicos de Pruebas al Concreto: Ing. Donato Figueroa Gallo. Correo electróni-co: [email protected]

construcción y tecnología�

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n este número continuamos con el segundo de los siete docu-mentos en torno a las siete prue-bas básicas que deben hacérsele

al concreto freso.

Medición de temperatura del concreto recién mezcladoLa temperatura es uno de los factores más importantes que influyen en la cali-dad, tiempo de fraguado y resistencia del

Pruebas al concreto fresco

E concreto. Sin el control de la temperatura del concreto, predecir su comportamien-to es muy difícil, si no imposible.

Un concreto con una temperatura inicial alta, probablemente tendrá una resistencia superior a lo normal a edades tempranas y más baja de lo normal a eda-des tardías. La calidad final del concreto probablemente se verá también disminui-da. Por el contrario, el concreto colado y curado a temperaturas bajas desarrollará su resistencia a una tasa más lenta, pero finalmente tendrá una resistencia más alta y será de mayor calidad. La tempe-ratura del concreto se usa para indicar el tipo de curado y protección que se necesitará, así como el lapso de tiempo en que deben mantenerse el curado y la protección. Al controlar la temperatura del concreto dentro de los límites acep-tables se podrán evitar problemas tanto inmediatos como futuros. Cuando hay que evaluar diferentes tipos de concreto, la temperatura de las mezclas de cada concreto debe ser tan idéntica como sea posible. La temperatura del concreto afecta el comportamiento de los aditivos químicos, los aditivos inclusores de aire, los materiales puzolánicos y otros tipos de aditivos y adicionantes.

ASTM C 1064 Mediciónde temperatura del concreto con cemento hidráulico recién mezclado.A continuación se da un resumen de los pasos clave que intervienen en la medición de la temperatura del concreto recién mezclado. Este resumen se deriva de la lista de verificación real usada en el examen de desempeño del ACI. Usted puede usarla para familiarizarse con los procedimientos básicos de este método antes de continuar con el propio estudio de la Norma ASTM. Sin embargo, cabe su-brayar que este resumen no tiene la inten-

PruEbas al concrEto

Segunda de siete partes

problemas, causas y soluciones �

ción de remplazar los estudios completos que usted haga de la Norma ASTM.

Coloque el dispositivo para medir la temperatura en el concreto de modo que la porción sensible esté sumergida al menos 3 pulgadas [75 mm].

Presione suavemente el concreto alrededor del dispositivo para medir la temperatura de modo que la temperatura del aire ambiente (afuera) no influya en la temperatura medida.

Deje el dispositivo para medir la temperatura del concreto por un mínimo de 2 minutos, o hasta que la lectura se estabilice.

Lea y registre la temperatura del con-creto fresco al 1 °F [0.5 °C] más próximo mientras que el dispositivo para medir la temperatura está en el concreto.

Complete la medición de la tempera-tura cinco minutos después de obtener la muestra de concreto.


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l propósito de la prueba de revenimiento es determinar la consistencia del concreto. Esta es una medida de la fluidez o

movilidad relativa de la mezcla de concre-to. El revenimiento no mide el contenido de agua o la trabajabilidad del concreto. Es verdad que el incremento o disminu-ción en el contenido de agua causará el correspondiente aumento o disminución en el revenimiento del concreto, siempre y cuando todos los otros materiales y condiciones permanezcan constantes. Sin embargo, muchos factores pueden causar

Revenimiento en el concretoelaborado con cemento hidráulico

E que el revenimiento del concreto cambie sin que cambie el contenido de agua.

Además, el contenido de agua puede aumentar o disminuir sin sentirse un cambio aparente en el revenimiento del concreto. Ciertos factores como el cambio de las propiedades de los agregados o granulometría, proporciones de la mezcla, contenido de aire, temperatura del concre-to o el uso de aditivos especiales pueden influir en el revenimiento del concreto, o inversamente, pueden resultar en un cambio en el requerimiento de contenido de agua para mantener un revenimiento dado. Por ejemplo, una mezcla con exceso de arena puede requerir más agua de mez-clado que las proporciones especificadas en el diseño de mezcla original, pero el revenimiento puede permanecer igual. Por lo tanto, usted no puede suponer que la relación agua/cemento sea mantenida simplemente porque el revenimiento está entre los límites de la especificación.

A continuación se da un resumen de los pasos clave que intervienen en la deter-minación del revenimiento del concreto de cemento hidráulico Portland. Este re-sumen se deriva de la lista de verificación usada en el examen de desempeño del ACI. Usted puede usarla para familiari-zarse con los procedimientos básicos de este método antes de continuar con el propio estudio de la Norma ASTM. Sin embargo, este resumen no tiene la intención de remplazar los estudios completos que usted haga de la Nor-ma ASTM.

1. Humedezca el interior del cono de revenimiento.

2. Coloque el cono sobre una superfi-cie plana, mojada, no absorbente y rígida.

3. Sostenga el cono firmemente en su lugar parándose sobre los dos estribos de apoyo a cada lado del molde. Llene el cono en tres capas.

PruEbas al concrEto frEsco

Tercera de siete partes


Para la primera capa:a) Llene el molde a aproximada-

mente 1/3 de su volumen 70 mm.b) Varille la capa 25 veces en todo

su espesor. Distribuya uniformemente los golpes sobre la sección transversal de la capa. Incline ligeramente la varilla, empe-zando cerca del perímetro, continuando progresivamente en forma de espiral hacia el centro.

Para la tercera capa:a) Amontone el concreto por encima

de la parte superior del cono.b) Varille la capa 25 veces en todo

su espesor, penetrando ligeramente en la segunda capa. Distribuya uniformemente los golpes en toda la sección transversal de la capa.

c) Sí como resultado del varillado el concreto cae de la parte superior del cono, agregue concreto a modo de man-tener un exceso por encima del cono. Continúe el conteo del varillado desde el valor alcanzado antes de agregar con-creto al cono.

Para la segunda capa:c) Llene el cono a aproximadamen-

te 2/3 de su volumen, aproximadamente 16.00 cm.

d) Varille la capa 25 veces en todo su espesor, penetrando ligeramente en la primera capa. Distribuya uniformemente los golpes en toda la sección transversal de la capa.


3 PruEbas al concrEto frEsco

4. Enrase la parte superior de la superficie de concreto con la varilla de compactación en un movimiento de enrasado.

6. Remueva inmediatamente el cono levantándolo en una dirección vertical constante. No debe haber ningún mo-vimiento lateral o de torsión del cono al estarlo levantando.

7. Complete la prueba de revenimien-to, a partir del llenado hasta la remoción del cono, en 2-1/2 min.

8. Si ocurre un claro desplome o par-tición del concreto desde un lado o una porción de la masa, deseche la prueba y haga una nueva prueba en otra porción de la muestra.

9. Mida inmediatamente el reveni-miento. Este es la distancia vertical en-tre la parte superior del cono y el centro original desplazado en la parte superior de la superficie del espécimen.

