ENSAYOS ACELERADOS DE RESISTENCIA DE CONCRETO
Testigos de la Resistencia del Concreto. Las muestras serán ensayadas de acuerdo con el “Método para ensayos de cilindros de concreto a la compresión” (designación C-39 de la ASTM o ICONTEC 550 Y 673). La preparación y ensayo de cilindros de prueba que testifiquen la calidad de los concretos usados en la obra será obligatoria, corriendo ella de cuenta del Contratista, pero bajo la supervigilancia de la Interventoría. Cada ensayo debe constar de la rotura de por lo menos cuatro cuerpos de prueba.
La edad normal para ensayos de los cilindros de prueba será de veintiocho (28) días, pero para anticipar información que permitirá la marcha de la obra sin demoras extremas, dos de los cilindros de cada ensayo serán probados a la edad de siete (7) días, calculándose la resistencia correlativa que tendrá a los veintiocho (28) días. En casos especiales, cuando se trate de concreto de alta resistencia y ejecución rápida, es aceptable la prueba de cilindros a las 24 horas, sin abandonar el control con pruebas a 7 y 28 días. Durante el avance de la obra, el Interventor podrá tomar las muestras o cilindros al azar que considere necesarios para controlar la calidad del concreto.
El Contratista proporcionará la mano de obra y los materiales necesarios y ayudará al Interventor, si es requerido, para tomar los cilindros de ensayo. Los valores de los ensayos de laboratorio ordenados por el Interventor serán por cuenta del Contratista. Para efectos de confrontación se llevará un registro indicador de los sitios de la obra donde se usaron los concretos probados, la fecha de vaciado y el asentamiento. Se hará una prueba de rotura por cada diez metros cúbicos de mezcla a colocar para cada tipo de concreto.
Cuando el volumen de concreto a vaciar en un (1) día para cada tipo de concreto sea menor de diez metros cúbicos, se sacará una prueba de rotura por cada tipo de concreto o elemento estructural, o como lo indique el Interventor; para atraques de tuberías de concreto se tomarán dos cilindros cada 6 metros cúbicos de avance. Las pruebas serán tomadas separadamente de cada máquina mezcladora o tipo de concreto y sus resultados se considerarán también separadamente, o sea que en ningún caso se deberán promediar juntos los resultados de cilindros provenientes de diferentes máquinas mezcladoras o tipo de concreto. La resistencia promedio de todos los cilindros será igual o mayor a las resistencias especificadas, y por lo menos el 90% de todos los ensayos indicarán una resistencia igual o mayor a esa resistencia.
EVALUACIÓN DE LA CALIDAD DEL CONCRETO
Hoy en día las normatividades vigentes en muchos países especifican métodos para evaluar la calidad del concreto, mediante el ensayo a la compresión de muestras del concreto colocado en obra, en la forma de probetas cilíndricas, según procedimientos normalizados.
Generalmente para cada ensayo, a una edad determinada, se preparen dos especímenes; que se realice no menos de un ensayo por cada 120 m3 de concreto estructural; o 450 m2 de losa y no menos de un ensayo por cada día de vaciado. Las condiciones de los especímenes y el sistema de curado se encuentran bien normalizados.
La edad para pruebas de resistencia es de 28 días o una edad menor, en la cual el concreto va a recibir la carga completa a su esfuerzo máximo, la misma que deberá ser especificada.
CRITERIOS PARA UNA BUENA EVALUACIÓN:
Los métodos de evaluación difieren según la metodología de diseño aplicada en la estructura:
a) Para estructuras diseñadas por esfuerzos permisibles, cargas de servicio y la teoría aceptada de esfuerzos y deformaciones lineales en flexión, el procedimiento es el siguiente:
Se considera conforme el concreto de la construcción cuando el promedio de cualquier grupo de cinco ensayos de resistencia consecutivos, de especímenes curados en el Laboratorio, que representen a cada clase de concreto, sea igualo mayor que la resistencia especificada (f'c) y no más de 20% de los ensayos de resistencia den valores menores que la resistencia especificada.
b) Cuando se trate de estructuras diseñadas por el método de diseño a la rotura, es decir, cuando el dimensionamiento de los elementos de concreto armado se basa en cálculos sobre la resistencia a la rotura, el concreto se considera conforme cuando el promedio de cualquier grupo de 3 ensayos consecutivos de resistencia, de especímenes curados en el Laboratorio, que represente a cada clase de concreto, sea igual o mayor que la resistencia especificada (f'c) y no más del 10% de los ensayos de resistencia tendrán valores menores que la resistencia especificada.
Este método de evaluación se aplica también en el caso de las estructuras de concreto pretensado. En ambos casos, la evaluación y aceptación del concreto se puede juzgar inmediatamente, dado que los resultados de las pruebas se reciben en el curso de la obra.
Ejemplo:
Como ejemplo, se expone el registro de control de calidad de un concreto de resistencia especificada f'c = 245 con las siguientes series de resultados, cuyos promedios en grupos de 5 y 3, para los casos señalados anteriormente, se anotan en las columnas respectivas.
Aplicando los dos criterios reglamentarios, el concreto del ejemplo sería considerado conforme. Para analizar el comportamiento del concreto se recomienda llevar "Gráficos de Control" sobre los resultados de ensayos de resistencia a compresión a 28 días, de modo de visualizar la información disponible. En abscisas se indica la secuencia cronológica de resultados, mientras en ordenadas se señalan las resistencias obtenidas. Para fijar los límites de variación de las resistencias se trazan líneas paralelas correspondientes a la resistencia especificada: f'c y la resistencia promedio utilizada para dosificar el concreto: fc.Alternativas:Las especificaciones del Reglamento Nacional fueron inspiradas en el "Building code Requirements for Reinforce Concrete" del Instituto Americano del Concreto (A.C.I.), vigente en la época de su promulgación. Posteriormente, el ACI ha modificado el criterio. Es así que el Reglamento modificado en 1977 establece un sistema único para la aceptación de la resistencia, el cual es aplicable a todo concreto usado en estructuras diseñadas de acuerdo con dicho reglamento, sin tomar en cuenta el método de diseño utilizado. Se considera que la resistencia del concreto es satisfactoria si el promedio de cualquier conjunto de tres pruebas consecutivas permanece por encima de la resistencia especificada (f'c) y ningún ensayo individual de resistencia resulte menor que la especificada (f'c) en más de 35 K/cm2.
Ocasionalmente, pueden realizarse pruebas de resistencia en las que no se cumpla con estos criterios (probablemente una vez en 100 pruebas), aunque el nivel de resistencia y la uniformidad del concreto sean satisfactorios. Puede haber tolerancia para tales desviaciones, estadísticamente normales, al decidir si el nivel de resistencia que se produce es adecuado o no.
En términos de probabilidad de falla, el criterio de un resultado de resistencia menor de 35 K/cm2 que la resistencia especificada (f'c) se adapta favorablemente a un número pequeño de ensayos. Por ejemplo, si únicamente se hacen cinco ensayos en una obra pequeña, es evidente que si los resultados de cualquiera de ellas (promedio de dos cilindros) es menor que la resistencia especificada (f'c) en más de 35 Kg/cm2, el criterio no se cumple.
· Ensayos de estructuras
· Líneas de investigación
· Ensayos de estructuras (estáticos, dinámicos, de fatiga).
· Determinación del comportamiento de estructuras frente a la vibración.
· Determinación experimental de esfuerzo y fatiga.
· Certificación y homologación de elementos estructurales.
LA RECOMENDACIÓN DE LA NORMA E060, DEL ACI, ASTM.
NORMA E060
CAPITULO 5. CALIDAD DEL CONCRETO, MEZCLADO Y COLOCACIÓN
DOSIFICACIÓN DEL CONCRETO
La dosificación de los materiales para el concreto debe establecerse para permitir que:
(a) Se logre la trabajabilidad y consistencia que permitan colocar fácilmente el concreto dentro del encofrado y alrededor del refuerzo bajo las condiciones de colocación que
vayan a emplearse, sin segregación ni exudación excesiva.
(b) Se logre resistencia a las condiciones especiales de exposición a las que pueda estar
sometido el concreto, según lo requerido en el Capítulo 4.
(c) Se cumpla con los requisitos de los ensayos de resistencia de 5.6.
Cuando se empleen materiales diferentes para distintas partes de una misma obra, debe evaluarse cada una de las combinaciones de ellos.
La dosificación del concreto debe establecerse de acuerdo con las exigencias correspondientes del Capítulo 4.
DOSIFICACIÓN BASADA EN LA EXPERIENCIA EN OBRA O EN MEZCLAS DE PRUEBA
Desviación estándar
Cuando se dispone de registros de ensayos, debe establecerse la desviación estándar de la muestra, Ss. Los registros de ensayos a partir de los cuales se calcula Ss,deben cumplir las siguientes condiciones:
(a) Deben representar los materiales, procedimientos de control de calidad y condiciones similares a las esperadas. Las variaciones en los materiales y en las proporciones dentro de la muestra no deben haber sido más restrictivas que las de la obra propuesta.
(b) Deben representar a concretos producidos para lograr una resistencia o resistencias
especificadas, dentro del rango de 7 MPa de f’c.
(c) Deben consistir en al menos 30 ensayos consecutivos, o de dos grupos de ensayos
consecutivos totalizando al menos 30 ensayos.
Cuando no se dispone de registros de ensayos que se ajusten a los requisitos tenga un registro basado en 15 a 29 ensayos consecutivos, se debe establecer la desviación estándar de la muestra, Ss, como el producto de la desviación estándar calculada de la muestra por el factor de modificación de la Tabla 5.1. Para que sean aceptables, los registros de ensayos deben ajustarse a los requisitos (a) y (b) de 5.3.1.1, y deben representar un solo registro de ensayos consecutivos que abarquen un período no menor de 45 días calendarios consecutivos.
FACTOR DE MODIFICACIÓN PARA LA DESVIACIÓN ESTÁNDAR DE LA MUESTRA CUANDO SE DISPONE DE MENOS DE 30 ENSAYOS
(*) Se permite interpolar para un número de ensayos intermedios.
(+) Desviación estándar de la muestra modificada, Ss, para usar en la determinación de la resistencia promedio requerida, f’cr, de 5.3.2.1.
resistencia promedio requerida
5.3.2.1 La resistencia promedio a la compresión requerida, f’cr, usada como base para la dosificación del concreto debe ser determinada según la Tabla 5.2, empleando la desviación estándar, Ss, calculada de acuerdo con 5.3.1.1 o con 5.3.1.2.
RESISTENCIA PROMEDIO A LA COMPRESIÓN REQUERIDA CUANDO HAY DATOS DISPONIBLES PARA ESTABLECER UNA DESVIACIÓN ESTÁNDAR DE LA MUESTRA
5.3.2.2 Cuando una instalación productora de concreto no tenga registros de ensayos de resistencia en obra para el cálculo de Ss que se ajusten a los requisitos de 5.3.1.1 o de 5.3.1.2, f’c debe determinarse de la Tabla 5.3, y la documentación relativa a la resistencia promedio debe cumplir con los requisitos de 5.3.3.
RESISTENCIA PROMEDIO A LA COMPRESIÓN REQUERIDA CUANDO NO HAY DATOS DISPONIBLES PARA ESTABLECER UNA DESVIACIÓN ESTÁNDAR DE LA MUESTRA
5.3.3 Documentación de la resistencia promedio a la compresión
La documentación que justifique que la dosificación propuesta para el concreto producirá
una resistencia promedio a la compresión igual o mayor que la resistencia promedio a la
compresión requerida, f’cr, (véase 5.3.2), debe consistir en un registro de ensayos de
resistencia en obra, en varios registros de ensayos de resistencia o en mezclas de prueba.
5.3.3.1 Cuando se empleen registros de ensayos para demostrar que las dosificaciones propuestas para el concreto producirán la resistencia promedio requerida f’cr (véase 5.3.2) dichos registros deben representar los materiales y condiciones similares a las esperadas. Los cambios en los materiales, condiciones y dosificaciones dentro de los registros de ensayos no deben ser más restrictivos que los de la obra propuesta. Con el propósito de documentarla resistencia promedio potencial, pueden aceptarse registros de ensayos que consistan en menos de 30, pero no menos de 10 ensayos consecutivos siempre que abarquen un período no menor de 45 días. La dosificación requerida para el concreto puede establecerse por interpolación entre las resistencias y las dosificaciones de dos o más registros de ensayo,siempre y cuando cumpla con los otros requisitos de esta Sección.
5.3.3.2 Cuando no se dispone de un registro aceptable de resultados de ensayos en obra, se permite que la dosificación del concreto se establezca con mezclas de prueba que cumplancon las siguientes restricciones:
(a) Los materiales deben ser los propuestos para la obra.
(b) Las mezclas de prueba cuyas dosificaciones y consistencias son las requeridas para
la obra propuesta deben prepararse empleando al menos tres relaciones agua material
cementanteocontenidosdecementodiferentesqueproduzcanunrangoderesistencias que abarquen f’cr.
(c) Las mezclas de prueba deben dosificarse para producir un asentamiento (slump)
dentro de 20 mm del máximo permitido, y para concreto con aire incorporado, dentro
de 0.5% del máximo contenido de aire permitido.
(d) Para cada relación agua-material cementante o contenido de material cementante
deben confeccionarse y curarse al menos tres probetas cilíndricas para cada edad de
ensayo de acuerdo con ―Standard Practice for Making and Curing Concrete Test
Specimens in the Laboratory‖ (ASTM C 192M). Las probetas deben ensayarse a los
28 días o a la edad de ensayo establecida para determinar f’c.