10. Registre el revenimiento a los 5 mm más próximos.

5. Al tiempo que se mantiene una presión hacia abajo, remueva el concreto que se haya acumulado alrededor de la base del cono durante el enrasado.

Nota: Este texto fue tomado con fi-nes de promover la capacitación y cer-tificación de la publicación Manual del Técnico CP-1(07) Técnico para pruebas al Concreto en la obra Grado 1. Traducción del Technician Workbook Concrete Field Testing Technician, Grade 1. C.P.-1, 07. ACI 2007. Ed. Mark A.Campo.


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a prueba de la masa volumétrica es una herramienta importante utilizada para controlar la calidad del concreto recién mezclado.

Después de que se ha establecido un pro-porcionamiento para la mezcla de concreto, un cambio en la masa volumétrica indicará un cambio en uno o más de los otros requisi-tos del desempeño del concreto. Una masa volumétrica más baja puede indicar, 1) que los materiales han cambiado, 2) un mayor contenido de aire, 3) un mayor contenido de agua, 4) un cambio en las proporciones de los ingredientes y/o, 5) un menor conte-nido de cemento. Inversamente, la masa volumétrica más alta indicará lo contrario de las características del concreto antes mencionadas.

Una masa volumétrica más baja que las proporciones de la mezcla de concre-to establecidas, en general indicará un “sobrerendimiento”; esto significa que el contenido de cemento requerido para un metro cúbico disminuye para producir un mayor volumen de concreto. Por lo tanto, son de esperarse resistencias más bajas así como una reducción de las otras cualidades deseables del concreto. Si la reducción de la masa unitaria del concre-to se debe a un incremento en el conteni-do de aire, posiblemente el concreto será más durable en su resistencia a ciclos de congelación y deshielo, pero las cualida-des de resistencia a la compresión, a la abrasión, al ataque de químicos, a la con-tracción y al agrietamiento del concreto, se verán adversamente afectadas.

La prueba de masa volumétrica se debe usar para controlar concretos li-geros y pesados. Un cambio en la masa unitaria podría afectar inversamente la bombeabilidad, colocación, acabado y re-sistencia de todos los tipos de concreto.

Ya que la prueba de la masa volumé-trica es tan importante para regular la

Determinación dela masa unitaria

L

calidad del concreto, es fundamental que la prueba se realice de acuerdo con los procedimientos estándar especificados. Se debe conocer el volumen exacto del contenedor; después de que la muestra de concreto se enrase al nivel del reci-piente, todo el concreto adherido a la parte exterior del recipiente debe remo-verse antes de pesar la muestra.

En el laboratorio la prueba de la masa unitaria se puede usar también para determinar el contenido de aire (porcentaje de vacíos) del concreto, puesto que se conoce el peso teórico del concreto calculado sobre la base de libre de aire (kg/m3).

Densidad (masa específica) y volumen producido de concreto y contenidode aire, ASTM C138A continuación se brinda un resumen de los pasos clave que intervienen en la determinación del peso unitario del concreto. Este resumen se deriva de la lista de verificación usada en el examen de desempeño del ACI. Usted puede usarlo para familiarizarse con los proce-dimientos básicos de este método antes de continuar con el propio estudio de la Norma ASTM C 138. Cabe aclarar que este resumen no tiene la intención de remplazar los estudios completos que usted haga de la Norma ASTM C 138.

pruebas aL concreto fresco

Cuarta de siete partes


1. Determine el peso del recipiente vacío (en kg) que ha de usarse.

2. Coloque el concreto en el reci-piente en tres capas de aproximadamen-te igual volumen.

Para la primera capa:

a) Llene el recipiente a aproximada-mente 1/3 de su volumen.

b) Varille la capa 25 veces en todo su espesor, pero sin golpear con fuerza el fondo del recipiente. Distribuya el vari-llado uniformemente en toda la sección transversal del recipiente.

c) Golpee ligeramente la parte exte-rior del recipiente de 10 a 15 veces con el martillo de hule para cerrar los huecos dejados por la varilla de compactación.

3. Para la segunda capa:a) Llene el recipiente a aproximada-

mente 2/3 de su volumen.b) Varille la capa 25 veces, penetrando

la primera capa aproximadamente 25 mm distribuya el varillado uniformemente en toda la sección transversal del reci-piente.

c) Golpee ligeramente el exterior del recipiente de 10 a 15 veces con el martillo de hule para cerrar los huecos dejados por la varilla de compactación.

4. Para la tercera capa:a) Agregue material evitando que

se derrame.


3 pruebas aL concreto fresco

7. Limpie completamente el exterior del recipiente y determine la masa (kg) del recipiente lleno con concreto.

8. Calcule la densidad (masa unitaria) del concreto en el recipiente, restando el peso del recipiente vacío, dividir entre el volumen del recipiente y registre el resultado en kg/m3.

b) Varille la capa 25 veces, penetran-do la segunda capa aproximadamente 25 mm, distribuya el varillado uniforme-mente en toda la sección transversal del recipiente.

c) Golpee ligeramente el exterior del recipiente de 10 a 15 veces con el martillo de hule para cerrar los huecos dejados por la varilla de compactación.

5. Después de compactar la terce-ra capa se considera óptimo, agregar aproximadamente 3 mm de concreto por encima de la parte superior del recipiente. Se puede agregar o remover material representativo según sea necesario pre-viamente al enrasado.

6. Enrase la parte superior de la superficie del concreto y de un acaba-do suavemente con la placa plana de enrasado, dejando el recipiente lleno justamente a nivel.

Tomado con fines de promover la capacitación y certificación de la publicación Manual del Técnico CP-1(07) Técnico para pruebas al Concreto en la obra Grado 1. Tra-ducción del Technician Workbook Concrete Field Testing Technician Grade 1. C.P.-1, 07. ACI 2007. Ed. Mark A. Campo.


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ste método de prueba se puede usar para determinar el contenido de aire de los concretos normal y pesado. Sin

embargo, no puede usarse con agregados altamente porosos como los que se encuentran en el concreto ligero. Este método determinará la cantidad de vacíos de aire en el concreto, tanto incluido como atrapado.

La inclusión de aire es necesaria en el concreto que estará expuesto a ciclos de congelación y deshielo y a químicos descongelantes. Los vacíos microscópicos de aire incluido aportan una fuente de alivio a la presión interna dentro del concreto para acomodar las presiones que se desarrollan cuando se forman los cristales de hielo en los poros y en los capilares del concreto. Sin el contenido de aire apropiado en el mortero del concreto, el concreto normal que está expuesto a ciclos de congelación y deshielo, se escamará y/o astillará, dando como resultado una falla en su durabilidad. Sin embargo, debemos ser cuidadosos de no tener demasiado aire incluido en el concreto. En concretos diseñados para alcanzar 20 a 35 MPa, conforme se incrementa el contenido de aire en más de un 5%, habrá una reducción correspondiente en la resistencia del concreto. Típicamente, esta reducción de resistencia será del orden del 3 al 5% por cada 1% de contenido de aire por arriba del valor de diseño. Por ejemplo, un concreto proporcionado para 5% de aire será aproximadamente de 15 al 25% menor en resistencia sí el contenido de aire se eleva al 10%.

Determinación delcontenido de airedel concreto reciénmezclado por elmétodo de presión

E

A continuación se presenta un resumen de los pasos clave que intervienen en la determinación del contenido de aire del concreto recién mezclado por el método de presión. Este resumen se deriva de la lista de verificación usada en el examen de desempeño del ACI. Usted puede usarla para familiarizarse con los procedimientos básicos de este método antes de continuar con el propio estudio de la Norma ASTM C 231. Cabe subrayar que este resumen no tiene la intención de remplazar los estudios completos que usted haga de la Norma ASTM.

1. Humedezca el interior del recipiente y colóquelo sobre una superficie plana, nivelada y firme.

2. Para la primera capa:

a) Llene el recipiente aproximadamente 1/3 de su volumen.

b) Varille la capa 25 veces en todo su espesor pero sin golpear con fuerza el fondo del recipiente. Distribuya uniformemente el varillado en toda la sección transversal del recipiente.

c) Golpee vigorosamente el exterior del recipiente de 10 a 15 veces con el martillo de huele para cerrar los huecos dejados por la varilla de compactación.

3. Para la segunda capa:

a) Llene el recipiente a aproximadamente 2/3 de su volumen.

b) Varille la capa 25 veces, penetrando la primera capa aproximadamente 25 mm, distri

pruEbas al concrEto frEsco

Quinta de siete partes


buya uniformemente el varillado en toda la sección transversal del recipiente.

c) Golpee vigorosamente ligeramente el exterior del recipiente de 10 a 15 veces con el martillo de hule para cerrar los huecos dejados por la varilla de compactación.

4. Para la tercera capa:

a) Agregue concreto de tal manera que se evite desparramar excesivamente.

b) Varille la capa 25 veces, penetrando la segunda capa aproximadamente 25 mm, distribuyendo uniformemente el varillado en toda la sección transversal del recipiente.

b) Golpee vigorosamente el exterior del recipiente de 10 a 15 veces con el martillo de hule para cerrar los huecos dejados por la varilla de compactación.

5. Enrase la capa superior del concreto:

a) Si se usa la placa de enrase:

1) Cubra 2/3 de la superficie superior del concreto con la placa: Extraiga la placa usando un movimiento de aserrado al tiempo que

se mantiene el nivel de la placa. 2) Coloque la placa sobre el área

original cubierta en el Paso Cinco. Avance la placa completamente a través de la superficie superior del concreto usando nuevamente un movimiento de aserrado, con una presión hacia abajo, y manteniendo el nivel de la placa.

3) Sosteniendo la placa en una posición inclinada, y usando el borde de la placa imprima varios golpes finales para producir una superficie acabada lisa.

b) Si se usa regla para enrasar: enrase la superficie por medio de la regla a través del borde del recipiente de medición con un movimiento de aserrado hasta que el recipiente este lleno a nivel.

6. Limpie completamente la pestaña/borde del recipiente y cubra el ensamblaje.

7. Sujete la tapa al recipiente asegurando un sellado con gran presión.


5 pruEbas al concrEto frEsco

samente los lados del recipiente con el martillo de hule. Golpee ligeramente el manómetro con la mano para estabilizar su manecilla.

14. Lea el porcentaje de aire en la carátula del manómetro.

15. Cierre la válvula de aire y luego libere la presión en el recipiente abriendo ambas llaves de purga antes de remover la tapa.

16. Calcule el contenido final de aire restando el Factor de Corrección del Agregado, de la lectura de la carátula del manómetro y registre los resultados.

DEBE USARSE UNMEDIDOR TIPO B

8. Cierre la válvula de aire entre la cámara de aire y el recipiente. Abra las dos llaves de purga en la tapa.

9. Utilice una jeringa para inyectar agua a través de una llave de purga hasta que el agua emerja de la llave de purga en el lado opuesto. Golpee el medidor ligeramente hasta que todo el aire sea expelido.

10. Cierre la válvula de alivio y bombee aire dentro de la cámara de aire hasta que la manecilla en la carátula del manómetro esté sobre la línea de la presión inicial. Espere algunos segundos para que el aire comprimido se enfríe.

11. Estabilice la manecilla del manómetro en la línea de la presión inicial aliviando, bombeando y golpeando ligeramente el manómetro manualmente

12. Cierre ambas llaves de purga.13. Abra la válvula entre la cámara

de aire y el recipiente. Golpee vigoro

Nota: Este documento fue tomado con fines de promover la capacitación y certificación de la publicación: Manual del Técnico CP-1(07), Técnico para pruebas al concreto en la obra Grado 1, traducción del Technician Workbook Concrete Field Testing Technician Grade 1, C.P.1, 07, ACI 2007, ed. Mark A.Campo.


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ste método de prueba puede ser usado para determinar el contenido de aire de cualquier tipo de concreto ligero, normal y

pesado. Con el método de prueba se determina la cantidad de aire en el concreto, tanto incluido como atrapado.

La inclusión de aire es necesaria en el concreto que estará expuesto a ciclos de congelación y deshielo así como a químicos descongelantes. Los vacíos microscópicos de aire incluido aportan una fuente de alivio a la presión interna dentro del concreto para acomodar las presiones desarrolladas cuando se forman los cristales de hielo en los poros y en los capilares del concreto. Sin el contenido de aire apropiado en el mortero del concreto, el concreto normal que está expuesto a ciclos de congelación y deshielo, se escamará y/o astillará, dando como resultado una falla en la durabilidad del concreto.

Sin embargo, debemos ser cuidadosos de no tener demasiado aire incluido en el concreto. En concretos diseñados para alcanzar 20 a 35 MPa, conforme se incrementa el contenido de aire —digamos en más de un 5%—, habrá una reducción correspondiente en la resistencia del concreto. Típicamente, esta reducción de resistencia será del orden del 3 al 5% por cada uno por ciento de contenido de aire por arriba del valor de diseño. Por ejemplo, un concreto proporcionado para 5% de aire será aproximadamente de 15 a 25% menor en resistencia sí el contenido de aire se eleva al 10%.

Determinación del contenido de airedel concreto recién mezclado por elmétodo volumétrico

E

ASTM C 173Determinación del contenido de aire del concreto recién mezclado por el método volumétricoA continuación se da un resumen de los pasos clave que intervienen en la determinación del contenido de aire del concreto recién mezclado, por el método volumétrico. Este resumen se deriva de la lista de cotejo real usada en el examen de desempeño del ACI. Usted puede usarlo para familiarizarse con los procedimientos básicos de este método antes de continuar con el propio estudio de la Norma ASTM. Recuerde: este resumen no tiene la intención de remplazar los estudios completos que usted haga de la Norma ASTM.