(e) A partir de los resultados de los ensayos de las probetas cilíndricas debe construirse
una curva que muestre la correspondencia entre la relación agua-material cementante
o el contenido de material cementante, y la resistencia a compresión a la edad de
ensayo determinada.
(f) La máxima relación agua-material cementante o el mínimo contenido de material
cementante para el concreto que vaya a emplearse en la obra propuesta debe ser el
que indique la curva para producir el valor de f’cr requerido por 5.3.2, a no ser que
de acuerdo con el Capítulo 4 se indique una relación agua-material cementante menor
o una resistencia mayor.
5.4 DOSIFICACIÓN CUANDO NO SE CUENTA CON EXPERIENCIA EN OBRA O MEZCLAS DE PRUEBA
5.4.1 Si los datos requeridos por 5.3 no están disponibles, la dosificación del concreto debebasarse en otras experiencias o información con la aprobación del profesional responsable de la obra y de la Supervisión. La resistencia promedio a la compresión requerida, f’cr, del concreto producido con materiales similares a aquellos propuestos para su uso debe ser al menos 8,5 MPa mayor que f’c. Esta alternativa no debe ser usada si el f’cespecificado es mayor que 35 MPa.
5.4.2 El concreto dosificado de acuerdo con esta sección debe ajustarse a los requisitos de durabilidad del Capítulo 4 y a los criterios para ensayos de resistencia a compresión de 5.6.
5.5 REDUCCIÓN DE LA RESISTENCIA PROMEDIO A LA COMPRESIÓN
En la medida que se disponga de más datos durante la construcción, se permitirá reducir la cantidad por la cual la resistencia promedio requerida, f’cr, debe exceder de f’c siempre que:
(a) Se disponga de 30 o más ensayos y el promedio de los resultados de los ensayos
exceda el requerido por 5.3.2.1, empleando una desviación estándar de la muestra
calculada de acuerdo con la 5.3.1.1, o se disponga de 15 a 29 ensayos y el promedio
de los resultados de los ensayos exceda al requerido por 5.3.2.1, utilizando una
desviación estándar de la muestra calculada de acuerdo con 5.3.1.2.
(b) Se cumpla con los requisitos de exposición especial del Capítulo 4.
5.6 EVALUACIÓN Y ACEPTACIÓN DEL CONCRETO
5.6.1 El concreto debe ensayarse de acuerdo con los requisitos de 5.6.2 a 5.6.5. Los ensayos deconcreto fresco realizados en la obra, la preparación de probetas que requieran de uncurado bajo condiciones de obra, la preparación de probetas que se vayan a ensayar enlaboratorio y el registro de temperaturas del concreto fresco mientras se preparan lasprobetas para los ensayos de resistencia debe ser realizado por técnicos calificados enensayos de campo. Todos los ensayos de laboratorio deben ser realizados por técnicos delaboratorio calificados.
5.6.2 Frecuencia de los ensayos
5.6.2.1 Las muestras para los ensayos de resistencia de cada clase de concreto colocado cada díadeben tomarse no menos de una vez al día, ni menos de una vez por cada 50 m3 deconcreto, ni menos de una vez por cada 300 m2 de superficie de losas o muros. No deberátomarse menos de una muestra de ensayo por cada cinco camiones cuando se trate deconcreto premezclado.
5.6.2.2 Cuando en un proyecto dado el volumen total de concreto sea tal que la frecuencia de ensayos requerida por 5.6.2.1 proporcione menos de cinco ensayos de resistencia para cadaclase dada de concreto, los ensayos deben hacerse por lo menos en cinco tandas demezclado seleccionadas al azar, o en cada una cuando se empleen menos de cinco tandas.
5.6.2.3 Un ensayo de resistencia debe ser el promedio de las resistencias de dos probetas cilíndricas confeccionadas de la misma muestra de concreto y ensayadas a los 28 días o a laedad de ensayo establecida para la determinación de f’c.
5.6.3 Probetas curadas en laboratorio
5.6.3.1 Las muestras para los ensayos de resistencia deben tomarse de acuerdo con ―Standard Practice for Sampling Freshly Mixed Concrete‖ (ASTM C 172).
5.6.3.2 Las probetas cilíndricas para los ensayos de resistencia deben ser fabricadas y curadas en laboratorio de acuerdo con ―Standard Practice for Making and Curing Concrete Test Specimens in the Field ‖ (ASTM C 31M), y deben ensayarse de acuerdo con ―Test Method for Compressive Strength of Cylindrical Concrete Specimens‖, (ASTM C 39M).
5.6.3.3 La resistencia de una clase determinada de concreto se considera satisfactoria si cumple con los dos requisitos siguientes:
(a) Cada promedio aritmético de tres ensayos de resistencia consecutivos es igual o
superior a f’c.
(b) Ningún resultado individual del ensayo de resistencia (promedio de dos cilindros) es
menor que f’c en más de 3,5 MPa cuando f’c es 35 MPa o menor, o en más de 0,1f’c
cuando f’c es mayor a 35 MPa.
5.6.3.4 Cuando no se cumpla con al menos uno de los dos requisitos de 5.6.3.3, deben tomarse las medidas necesarias para incrementar el promedio de los resultados de los siguientesensayos de resistencia. Cuando no se satisfaga 5.6.3.3 (b), deben observarse los requisitosde 5.6.5.
5.6.4 Probetas curadas en obra5.6.4.1 Si lo requiere la Supervisión, deben realizarse ensayos de resistencia de probetas cilíndricascuradas en condiciones de obra.
5.6.4.2 El curado de las probetas bajo condiciones de obra deberá realizarse en condiciones similares a las del elemento estructural al cual ellas representan, y éstas deben moldearse almismo tiempo y de la misma muestra de concreto que las probetas a ser curadas enlaboratorio. Deben seguirse las indicaciones (ASTM C 31M).
5.6.4.3 Los procedimientos para proteger y curar el concreto deben mejorarse cuando la resistencia de las probetas cilíndricas curadas en la obra, a la edad de ensayo establecida para determinar f’c, sea inferior al 85% de la resistencia de los cilindros correspondientes curados en laboratorio. La limitación del 85% no se aplica cuando la resistencia de aquellos quefueron curados en la obra exceda a f’c en más de 3,5 MPa.
5.6.5 Investigación de los resultados de ensayoscon baja resistencia
5.6.5.1 Si algún ensayo de resistencia (véase 5.6.2.3) de cilindros curados en el laboratorio es menor que f’c en más de los valores dados en 5.6.3.3 (b) o si los ensayos de cilindros curados en la obra indican deficiencia en la protección y curado (véase 5.6.4.3), debentomarse medidas para asegurar que no se pone en peligro la capacidad de carga de laestructura.
5.6.5.2 Si se confirma la posibilidad que el concreto sea de baja resistencia y los cálculos indican que la capacidad de carga se redujo significativamente, deben permitirse ensayos denúcleos (testigos perforados) extraídos de la zona en cuestión de acuerdo con ―Standard Test Method for Obtaining and Testing Drilled Cores and Sawed Beams of Concrete‖(ASTMC 42M). En esos casos deben tomarse tres núcleos por cada resultado del ensayo deresistencia que sea menor que los valores señalados en 5.6.3.3 (b).