1. Moje el interior del recipiente y séquelo hasta obtener una apariencia húmeda, pero no brillante.

2. Para la primera capa:

a) Llene el molde aprox imadamente ½ de su volumen.

b) Varille la capa 25 veces, no golpee con fuerza el fondo del recipiente, distribuya uniformemente el varillado en toda la sección transversal del molde.

c) G o l p e e el exterior del molde de 10 a 15 veces con el martillo de hule para cerrar los huecos dejados por la varilla de compactación.

3. Para la segunda capa:

a) Llene el molde con concreto.

pruEbas al concrEto frEsco

Sexta de siete partes


10. Invierta rápidamente el medidor, agite la base, y regrese el medidor a la posición vertical. No invierta el medidor por más de 5 segundos a un tiempo.

11. Repita el proceso de inversión, sacudida y posición vertical por un mínimo de 45 segundos y hasta que el concreto se libere del recipiente.

12. Ruede vigorosamente el medidor de ¼ a ½ vuelta hacia adelante y hacia atrás varias veces, empezando y deteniendo rápidamente el rodamiento.

13. Gire la base aproximadamente 1/3 de giro y repita el procedimiento de rodamiento en el Paso 12.

14. Repita los pasos 12 y 13 por aproximadamente 1 minuto al tiempo que escucha el deslizamiento del agregado en el medidor.

15. Ponga el medidor en posición vertical, afloje la tapa, y permita que el nivel del líquido se estabilice. El nivel del líquido está estable cuando no hay cambio en más de 0.25% dentro de un periodo mínimo de 2 minutos.

b) Varille la capa 25 veces, penetrando aproximadamente 25 mm la capa anterior. Distribuya el varillado de manera uniforme en toda la sección transversal del molde.

c) Golpee l igeramente el exterior del molde de 10 a 15 veces con el martillo de hule para cerrar los huecos dejados por la varilla de compactación.

4. Después de golpear ligeramente la segunda capa, es aceptable un ligero exceso de concreto de 3 mm o menos, por encima del borde. Agregue o remueva una muestra representativa de concreto, según sea necesario.

5. Enrase el exceso de concreto con la varilla y limpie la pestaña del recipiente hasta que quede limpia.

6. Moje el interior de la sección superior del medidor, incluyendo el empaque, y fíjelo al recipiente, creando un sello impermeable al agua.

7. Inserte el embudo y agregue al menos 0.5 L de agua seguido de la cantidad seleccionada de alcohol isopropilo. Registre la cantidad de alcohol agregado.

8. Agregue agua hasta que aparezca en el cuello de la sección superior. Remueva el embudo. Ajuste el nivel del líquido (agua y alcohol) con la jeringa hasta que la parte inferior del menisco esté a nivel con la marca cero de la escala transparente.

9. Coloque y apriete la tapa con rosca, produciendo un sello impermeable al agua.


6 pruEbas al concrEto frEsco

segunda lectura como la “Lectura inicial del medidor” y repita los pasos del 12 al 19.

23. Si la tercera lectura del nivel del líquido no ha cambiado en más de 0.25% respecto de la “Lectura inicial del Medidor”, registre la tercera lectura como la “Lectura final del medidor”. De no ser así, deseche la prueba y realice una nueva usando alcohol adicional.

24. Desensamble el medidor, descargue el contenido de la base, y examine la base para verificar que no haya porciones de concreto no perturbado, formando paquetes apretados pegados al molde.

25. La lectura final del contenido de aire es igual a la “Lectura final del medidor”, menos la corrección para grandes cantidades de alcohol (Folleto para el Examen de Desempeño, Tabla 1) más el número de copas calibradas de agua agregadas. Reporte el contenido de aire al 0.25% más próximo.

16. Si el nivel del líquido no se estabiliza en 6 minutos, descarte la prueba y realice una nueva prueba usando alcohol adicional.

17. Si hay más presencia de espuma en el cuello del equivalente a 2 divisiones porcentuales completas, deseche la prueba y realice una nueva usando alcohol adicional.

18. Si el contenido de aire es mayor que un rango del 9%, agregue copas calibradas de agua al medidor para subir el nivel del líquido dentro del rango del medidor. Registre el número de copas de agua agregada.

19. Cuando el nivel del líquido esté estable, lea el nivel en la parte inferior del menisco, o al 0.25% más próximo. Esta será la “Lectura inicial del medidor”.

20. Vuelva a apretar la tapa, y repita los pasos del 12 al 19.

21. Si la segunda lectura del nivel del líquido no ha cambiado en más del 0.25% respecto a la “Lectura inicial del medidor”, registre la segunda lectura como: “Lectura final del medidor”. Continúe con el paso 24.

22. Si la segunda lectura difiere de la primera en más de 0.25%, registre la

Nota: Este documento fue tomado con fines de promover la capacitación y certificación de la publicación Manual del Técnico CP(079 Técnico para pruebas al concreto en la obra Grado I. Traducción del Technical Workbook Concrete Field Testing Grade I, C.P. 07, ACI 2007. Ed. MARK A. Campo.


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a mayoría del concreto es comprado y vendido sobre la base de 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 concre-to. La Sección 17 de la ASTM C 94:“Especificaciones estándar para el concreto premezclado”, 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/C 31M. En este sentido, los espe-címenes para pruebas de resistencia del concreto deben de elaborarse de acuerdo con el Método C 31 por dos razones:

1) Para que los resultados sean confiables.

2) 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 procedi-mientos para el moldeo y curado de los cilindros y vigas de concreto. Los espe-címenes 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 resisten-cia no serán confiables. Una desviación

Práctica normalizada para la elaboracióny curado en campode especímenes de pruebas paraconcreto.

L

de los procedimientos estandarizados puede causar diferencias significati-vas en los resultados de resistencia. Por ejemplo, los especímenes inapro-piadamente curados entre 32 a 38 °C desarrollarán su resistencia a una tasa diferente que los especímenes curados en el rango de temperatura ini-cial especificada de 16 a 27 °C requerido por la C 31.

Elaboración y curadoen campo de especímenesde pruebas paraconcreto.A continuación se da un resumen de los pasos clave involucrados en el método estándar para elaborar y curar cilindros de concreto para pruebas. Este resumen se deriva de la lista real de verificación usada en el examen de desempeño del ACI. Usted puede usarla para familiari-zarse con los procedimientos básicos de este método antes de continuar con el propio estudio de la Norma ASTM C 31. Sin embargo, este resumen no tiene la intención de remplazar los estudios completos que usted haga de la Norma ASTM C 31.

Procedimientos de prueba para ci-lindros de 6 x 12 pulgadas (15 x 30 cm) usando concreto con un revenimiento igual o mayor de 1 pulgada (2.5 cm).

pruebas aL concreto fresco

Última de siete partes


c) Golpee ligeramente el exterior del molde de 10 a 15 veces con el mazo de hule (o con la mano abierta si se usa un molde de calibre delgado de un solo uso) para cerrar los huecos dejados por la varilla de compactación.

3. Para la segunda capa:a) Llene el molde aproximadamente

2/3 de su volumen.

b) Varille la capa 25 veces, penetran-do la capa subyacente aproximadamente 25 mm. Distribuya el varillado uniforme-mente en toda la sección transversal del molde.

1. Utilice una pequeña herramienta para colocar el concreto en el molde. Tenga cuidado en distribuir el material uniformemente alrededor del perímetro del molde.

2.Para la primera capa:a) Llene el molde aproximadamente

1/3 de su volumen.

b) Varille la capa 25 veces en todo su espesor. Distribuya el varillado unifor-memente en toda la sección transversal del molde.


7 pruebas aL concreto fresco

molde de calibre delgado y de un solo uso) para cerrar los huecos dejados por la varilla de compactación.

5. Ajuste el nivel del concreto de los moldes sub llenados o sobre llenados de ser necesario.

6. Retire el exceso de concreto con la varilla de compactación, o con una plana de madera o una llana según sea apropiado, para producir una superficie nivelada y lisa

7. Verifique que el molde del espéci-men haya sido marcado para identificar el concreto que representa. Inmediata-mente después del acabado, procure protección para evitar la pérdi-da de humedad de la muestra y llevela a un lugar para el curado inicial y a l m a c e n a-miento.

c) Golpee ligeramente el exterior del molde de 10 a 15 veces con el mazo de hule (o con la mano abierta si se usa un molde de calibre delgado de un solo uso) para cerrar los huecos dejados por la varilla de compactación.

4.Para la tercera capa:a) Agregue una cantidad de concreto

que llene el molde después de la com-pactación.

b) Varille la capa 25 veces, penetrando la capa subyacente aproximadamente 25 mm. Distribuya uniformemente el varillado en toda la sección transversal del molde.

c) Golpee ligeramente el exterior del molde de 10 a 15 veces con el mazo de hule (o con la mano abierta si se usa un

Nota: Tomado con fines de pro-mover la capacitación y certifi-cación de la publicación Manual del Técnico CP-(079 Técnico para pruebas al concreto en la obra Grado I. Traducción del Technical Workbook Concrete Field Testing Grade I, C.P.-1, 07, ACI 2007. Ed. Mark A. Campo.

CONSTRUCCIÓN Y TECNOLOGÍA12

3

a resistencia a compresión delconcreto se mide para asegurar

que el concreto entregado cumpla conlos requisitos de las especificaciones de

la obra y para el controlde cal idad. Paraprobar la resistenciaa compresión delconcreto se elabo-ran especímenes ci-

líndricos de pruebade 15 x 30 cm y sealmacenan en la obra

hasta que el con-creto se endurece deacuerdo con los re-

quisitos de la NMX C160, Elaboración y curado en obra deespecímenes de concreto (ASTM C 31,Práctica estándar para la elaboración ycurado de especímenes de prueba deconcreto en el campo).

Al elaborar los cilindros para laaceptación del concreto, el técnico decampo, certificado mediante el pro-

grama para Pruebas en el Campo,Grado I, del ACI, debe probar otras

propiedades del concreto frescocomo la temperatura, el re-venimiento, la densidad -pesounitario- y el contenido de aire.

Un resultado de prueba deresistencia siempre es elpromedio de, al menos, dosespecímenes probados a lamisma edad. Puede ha-cerse un conjunto de dos aseis cilindros a partir de lamisma muestra de con-creto como mínimo por

cada 115 m3 de concretocolocado.

Elaboración de cilindrosde concreto en el campo

L

ELABORACIÓN DE CILINDROS

Los cilindros de concreto para prue-bas se usan para:

• Pruebas de aceptación para resis-tencias especificadas.

• Verificar las proporciones de lamezcla.

• Control de calidad por el productorde concreto.

Cualquier desviación respecto a losprocedimientos estándares dará comoresultado una resistencia medida másbaja. Los resultados de prueba de bajaresistencia debido a procedimientos queno están de acuerdo con los estándaresgeneran problemas, costos y retrasos

R

PROBLEMAS, CAUSAS Y SOLUCIONES 13

excesivos al proyecto. Los resultados dela resistencia de cilindros curados en laobra se usan para:

• Determinar el momento en que sepuede permitir que una estructura seapuesta en servicio.

• Evaluar la suficiencia del curado yprotección del concreto en la estructura.

• Programar la remoción de losmoldes y de los puntales.

Los requisitos de curado para cilin-dros curados en la obra campo sondiferentes a los exigidos para los curadosde manera estándar y no deben con-fundirse ambos.

Equipo necesario para hacer loscilindros.

• Moldes para colar especímenescilíndricos y varilla de apisonamientocon punta semiesférica -15 mm dediámetro para cilindros de 15 x 30 cm.

• Mazo de hule de 600gr ± 200 gr.• Pala, llana manual de madera y

cucharón.• Carretilla u otro contenedor apro-

piado para la muestra.• Tanque de agua o caja de curado

con disposiciones para mantener elambiente requerido de curado duranteel periodo de curado inicial.

Tome las muestras de concreto delcamión de concreto premezclado:

• Es muy importante obtener lamuestra de concreto que sea repre-sentativa del concreto en el camión

mezclador. El muestreo debe realizarsede acuerdo con NMX C161, Concretofresco muestreo, (ASTM C 172, Prácticaestándar para el muestreo de concretorecién mezclado).

• El concreto debe ser muestreadodesde la parte media de la carga. Laprimera y la última descarga de la cargano proporcionará una muestra represen-tativa. El concreto debe ser muestradodesviando la canaleta hacia una carre-tilla, de tal modo que se recoja la des-carga completa. Son necesarias almenos dos porciones durante la des-carga para obtener una muestra com-puesta. El tiempo entre laprimera y la porción finalde la muestra com-puesta no debe ex-ceder 15 minutos. Eltamaño mínimo re-querido de la mues-tra de concreto esde 28 l.

Previamenteal colado de loscilindros:

• Proteja la muestra contra evapora-ción, luz solar y contaminación. Lleve lamuestra hasta el lugar en donde hande realizarse las pruebas del concretofresco, el cual debe estar cerca del lu-gar en donde los cilindros serán al-macenados sin perturbación para elperiodo de curado inicial. Después deque el concreto es llevado al sitio parael colado de los cilindros, mezclenuevamente el concreto en la carretilla.Empiece las pruebas de revenimiento,densidad -peso unitario-, ycontenido del airea los cinco mi-nutos y comien-ce a moldearlos cilindros alos 15 minu-tos despuésde haber ob-tenido lamuestra.

R


3 ELABORACIÓN DE CILINDROS

Colado y manejo de loscilindros:

• Ponga una etiqueta en elmolde con la marca de identifica-ción apropiada.

• No ponga etiquetas en las ta-pas o en la parte superior.

• Así mismo, coloque los mol-des cilíndricos sobre una superficie

nivelada.• También, determine el método de

compactación.

• Para concreto con un revenimientomenor de 2.5 cm el concreto se debecompactar por vibración.

• Para concreto con revenimiento de2.5 cm o más alto se permite la compac-tación por varillado o por vibración.