5.6.5.3 Los núcleos deben prepararse para su traslado y almacenamiento, secando el agua de perforación de la superficie del núcleo y colocándolos dentro de recipientes o bolsasherméticas inmediatamente después de su extracción. Los núcleos deben ser ensayados después de 48 horas y antes de los 7 días de extraídos, a menos que el profesionalresponsable apruebe un plazo distinto.
5.6.5.4 El concreto de la zona representada por los núcleos se considera estructuralmente adecuado si el promedio de tres núcleos es por lo menos igual al 85% de f’c y ningún núcleo tiene una resistencia menor del 75% de f’c. Cuando los núcleos den valores erráticos de resistencia, se deberán extraer núcleos adicionales de la misma zona.
5.6.5.5 Si los criterios de 5.6.5.4 no se cumplen y si la seguridad estructural permanece en duda, podrán ejecutarse pruebas de carga de acuerdo con el Capítulo 20 para la parte dudosa dela estructura o adoptar otras medidas según las circunstancias.
5.7 PREPARACIÓN DEL EQUIPO Y DEL LUGAR DE COLOCACIÓN DEL CONCRETO
5.7.1 La preparación previa a la colocación del concreto debe incluir lo siguiente:
(a) Las cotas y dimensiones de los encofrados y los elementos estructurales deben
corresponder con las de los planos.
(b) Las barras de refuerzo, el material de las juntas, los anclajes y los elementos embebidosdeben estar correctamente ubicados.
(c) Todo equipo de mezclado y transporte del concreto debe estar limpio.
(d) Deben retirarse todos los escombros y el hielo de los espacios que serán ocupados
por el concreto.
(e) El encofrado debe estar recubierto con un desmoldante adecuado.
(f) Las unidades de albañilería de relleno en contacto con el concreto, deben estar
adecuadamente humedecidas.
(g) El refuerzo debe estar completamente libre de hielo o de otros recubrimientos
perjudiciales.
(h) El agua libre debe ser retirada del lugar de colocación del concreto antes de
depositarlo, a menos que se vaya a emplear un tubo para colocación bajo agua o que
lo permita la Supervisión.
(i) La superficie del concreto endurecido debe estar libre de lechada y de otros
materiales perjudiciales o deleznables antes de colocar concreto adicional sobre ella.
5.8 MEZCLADO DEL CONCRETO
5.8.1 La medida de los materiales en la obra deberá realizarse por medios que garanticen laobtención de las proporciones especificadas.
5.8.2 Todo concreto debe mezclarse hasta que se logre una distribución uniforme de los materiales. La mezcladora debe descargarse completamente antes de volverla a cargar.
5.8.3 El concreto premezclado debe mezclarse y entregarse de acuerdo con los requisitos de―Standard Specification for Ready-Mixed Concrete‖ (ASTM C 94M) o ―Standard Specification Concrete Madeby Volumetric Batching and Continuous Mixing ‖ (ASTM C 685M).
5.8.4 El concreto preparado en obra se debe mezclar de acuerdo con lo siguiente:
(a) El concreto deberá ser mezclado en una mezcladora capaz de lograr una combinación
total, de los materiales, formando una masa uniforme dentro del tiempo especificado y
descargando el concreto sin segregación.
(b) El mezclado debe hacerse en una mezcladora de un tipo aprobado.
(c) La mezcladora debe hacerse girar a la velocidad recomendada por el fabricante.
(d) El mezclado debe efectuarse por lo menos durante 90 segundos después de que todoslos materiales estén dentro del tambor, a menos que se demuestre que un tiempo menor satisfactorio mediante ensayos de uniformidad de mezclado, según ―Standard
Specification for Ready-Mixed Concrete‖ (ASTM C 94M).
(e) El manejo, la dosificación y el mezclado de los materiales deben cumplir con las
disposiciones aplicables de ―Standard Specification for Ready-Mixed Concrete‖
(ASTM C 94M).
(f) Debe llevarse un registro detallado para identificar:
(1) Número de tandas de mezclado producidas.
(2) Dosificación del concreto producido.
(3) Ubicación de depósito final en la estructura.
(4) Hora y fecha del mezclado y de la colocación.
5.9 TRANSPORTE DEL CONCRETO
5.9.1 El concreto debe ser transportado desde la mezcladora hasta el sitio final de colocaciónempleando métodos que eviten la segregación o la pérdida de material.
5.9.2 El equipo de transporte debe ser capaz de proporcionar un abastecimiento de concreto en elsitio de colocación sin segregación de los componentes y sin interrupciones que pudieran causar pérdidas de plasticidad entre capas sucesivas de colocación.
5.10 COLOCACIÓN DEL CONCRETO
5.10.1 El concreto debe ser depositado lo más cerca posible de su ubicación final para evitar lasegregación debida a su manipulación o desplazamiento.
5.10.2 La colocación debe efectuarse a una velocidad tal que el concreto conserve su estado plástico en todo momento y fluya fácilmente dentro de los espacios entre el refuerzo. Elproceso de colocación deberá efectuarse en una operación continua o en capas de espesor talque el concreto no sea depositado sobre otro que ya haya endurecido lo suficiente para originarla formación de juntas o planos de vaciado dentro de la sección.
5.10.3 No se debe colocar en la estructura el concreto que haya endurecido parcialmente o que se haya contaminado con materiales extraños.
5.10.4 No se debe utilizar concreto al que después de preparado se le adicione agua, ni que haya sido mezclado después de su fraguado inicial, a menos que sea aprobado por la
Supervisión.
5.10.5 Una vez iniciada la colocación del concreto, ésta debe ser efectuada en una operación continua hasta que se termine el llenado del tramo o paño, definido por sus límites o juntaspredeterminadas, de acuerdo con lo indicado en 6.4.
5.10.6 Cuando se necesiten juntas de construcción, éstas deben hacerse de acuerdo con 6.4.
5.10.7 Todo concreto debe ser compactado cuidadosamente por medios adecuados durante la colocación y debe ser acomodado por completo alrededor del refuerzo y de los elementosembebidos y en las esquinas del encofrado. Los vibradores no deberán usarse paradesplazar lateralmente el concreto en los encofrados.
5.11 PROTECCIÓN Y CURADO
5.11.1 A menos que se empleen métodos de protección adecuados autorizados por la Supervisión, elconcreto no deberá ser colocado durante lluvias, nevadas o granizadas. No se permitirá que elagua de lluvia incremente el agua de mezclado o dañe el acabado superficial del concreto.
5.11.2 La temperatura del concreto al ser colocado no deberá ser tan alta como para causar dificultades debidas a pérdida de asentamiento, fragua instantánea o juntas frías. Además, nodeberá ser mayor de 32º C.