• Determine el número de capas deconcreto que se colocarán en el molde:

Para concreto compactado convarilla de apisonamiento coloqueel concreto en tres capas igualespara cilindros de 15 x 30 cm.

Para concreto que se com-pactará por vibración llene elmolde en dos capas iguales.

• Coloque el concreto en elmolde distribuyéndolo alre-dedor del interior del molde conel cucharón. Compacte la capa

varillando 25 veces uniforme-mente alrededor de la capa. Cuan-

do use un vibrador, insértelo lo suficientede modo que las grandes bolsas de airedejen de salir de la parte superior. Serequieren dos inserciones del vibradorpara un cilindro de 15 x 30 cm. Evite lavibración excesiva.

• Golpee ligeramente los lados delmolde de 10 a 15 veces con el mazodespués de cada capa a fin de cerrarcualquier hoyo de inserción que se hayaformado, ya sea por la varilla o por elvibrador.

• Enrase la parte superior con unallana de madera para producir una su-

perficie plana,pareja y a nivel,y cubra con unabolsa de plástico.

• Trasladelos moldes ci-líndricos conconcreto fres-co cuidadosa-mente, sopor-tando la parteinferior.

• Coloque loscilindros sobre unasuperficie plana y en unambiente controlado en donde la tempe-ratura se mantenga de 16 a 27°C. Cuandola resistencia especificada del concretoes mayor que 40 MPa, el rango de tem-peratura para el curado inicial debemantenerse de 20 a 26°C. Sumergir loscilindros, completamente cubiertos poragua es un procedimiento aceptable ypreferido que asegura resultados de re-sistencia más confiables. La tempe-ratura en el almacenamiento, como porejemplo en los cajones de curado debecontrolarse según sea necesario. Debenregistrarse y reportarse las tempera-turas máxima y mínima durante elcurado inicial.

• Proteja los cilindros contra la luzdirecta del sol o calor radiante y contratemperaturas de congelación en invierno.

• Los cilindros deben ser transpor-tados de regreso al laboratorio a las 48horas después del colado, y no deben sermovidos o transportados hasta, al menos,ocho horas después del fraguado final.

Almacene los cilindros para evitardaño y mantenga la humedad durantela transportación. El tiempo de viajedesde el sitio de la obra hasta el sitio dellaboratorio no debe exceder de cuatrohoras.


Referencia: Esta publicación fue autorizada por laNational Ready Mix Concrete Association. Lacolección de 38 temas de la colección de ConcreteIn Practice puede obtenerse en la NRMCA, SilverSpring MD, USA en www.nrcma.org

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n el resumen que a continuación le mostramos se presenta la deter-minación del tiempo de fraguado de mezclas de concreto mediante

la resistencia a la penetración conforme a la Norma Mexicana NMX-C-177-1997 ONNCCE. Usted puede usar este documento para fa-miliarizarse con los procedimientos básicos de la Norma. Sin embargo, este resumen no tiene la intención en ningún momento, de remplazar los estudios completos que usted haga de la Norma NMX C-177-1997. Determinación del tiempo de fraguado de mezclas de concreto, mediante la resistencia a la penetración.

Esta Norma Mexicana establece el método para la determinación del tiempo de fraguado de mezclas de concreto, con revenimiento mayor de cero, mediante el mortero obtenido que pasa la criba 4,75 mm (No.4) de la mezcla.

Puede emplearse para determinar los efectos de variables, tales como tem-peratura, cemento, diseño de mezclas, aditivos, modificadores del tiempo de fraguado y características del endureci-miento del concreto. También puede em-plearse para verificar el cumplimiento de especificaciones en lo relativo al tiempo de fraguado.

Tiempo de fraguadode mezclas de concreto

E

Tiempo de fraguado inicialEs el tiempo que transcurre a partir del momento del contacto inicial del ce-mento con el agua, hasta que el mortero obtenido por el cribado del concreto presenta una resistencia a la penetración de 3 431,3 kPa (35 kg/cm2).

Tiempo de fraguado finalEs el tiempo que transcurre, a partir del momento que el cemento entra en con-tacto con el agua, hasta que el mortero obtenido por el cribado del concreto presenta una resistencia a la penetración de 27 451 kPa (280,7 kg/cm2).

Condiciones de humedadPara evitar una evaporación excesiva de humedad, se mantienen los especí-menes cubiertos con una tela húmeda durante todo el tiempo de la prueba, excepto al momento de remover el agua de sangrado, o al efectuar las pruebas de penetración.

Número de especímenesSe deben hacer mínimo 3 mezclas por se-parado para cada condición de ensaye y mezclas testigo para efectuar en cada una de ellas la prueba de tiempo de endure-cimiento. Se debe efectuar por lo menos una prueba para cada variable en un día determinado. Se debe repetir en el menor número posible de días, la elaboración de las series.

Muestreo, método y equipoLa muestra debe obtenerse de acuerdo a la Norma NMX C 161. Los recipientes para los especímenes de mortero deben ser rígidos, estancos, no absorbentes, de sección transversal circular o rectangular con dimensión mínima de 150 mm y altura de al menos 150 mm, sin aceitar.

10 TiEmpo dE fraguado

Influencia de la temperatura sobre el tiempo de fraguado del concreto

300

200

100

00 2 4 6 8 10 12 14 16

Resistencia ala penetración

Kg/cm2

35 kg/cm2

(Tiempo, a partir del mezclado: horas)

Fraguado final4000 psi (280 kg/cm2)

Temperaturas:

Fraguado inicial500 psi

R

P

32°C 23°C 10°C

Problemas, causas y soluciones 61

PipetaDebe contarse con una pipeta para reti-rar el agua libre de las superficies de los especímenes.

Cronómetro y un termómetroCon rango de medición 0 a 100°C.

Preparación de la muestraDe la muestra de concreto obtenida, se separa todo el mortero, cribándolo por la malla de 4,75 mm (No 4), en un recipiente no absorbente, con un volumen suficiente para llenar los moldes de prueba a una altura de 140 mm. EI mortero se mezcla a mano en el recipiente no ab-sorbente y se coloca dentro de los moldes y se compacta mediante varillado, el cual se efectúa haciendo penetrar la varilla por el extremo re-dondeado sobre el mortero una vez cada 6 cm2 del área

expuesta del espécimen y se distribuyen los golpes uniformemente sobre la su-perficie expuesta. Una vez terminada la compactación, se golpean ligeramente las paredes del recipiente con la varilla de compactación, a fin de eliminar los vacíos que haya dejado tal varilla y para nivelar la superficie libre del mortero. Después de la preparación completa del espécimen, la superficie del mortero debe quedar aproximadamente 10 mm abajo del borde superior del recipiente, para dejar espacio al agua de sangrado que permita ser eliminada evitando el contacto entre la superficie del mortero y la cubierta protectora.

ProcedimientoSe elimina el agua de sangrado de la su-perficie de los especímenes de mortero con la pipeta ó un instrumento adecuado, en el preciso momento de ir a efectuar la prueba de penetración. Para facilitar la recolección del agua de sangrado, se inclina cuidadosamente el espécimen a un ángulo apropiado sobre la horizontal,

Éstos deben permitir una superficie del mortero suficiente para efectuar lecturas de 10 penetra-ciones, sin que haya alteración entre ellas. La distancia entre las penetraciones deben ser por lo menos dos veces el diámetro de la aguja que se emplee, pero no menor de 13 mm.

PenetrómetroDebe ser un aparato equipado con resorte, sistema hidráulico o me-cánico con capacidad mínima de 588,2 N (60 kg) y una precisión mínima de 9,8 N (1 kg). Se debe disponer de agujas removibles con las siguientes áreas de contacto: 6,45 cm2; 3,23 cm2; 1,61 cm2; 0,65 cm2; 0,32 cm2 y

0,16 cm2. Cada vásta-go de las agujas debe tener una marca peri-férica a una distancia de 25 mm de la su-perficie de apoyo. La longitud de la aguja con área de 0,16 cm2 no debe ser mayor 80 mm, con objeto de reducir la flexión a un mínimo.

Varilla de compactación

Debe ser una varilla redonda, recta, de acero de 16 mm de diámetro y aproximadamente de 600 mm de longitud. El extremo para apisonar debe ser de forma hemisférica con diámetro de 16 mm.


mediante la colocación de un bloque de-bajo de uno de los lados, 2 minutos antes de eliminar el agua de sangrado.

EnsayeSe le coloca al penetrómetro una aguja del diámetro adecuado, de acuerdo con el grado de endurecimiento del mortero de concreto, se pone en contacto la superficie de apoyo de la aguja con la del mortero. Gradualmente y en forma uniforme, se aplica en el aparato una fuerza vertical hacia abajo hasta que la aguja penetre a una profundidad de 25 mm como lo indica la marca grabada en la aguja.

El tiempo requerido para la penetra-ción de 25 mm debe ser aproximadamen-te de 10 segundos; se registra la fuerza requerida y el tiempo de aplicación, me-dido como el lapso transcurrido entre el contacto inicial del cemento con el agua y el de la resistencia a la penetración. En las siguientes penetraciones, se debe cuidar de no efectuarlas sobre áreas del mortero que hayan sido alteradas por penetracio-nes previas. La distancia libre entre las marcas hechas por la aguja, debe ser por lo menos 2 veces el diámetro de la aguja empleada, pero no menor de 13 mm. La distancia libre entre cualquier impresión hecha por la aguja y el lado del recipiente no debe ser menor de 25 mm.

Penetración inicialLa penetración se debe hacer después 2 ó 3 horas. Las pruebas subsecuentes

se pueden efectuar en intervalos de 1 hora hasta que el incremento en la resistencia de penetración indique que son aconsejables intervalos más cortos o más largos.

Número de penetracionesSe deben efectuar en cada prueba de endurecimiento un mínimo de 6 determinaciones de resistencia de pe-netración y los intervalos entre éstas debe ser de tal manera que se obtenga una gráfica satisfactoria de tiempo de endurecimiento, como lo deben indicar los puntos igualmente espaciados. Se continúa la prueba hasta que se alcance una resistencia a la penetración mayor de 27451 kPa (280 kg/cm2).

CálculosLa resistencia a la penetración debe ser el promedio de 3 o más determinaciones en kPa (kg/cm2), que es el cociente de la fuerza requerida para alcanzar una pene-tración de 25 mm de la aguja entre el área de la superficie de contacto de la misma.

Ri= F/A, donde:Ri es la resistencia a la penetración en kPa (kg/cm2).F es la fuerza requerida para penetración de 25 mm.A es el área de contacto de la aguja (cm2).R=∑NRi/N, donde:R es la resistencia a la penetración promedio en kPa (kg/cm2)

10 EspEcificacionEs EsTándar


BiBliografíaASTM C 403, Standard Method of Test for Time of Setting of Concrete Mixtures by Penetration Resistance. NOM-008-SCFI-1993, “Sistema General de Unidadesde Medida”.NMX-Z-013-SCFI-1977, “Guía para la redacción ypresentación de las normas mexicanas”.NMX-C-251-1997-0NNCCE, “Industria de laConstrucción -Concreto- Muestreo".

Nota: Tomado de la Norma NMX C-177-1997, ONNCCE, con fines de pro-mover la capacitación y el buen uso del cemento y del concreto. Usted puede obtener ésta norma y las relacionadas a: agua, aditivo, cemento, concreto y acero de refuerzo, en: [email protected] o al tel. 52733 33 99. México, D.F.

N es el número de muestra (ensayes).∑Ri es la suma de los ensayes individuales.

PrecisiónEl coeficiente de variación para el tiempo de fraguado inicial efectuado por un solo operador no debe ser mayor al 7,1 %. Ade-más, el rango de resultados obtenidos por un mismo operador en tres mezclas diferentes, con el mismo aparato, utili-zando materiales similares en tres días diferentes, no debe exceder del 23 % de su promedio.

El coeficiente de variación para el tiempo de fraguado final efectuado por un solo operador, no debe ser mayor al 4,7 %. Además, el rango de resultados obtenidos en tres mezclas diferentes por el mismo operador, con el mismo aparato y utilizando materiales similares, en tres días diferentes, no debe exceder del 16 % de su promedio.

Informe de la pruebaÉste debe incluir los siguientes datos:

a) Tipo de cemento y proporciona-miento, propiedades físicas de los agre-gados y la relación agua-cemento.

b) Designación, naturaleza y por-centaje de cualquier adición o aditivo empleado.

c) Contenido de aire en el concreto fresco y método empleado en su deter-minación, (cuando se emplea aditivo inclusor de aire).

d) Revenimiento.e) Temperatura del mortero después

de haber sido cribado. f) Temperatura ambiente durante el

periodo de prueba. g) Fecha de la prueba. h) Gráficas de resistencia a la pe-

netración-tiempo, para cada variable y condición del concreto; los resultados para cada una de las 3 o más pruebas de tiempo de endurecimiento deben ser anotados por separado, indicando la re-sistencia de penetración, en kPa (kg/cm2), como ordenadas y el tiempo transcurrido en horas y minutos como las abscisas; en

donde para graficar adecuadamente la posición de las coordenadas correspon-dientes a 3431,3 kPa (35 kg/cm2) y 1 h se debe tener una longitud libre de por lo menos 10 mm.

Cabe decir que los tiempos de fragua-do inicial y final, deben obtenerse de la gráfica trazada para las resistencias de penetración de 3 431.3 kPa (35 kg/cm2) para fraguado inicial y 27 451 kPa (280 kg/cm2) para fraguado final expre-sados en horas y minutos.