5.11.3 Cuando la temperatura interna del concreto durante el proceso de hidratación exceda el valor de 32º C, deberán tomarse medidas para proteger al concreto, las mismas que deberán seraprobadas por la Supervisión.
5.11.4 La temperatura de los encofrados metálicos y el acero de refuerzo no deberá ser mayor de 50º C.
5.11.5 A menos que el curado se realice de acuerdo con 5.11.7, el concreto debe mantenerse a una temperatura por encima de 10º C y permanentemente húmedo por lo menos durante losprimeros 7 días después de la colocación (excepto para concreto de alta resistencia inicial).
5.11.6 El concreto de alta resistencia inicial debe mantenerse por encima de 10º C y
permanentemente húmedo por lo menos los 3 primeros días, excepto cuando se cure de
acuerdo con 5.11.7.
5.11.7 El curado por vía húmeda podrá ser sustituido por cualquier otro medio de curado, siempreque se demuestre que la resistencia a la compresión del concreto, en la etapa de cargaconsiderada, sea por lo menos igual a la resistencia de diseño requerida en dicha etapa decarga. Así mismo, el procedimiento de curado debe ser tal que produzca un concreto conuna durabilidad equivalente al menos a la que se obtendría efectuando el curado de acuerdoa 5.11.5 ó 5.11.6.
5.11.8 Curado acelerado
5.11.8.1 El curado con vapor a alta presión, vapor a presión atmosférica, calor y humedad, u otro proceso aceptado, puede emplearse para acelerar el desarrollo de resistencia y reducir eltiempo de curado.
5.11.8.2 El curado acelerado debe proporcionar una resistencia a la compresión del concreto, en la etapa de carga considerada, por lo menos igual a la resistencia de diseño requerida en dichaetapa de carga y produzca un concreto con una durabilidad equivalente al menos a la que seobtendría efectuando el curado de acuerdo a 5.11.5 ó 5.11.6.
5.11.9 Cuando lo requiera la Supervisión, deben realizarse ensayos complementarios de
resistencia, de acuerdo con 5.6.4, para asegurar que el curado sea satisfactorio.
5.12 REQUISITOS PARA CLIMA FRÍO
5.12.1 Para los fines de esta Norma se considera como clima frío a aquel en que, en cualquier momento del vaciado, la temperatura ambiente pueda estar por debajo de 5º C.
5.12.2 Durante el proceso de colocación, se tomarán adicionalmente las siguientes precauciones:
(a) El concreto deberá fabricarse con aire incorporado, de acuerdo a lo especificado en elCapítulo 4.
(b) Deberá tenerse en obra equipo adecuado para calentar el agua y/o el agregado, así
como para proteger el concreto cuando la temperatura ambiente esté por debajo de 5ºC.
(c) En el caso de usar concretos de alta resistencia, el tiempo de protección no será menorde 4 días.
(d) Todos los materiales integrantes del concreto, así como las barras de refuerzo, materialde relleno y suelo con el cual el concreto ha de estar en contacto deberán estar libres denieve, granizo y hielo.
(e) Los materiales congelados, así como aquellos que tienen hielo, no deberán ser
empleados.
5.12.3 Cuando la temperatura del medio ambiente es menor de 5º C, la temperatura del concreto ya colocado deberá ser mantenida sobre 10º C durante el período de curado.
5.12.4 Se tomarán precauciones para mantener al concreto dentro de la temperatura requerida sin que se produzcan daños debidos a la concentración de calor. No se utilizarán dispositivos decombustión durante las primeras 24 horas, a menos que se tomen precauciones para evitar laexposición del concreto a gases que contengan bióxido de carbono.
5.13 REQUISITOS PARA CLIMA CÁLIDO
5.13.1 Para los fines de esta Norma se considera clima cálido cualquier combinación de altatemperatura ambiente, baja humedad relativa y alta velocidad del viento, que tienda a perjudicarla calidad del concreto fresco o endurecido.
5.13.2 Durante el proceso de colocación del concreto en climas cálidos, deberá darse adecuada atención a la temperatura de los ingredientes, así como a los procesos de producción, manejo,colocación, protección y curado a fin de prevenir en el concreto, temperaturas excesivas que pudieran impedir alcanzar la resistencia requerida o el adecuado comportamiento del elementoestructural.
5.13.3 A fin de evitar altas temperaturas en el concreto, pérdidas de asentamiento, fragua instantánea o formación de juntas, podrán enfriarse los ingredientes del concreto antes del mezclado outilizar hielo, en forma de pequeños gránulos o escamas, como sustituto de parte del agua delmezclado.
5.13.4 En climas cálidos se deberán tomar precauciones especiales en el curado para evitar la evaporación del agua de la mezcla.
ENSAYOS SOBRE ESTRUCTURAS. EXTRACCIONES DIAMANTINAS. METODOS NO DESTRUCTIVOS
ENSAYOS SOBRE ESTRUCTURAS.
PILOTES EN SITIO
Los pilotes en sitio o pilas de cimentación in-situ trabajan de forma adecuada en situaciones en donde se tiene proyectos con altas descargas en el terreno y este es de capacidades limitadas. Se denominan pilas de cimentación cuando su sección transversal rebasa los 60 cm.
El proceso constructivo de las pilas in-situ, como su nombre lo indica son fabricados en el lugar de la obra (en el sitio), el cual consiste en la perforación del terreno en el lugar indicado por el proyecto, dicha perforación puede realizarse con diversos métodos de perforación según sea el tipo de terreno; siguiendo con el proceso se realiza el armado de refuerzo de la pila según lo indique el proyecto, para luego ser colocado dentro de la perforación, en cuanto el armado es colocado de manera correcta dentro de la perforación, se realiza el colado de pila, este proceso se realiza con concreto premezclado auto-bombeable, para realizar el colado monolíticamente.
En ocasiones, el material en el que se está cimentando, es un suelo friccionante (como son arenas, materiales gruesos y limos, los cuales pueden ser considerados como materiales friccionantes ya que al poseer una estructura cohesiva tan frágil, cualquier movimiento como el que produce la broca o útil al perforar o la simple presencia de agua en el suelo entre otros, hace que se rompa dicha cohesión y el material trabaje como un suelo friccionante), es por ello que se presentan desmoronamientos en el interior de las paredes de la perforación; a este fenómeno se le denomina "caídos", es por ello que se recurre a diversos métodos para evitar que se presente.
Por la forma de ejecución del vaciado, se distinguen básicamente dos tipos de pilotes: los de extracción anteriormente mencionada y los de desplazamiento que pueden ser fabricados en la obra o prefabricados en un lugar diferente de la obra, esto depende de la magnitud del proyecto.
Un pilote de extracción se realiza extrayendo el terreno, mientras que el de desplazamiento se ejecuta compactándolo mediante grúas o dragas, en este proceso el pilote va abriéndose espacio en el terreno donde trabajara por punta, por fricción o ambos. En ambos casos se utilizan diferentes técnicas para mantener la estabilidad de las paredes de la excavación.
1.- La excavación se realiza por una máquina perforadora. Diversas herramientas de perforación se pueden utilizar (grúas y equipo de Link-Belt)
2.-La excavación con el apoyo, ya sea por tuberías de acero o (como se muestra en este sistema) por una suspensión de bentonita. Cuando la suspensión de la excavación se ha iniciado la bentonita se bombea continuamente. La suspensión apoya la perforación y evitar la desestabilización de entrada de agua
3.-Después de alcanzar la profundidad requerida se coloca la jaula o armado de refuerzo previamente armado.
4.-Desues de la colocación del armado de refuerzo o jaula en la perforación se bombea el concreto hasta cubrir el área de excavación.
Los pilotes de concreto se arman en forma similar a las columnas. Estos pilotes se fabrican vaciando el concreto en - moldes individuales colocados horizontalmente, donde previamente se coloca la armadura de acero.
Se les debe aplicar un esmerado curado, y cuando el concreto ha fraguado y endurecido convenientemente se los acopla hasta el momento que son llevados en monorrieles a los camiones y transportados al pie de obra. En ningún caso es conveniente hincar los pilotes antes de los 20 días luego de vaciados.
Para el acarreo se los engancha en dos o más puntos, en posición horizontal, en alambres doblados en forma de gancho que se dejan para tal fin antes de vaciar. A mayor número de puntos se - produce una menor flexión del pilote por peso propio, evitando con ello la formación de fisuras en - el recubrimiento. En relación a este efecto, los pilotes pretensados presentan ventajas frente a los de concreto armado
EXTRACCCIONES DIAMANTINAS
Testigos de concreto endurecido
Para evaluar la resistencia del concreto en una estructura, en especial cuando la resistencia de los cilindros normalizados, modelados al pie de obra es baja, se recomienda extraer probetas, (también llamados corazones) del concreto endurecido.
Eventualmente, este procedimiento puede emplearse en diferentes casos, por ejemplo. Cuando han ocurrido anomalías en el desarrollo de la construcción, fallas de curado, aplicación temprana de cargas, incendio, estructuras antiguas, o no se cuenta con registros de resistencia, etc.
Criterios Generales:
Los testigos cilíndricos para ensayos de compresión se extraen con un equipo sonda provista de brocas diamantadas, cuando el concreto ha adquirido suficiente resistencia para que durante el corte no se pierda la adherencia entre el agregado y la pasta. En todos los casos, el concreto deberá tener por lo menos 14 días de colocado.
Deben tomarse tres especímenes por cada resultado de resistencia que este por debajo de la resistencia a la compresión especificada del concreto (F´C).
De la extracción:
La extracción debe realizarse en forma perpendicular a la superficie, cuidando que en la zona no existan juntas, ni se encuentren próximas a los bordes.
Deberán descartarse las probetas dañadas o defectuosas.
Geometría de las probetas:
El diámetro de los testigos será por lo menos tres veces mayor que el tamaño máximo del agregado grueso usado en el concreto.
La longitud del espécimen deberá ser tal que, cuando esté refrendado, sea prácticamente el doble de su diámetro.
No deberán utilizarse testigos cuya longitud cantes del refrendado sea menor que el 95% de su diámetro.
Podrán emplearse testigos de 8.75 cm. De diámetro o más, para agregados mayores de una pulgada.
Preparación, curado, refrendado:
Los testigos deben tener sus caras planas, paralelas entre ellas y perpendiculares al eje de la probeta.
Las protuberancias o irregularidades de las caras de ensayo deberán ser eliminadas mediante aserrado cuando sobrepasen los 5 mm.
El A.C.I. recomienda que, si el concreto de la estructura va a estar seco durante las condiciones de servicio, los corazones deban sacarse al aire (temperatura entre 15 y 30oC, humedad relativa menor del 60%), durante 7 días antes de la prueba, y deberán probarse secos. Si el concreto de la estructura va a estar superficialmente húmedo en las condiciones de servicio, los corazones deben sumergirse en agua por lo menos durante 48 horas y probarse húmedos.
Antes del ensayo de compresión, la probeta deberá ser refrendada en ambas caras, de manera de obtener superficies adecuadas. En este caso son de aplicación los métodos: ASTM C 17 y ASTM C 192.
La medida de las probetas diamantinas deberá ser hecha con una aproximación de 0.01 pulg. (0.25 mm) cuando sea posible, pero nuca con menos aproximación que de 0.1 pulg.
La norma ASTM establece, a diferencia del criterio del ACI, que las probetas serán curadas en húmedo, por 40 hrs. Antes de la rotura.
De los resultados y su corrección:
En los casos que los especímenes tengan una relación entre longitud y diámetro, menor de 2, se deberá ajustar los resultados del ensayo de compresión, para corregir el efecto de “zunchado” que se produce en el proceso de aplicación de las cargas.
Para los efectos de ajustar la resistencia a un equivalente de la probeta normal, podrán utilizarse los coeficientes normalizados.
Longitud diámetro
ASTM
BSI
2.00
1.75
1.50
1.25
1.00
1.00
0.98
0.96
0.93
0.87
1.00
0.98
0.96
0.94
0.92
Consideraciones Adicionales:
Se estima que la resistencia de los testigos es, en general, inferior a la que podría obtenerse de cilindros moldeados, con el mismo concreto, al pie de obra y curados por el método. Esto se explica porque el curado normalizado es más intenso que el curado en obra.
Los testigos suelen tener menor resistencia cerca de la superficie de la estructura. Al aumentar la profundidad, la resistencia se incrementa hasta un cierto límite. Se recomienda de ensayo sean realizados por personal con experiencia y en laboratorios calificados.
En los casos en que quiera determinarse la resistencia a la tracción por compresión diametral, los especímenes no deberán contener elementos de fierro, como barras de refuerzo
Informe:
La resistencia sobre las probetas diamantinas deberá expresarse con aproximación de 0.1 Kg/cm2 cuando el diámetro se mide con aproximación de 0.25 mm, y de 0.5 cuando el diámetro es medido con aproximación de 2.5 mm.
Deberán registrarse la longitud de la probeta, las condiciones de humedad antes de la rotura y el tamaño máximo del agregado en el concreto.
Del mismo modo, se registra la dirección en la aplicación de la carga de rotura con relación al plano longitudinal de colocación del concreto en obra.
Evaluación de resultados:
De acuerdo al Reglamento del ACI, el concreto de la zona representada por las pruebas de corazones, se considera estructuralmente adecuada si el promedio de los tres corazones es por lo menos igual al 85% de la resistencia especificada (f´c) y ningún corazón tiene una resistencia menor del 75% de la resistencia especificada (f´c).
A fin de comprobar la precisión de las pruebas, se pueden volver a probar zonas representativas de resistencias erráticas de los corazones.