Nota: Tomado de la Norma NMX C-177-1997, ONNCCE, con fines de promover la capacitación y el buen uso del cemen-to y del concreto.


n este resumen se presentan los lineamientos sobre Gabinetes y cuartos húmedos, así como para los tanques de almacenamiento

para el curado de especímenes de pastas, morteros y concretos de cementantes

Gabinetes, cuartoshúmedos y tanques de

almacenamiento

E

hidráulicos conforme a la Norma Mexi-cana NMX-C-148-2002 ONNCCE. Usted puede usarlo para familiarizarse con los procedimientos básicos de la norma. Sin embargo, este resumen no busca rem-plazar los estudios completos que usted haga de la Norma Mexicana NMX-C-148-2002 ONNCCE. Gabinetes y cuartos húmedos y tanques de almacenamien-to para el curado de especímenes de morteros y concretos de cementantes hidráulicos.

Objetivo y campos de aplicaciónLa Norma Mexicana ya mencionada es-

tablece las especificacio-nes que deben cumplir los gabinetes húmedos, cámaras húmedas y los tanques de almacena-miento que sirven para almacenar especíme-nes de prueba de pasta, mortero o concreto, ela-borados con cementan-tes hidráulicos.

A continuación se describen las definicio-nes que establece la norma:

Cuarto húmedo o Cámara húmeda: Cuar-to en el cual se puede transitar y donde está controlada la tempera-tura y humedad relativa. Es utilizado para alma-cenar especímenes. Se le denomina Cuarto de niebla, cuando se lo-gra la humedad relativa prescrita por la atomiza-ción de agua.

Gabinete húmedo: Compartimiento de di-mensiones moderadas, donde se tiene contro-lada la temperatura y la humedad relativa. Es utilizado para alma-cenar especímenes de prueba.

11 almacEnamiEnto


almacenamiento especificadas. En mu-chos casos la saturación es inferior a la

óptima durante los periodos cuando son colocados los especímenes o se sacan del almacenamiento. Las mediciones de la humedad relativa no deben hacerse en estos momentos, obviamente, inoportunos. Por otro lado, deben vigilarse las gráficas de los registros de temperatura, con el fin de tener la seguri-dad de que sean adecuados

los sistemas usados para con-trolar la temperatura del aire del cuarto húmedo.

Cámaras húmedasLas paredes de una cámara húmeda deben construirse con materiales duraderos

y las puertas o ventanas deben de estar provis-

tas con cerramientos herméticos. La tem-peratura del aire en el cuarto debe contro-

Tanque de alma-cenamiento: Es un recipiente o pileta con agua a tempe-ratura controlada y de dimensiones tales que permita el almacenamiento de especímenes total-mente sumergidos en agua.

Equipo, aparatos e instrumentosEspecificaciones generalesLa atmósfera de un gabinete o cámara húmeda debe te-ner una tempera-tura de 296 K ± 2 K (23°C ± 2°C) y una humedad relativa mínima de 95%. La humedad en la atmós-fera debe ser saturada en el grado que se requiera para asegurar que las superfi-cies expuestas de todos los especímenes en el almacenamiento se vean húmedas y aparezcan mojadas en cualquier mom e n t o . To das las unidades de almace-namiento deben estar equipadas con grafica-dores continuos de tempe-ratura. La permanencia de dispositivos de registro para la humedad es opcional. Si los especímenes frescos se colocan sobre armazones, estos deben encontrarse a nivel.

Conviene anotar dos cuestiones importantes: El aire en una unidad de alma-cenamiento húmedo debe estar saturado de hume-dad con el fin de propor-cionar las condiciones de


larse con equipos que puedan enfriar o calentar o ambos. El elemento sensitivo de temperatura debe colocarse dentro del cuarto húmedo. La humedad relativa especificada debe mantenerse constan-temente para lo cual se pueden emplear rociadores de tipo aire agua con orificios resistentes a la abrasión de agua, siem-pre y cuando se obtengan resultados satisfactorios.

Gabinetes húmedosUn gabinete húmedo debe construirse de materiales duraderos y las puertas deben ser herméticas. La humedad relativa es-pecificada debe mantenerse por medio de uno o más rociadores de niebla, pul-verizadores de agua o cortinas de agua no dirigidas hacia los especímenes y que la descarga sea recogida en un recipiente en, o cerca del fondo de la sección húme-

11 almacEnamiEnto


BiBliografíaANSI/ASTM-C-511-1980. Standard specification for Moist Cabinets, Moist Rooms, and Water Storage Tanks using in the testing of hydraulic cements and concretes.

Nota: Tomado de la Norma NMX C-148-2002, ONNCCE, con fines de pro-mover la capacitación y el buen uso del cemento y del concreto. Usted puede obtener esta norma y las relacionadas con el agua, aditivos, agregados, ce-mentos, concretos y acero de refuerzo en [email protected] o al teléfono (55) 5273 1991.

da de almacenamiento. Debe tener con-trol automático de la temperatura del aire cuando el gabinete se coloque en un re-cinto que no tenga acondicionamiento de aire o en cualquier otro caso en que haya dificultad de mantener las temperaturas dentro de los límites especificados.

Tanques de almacenamientode aguaLos tanques deben de construirse de materiales que no sean susceptibles de corrosión, dentro de un cuarto o bajo techo. Deben estar provistos de control de temperatura del agua cuando el tan-que se instale en un local que no tenga aire acondicionado y en cualquier otro caso en que exista dificultad para man-tener la temperatura dentro de los límites especificados. Cada tanque debe estar equipado con un termómetro con su bul-bo sumergido hasta el centro del tirante de agua. El agua debe mantenerse a una temperatura de 296 K ± 2 K (23°C ± 2°C) y debe estar saturada de cal.

El tanque debe ser de tal tamaño que los especímenes queden separados entre sí alrededor de 1 cm y entre ellos y las paredes del tanque 3 cms. El tirante de agua debe ser cuando menos 2 cms superior a la superficie libre de los espe-címenes. El elemento calefactor deberá

estar alejado por lo menos 10 cms de los especímenes.

El agua en el tanque de almacena-miento debe estar saturada de cal para prevenir la lixiviación del hidróxido de calcio de los especímenes. El agua no saturada con hidróxido de calcio puede afectar los resultados de la prueba y no deberá utilizarse en ninguna circunstan-cia. Para lograr que el agua esté satura-da de hidróxido de calcio es necesario añadirle una cantidad de 3 grs de hi-dróxido de calcio por litro de agua. Los tanques deberán lavarse y cambiarles el agua con cal en periodos no mayores a 24 meses. Cabe decir que el contenido mínimo para asegurar la saturación de cal en el agua es de 1.6 g/L.

El agua de los tanques debe mez-clarse en intervalos no mayores de un mes lo que permitirá reemplazar la concentración de iones de calcio que haya disminuido. No debe de utilizarse un tanque que contenga un flujo conti-nuo de agua fresca o desmineralizada ya que esto ocasiona una lixiviación muy elevada del hidróxido de calcio que puede afectar los resultados de la prueba. Un sistema cerrado de recir-culación de agua saturada de cal en el tanque o entre varios de ellos puede ser utilizado.

Pruebas Al Concreto Fresco

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