PRUEBAS NO DESTRUCTIVAS
Literatura
Se denomina ensayo no destructivo (también llamado END, o en inglés NDT de no destructive testing) a cualquier tipo de prueba practicada a un material que no altere de forma permanente sus propiedades físicas, químicas, mecánicas o dimensionales. Los ensayos no destructivos implican un daño imperceptible o nulo. Los diferentes métodos de ensayos no destructivos se basan en la aplicación de fenómenos físicos tales como ondas electromagnéticas, acústicas, elásticas, emisión de partículas subatómicas, capilaridad, absorción y cualquier tipo de prueba que no implique un daño considerable a la muestra examinada.
Se identifican comúnmente con las siglas: PND; y se consideran sinónimos a: Ensayos no destructivos (END), inspecciones no destructivas y exámenes no destructivos.
En general los ensayos no destructivos proveen datos menos exactos acerca del estado de la variable a medir que los ensayos destructivos. Sin embargo, suelen ser más baratos para el propietario de la pieza a examinar, ya que no implican la destrucción de la misma. En ocasiones los ensayos no destructivos buscan únicamente verificar la homogeneidad y continuidad del material analizado, por lo que se complementan con los datos provenientes de los ensayos destructivos.
La amplia aplicación de los métodos de ensayos no destructivos en materiales se encuentra resumida en los tres grupos siguientes:
Defectología. Permite la detección de discontinuidades, evaluación de la corrosión y deterioro por agentes ambientales; determinación de tensiones; detección de fugas.
Caracterización. Evaluación de las características químicas, estructurales, mecánicas y tecnológicas de los materiales; propiedades físicas (elásticas, eléctricas y electromagnéticas); transferencias de calor y trazado de isotermas.
Metrología. Control de espesores; medidas de espesores por un solo lado, medidas de espesores de recubrimiento; niveles de llenado. (Manual del Residente de Obra,2002)
METODO NO DESTRUCTIVO
El interés de conocer las propiedades (como la resistencia) del hormigón in situ ha
aumentado desde los años 1960, y progresos significantes han sido hechos con respecto a lastécnicas, los métodos y los aparatos de ensayos. Eso es el resultado del aumento de las estructuras en hormigón, sobre todo las nuevas que presentan signos de deterioración. Así sedesarrollaron numerosos métodos de ensayos que permiten evaluar la durabilidad ointegridad de las estructuras.
Entre estos métodos se destacan los métodos dichos no destructivos o semi
destructivos, que permiten evaluar las propiedades del hormigón sin dañar a la estructura. Enefecto los daños eventualmente causados a la estructura durante ensayos pueden perjudicar alrendimiento de la obra, porque pueden generar la necesidad de reparar la parte estropeada.
Eso se traducirá por un coste suplementario de tiempo y de mano de obra. Así los métodos nodestructivos pueden ser muy recomendables en estructuras que por razón funcional debepresentar un nivel de acabado bueno.
Es el caso en la obra de la depuradora del Besos, cuyas losas no deben presentar una
rugosidad elevada, con pocas asperezas para permitir el buen tratamiento de las aguas
residuales. Así se tuvo que elegir entre los métodos no destructivos existentes para llevar acabo el estudio de mejora del control de calidad del hormigón.
Actualmente la mayoría de los ingenieros son conscientes de la necesidad de los
ensayos in situ, pero es imprescindible conocer las limitaciones y las propiedades evaluadascon cada método de control. En efecto utilizar un método no adecuado puede llevar a una pérdida de tiempo y de dinero significativa. Así este capítulo pretende dar una visión globalde los métodos de control no destructivos, de las propiedades evaluadas por cada uno de losensayos, y del grado de confianza que se puede tener con los resultados obtenidos.
2.1) OBJETIVOS DE LOS METODOS DE CONTROL IN SITU
De acuerdo con las normativas corrientemente utilizadas en la mayoría de los países
europeos, los ingenieros deben garantizar que un elemento acabado de hormigón es
estructuralmente adecuado para la función para la que ha sido diseñado; es el control de
recepción. Por eso deben programar una campaña de control de calidad con medidas in situsobre la estructura misma o en laboratorio con probetas moldeadas con el hormigón colocadoin situ para comprobar que el hormigón cumple al menos las especificaciones establecidas enproyecto.
Según las normativas, la resistencia a compresión del hormigón a 28 días de probetas
cilíndricas o cúbicas es uno de los parámetros en el que se basan los criterios de aceptación orechazo de hormigones.
Por su sencillez, el ensayo de compresión a rotura de probetas es muy utilizado. En
efecto es un método excelente para determinar el criterio de calidad del hormigón tras sufabricación y distribución. Sin embargo, se debe tener en cuenta que este tipo de ensayopresente diferentes inconvenientes: la demora en la obtención de los resultados (casi un mes después el hormigonado), la dispersión de los resultados, la incapacidad de obtener unaevolución temporal de la resistencia sin utilizar series de probetas para cada edad (es unensayo destructivo que no permite la reutilización de las dichas probetas), y por el hecho deque el hormigón de las probetas puede no ser representativo del hormigón de la estructuradebido a las diferentes condiciones de puesta en obra (vibrado y curado).
Los inconvenientes del ensayo de compresión a rotura justifican el interés de los
ingenieros por desarrollar otros tipos de métodos de control de calidad para estimar la
resistencia del hormigón. Uno de los problemas sobre el que los ingenieros centran su
atención es la posibilidad de establecer el estado de una estructura de hormigón reduciendo elcoste de la campaña de control y conservando la integridad física de la estructura a lo largo deesta campaña. En efecto, en el campo del hormigón, el número de probetas sometidas a unensayo de rotura para determinar la resistencia a compresión alcanza proporciones exageradasen algunos casos. Pues cuesta mucho una campaña de control simplemente basada en estostipos de ensayo. Por eso se han establecido una serie de ensayos no destructivos destinados acubrir estés tipos de necesidad. Estos métodos se los puede clasificar en dos grandes grupos:
-Los métodos que dan directamente una medida de la resistencia a compresión del
hormigón en la estructura en su estado actual, como los ensayos pulloutassembly,
internal fracture, y pulls off. Estos ensayos son llamados semi-destructivos.
-Los métodos que dan una medida de un parámetro característico del hormigón
(dureza superficial, módulos elásticos...) que luego se puede correlacionar con su
resistencia. En este grupo se incluyen los ensayos de rebote (esclerómetro o
martillo Schmidt), de penetración (sonda Windsor), el método ultrasónico
(propagación de ondas ultrasónicas a través el hormigón), el método de frecuencia
de resonancia, el método radioactivo.
Los métodos de ensayos no destructivos pueden servir igualmente para determinar
otras propiedades del hormigón: áreas de deficiente vibrado, vacíos, fisuras nidos de piedras, determinación del tamaño y posición de las armaduras... (cf. Tabla 2.1 sacada del libro de J.HBungey y S.G. Millard “Testing of concrete in structures”.)
2.2ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS PARA DETERMINAR LA RESISTENCIA DEL HORMIGÓN
Estos tipos de ensayos son los más apropiados cuando se busca la resistencia del
hormigón. Consisten en general a arrancar mediante tracción una parte superficial de la
estructura, a clavar o a proyectar un elemento duro en la superficie para determinar su
resistencia o su dureza superficial.
2.2.1Pullout test
Este método ha sido desarrollado al principio en Dinamarca en 1975, y mas
recientemente en los Estados Unidos y Canadá. El pullout test consiste en arrancar del
hormigón de la estructura una pieza de acero previamente introducida por uno de sus
extremos en el dicho hormigón fresco, y sostenida por el propio encofrado (cf. figura 2.1).
Una vez endurecido el hormigón, se aplica una fuerza con la ayuda de un gato hidráulico en lapieza de acero para arrancarla de la superficie del hormigón; se mide con un diámetro estafuerza. Debido a su forma el acero introducido es arrancado conjuntamente a un cono dehormigón.
Los ensayos pullout son excelentes para la determinación directa de la resistencia del
hormigón a diferentes edades. Sin embargo, este método presenta algunos inconvenientes quelimitan su uso: se debe prever la localización de los puntos de ensayos antes de la puesta enobra del hormigón. Por fin este método deja el hormigón ensayado estropeado (es un ensayo semi-destructivos).
2.2.2Internal fracture o break-off test
Este ensayo de rotura ha sido desarrollado en Inglaterra por el Building Research
Establishment (B.R.E.) y presenta algunas similitudes con el método del ensayo pullout. Estemétodo permite determinar la resistencia a flexión en un plano paralelo y a una ciertadistancia de la superficie del hormigón. Tal como en el ensayo pullout, se introduce en elhormigón fresco un tubo cilíndrico desechable (cf. figura 2.2). Una vez endurecido elhormigón, se aplica una fuerza horizontal en la cabeza del tubo mediante una llavedinamométrica. De este modo el tubo rompe por su base y se extrae un cono de hormigón. Lavalor de la fuerza necesitada para la rotura se mide directamente con la llave, y este valorpermite evaluar la resistencia a rotura del hormigón.
2.2.3Pull off test
El método del ensayo pull off es de origen noruego. Consiste en separar por tracción
un elemento de forma cilíndrica de hormigón de la estructura de la cual es solidario (cf. figura
2.3). Este elemento se realiza mediante una corona de plástico introducida previamente en el concreto fresco. La corona se retira antes de realizar el ensayo para que no influya en lamedida. La resistencia a flexión del hormigón colocado se correlaciona directamente con lafuerza necesaria para desprender la parte inferior del elemento de hormigón.
2.2.4Métodos escelerometricos
Los métodos escelorometricos pretenden proporcionar una estimación de la resistencia
a compresión del hormigón basándose en la correlación entre dicha resistencia con su durezasuperficial. Para determinar la dureza superficial existen tres formas principales de medida:medición de un rebote (con el esclerómetro o martillo Schmidt – cf. figura 3.4), medición dela huella impresa por una bola (martillo Frank), y medición de la profundidad de lapenetración de un clavo (sonda Windsor – cf. figura 3.5). En cada uno de estos ensayos elprincipio es impactar la superficie del hormigón con una determinada masa, activada de unadeterminada energía cinética, y medir la magnitud de la muesca, del rebote, o de laprofundidad de penetración.
Los ensayos de rebote son rápido y barato, y además permiten estudiar la uniformidad
superficial del hormigón. Pero tienen algunas limitaciones porque las medidas son afectadaspor la rugosidad o la planeidad de la superficie, las condiciones de humedad, el tamaño y eltipo de los áridos máximos, y estas medidas dan la dureza solo de las capas superficiales (deespesor de 2/3 cm).
2.2.5Métodos ultrasónicos
El fundamento de la utilización del método de los ultrasonidos se basa en el estudio
del tiempo de transito y/o de la velocidad de propagación de ondas ultrasónicas a través delhormigón.
Mediante un transductor electro acústico se genera un impulso de vibración
longitudinal; después de recorrer una determinada distancia, un secundo transductor recibe elseñal y, por medio de un circuito electrónico se mide el tiempo de tránsito o de propagacióndel impulso a través el material. La velocidad de transmisión o velocidad de propagación sedetermina en cada caso por el cociente entre la distancia o separación entre los transductores yel tiempo de tránsito para esta distancia.
La velocidad de las ondas en el material permite obtener informaciones sobre las
propiedades elásticas. Pero se debe recordar que este método no mide directamente la
resistencia del material, sino su módulo elástico dinámico E. Estas medidas dependen de la edad del hormigón, de la humedad, de la relación árido cemento, del tipo de árido utilizado, yde la posición de las armaduras con relación a la posición de los transductores.
Los fundamentos de este método, que tiene la ventaja de determinar la resistencia y la
cualidad del hormigón estudiado, son desarrollados en el capítulo 3.
En la siguiente tabla 2.2 (sacada del mismo libro de J.H. Bungey y S.G. Millard) se
hace un resumen de los métodos no destructivos que se usan para estimar la resistencia delhormigón, y se evalúa la representatividad, la precisión y el daño causado a la estructura.
2.3ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS PARA DETERMINAR OTRAS PROPIEDADES DEL HORMIGÓN
En algunos casos, la resistencia del hormigón no es el parámetro más crítico para la
estructura, y por eso es necesario determinar otras propiedades del hormigón. El tamaño y laposición de las armaduras, el contenido de humedad, la localización de fisuras o vacíos, zonasde deficiente vibrado pueden ser los principales objetos de investigación.
2.3.1Métodos magnéticos
La posición de las armaduras puede ser determinada con campo magnético emitido por
diferentes aparatos. En efecto, el acero modifica el campo magnético dado que las ondas
electromagnéticas se propagan más rápidamente en él. Existen varios aparatos portátilescapaces de determinar la posición de las barras de acero. Los fabricados en Holanda y en elReino Unido se denominan covermeters, mientras que los de Francia se llaman patchometros.
Los patchometros dan resultados satisfactorios en las zonas ligeramente armadas de la
estructura. En elementos fuertemente armados la influencia de la armadura secundaria no sepuede despreciar, y es más difícil determinar la valor del recubrimiento de las barras de acero.Además el funcionamiento de estos aparatos es afectado a temperaturas por debajo de los0°C.
2.3.2Método de la frecuencia de resonancia
Este método consiste en hacer vibrar una probeta cilíndrica o prismática de hormigón,
y medir las frecuencias de resonancia. La más pequeña frecuencia depende mucho de las
propiedades elásticas del hormigón estudiado como el módulo de elasticidad dinámico E, y elmodulo de cizalla dinámico G. Este método no puede ser extrapolado para estudiar grandesobras de hormigón, pero se adapta bien a productos prefabricados con formas simples.
2.3.3Métodos radioactivos
Existen dos tipos de métodos radioactivos: las radiografías y las radiometrías. En los
métodos radiográficos se obtiene una imagen del interior del elemento de hormigón estudiado, empleando una fuente radioactiva para revelar la existencia de huecos, la posición de lassegregaciones, de los refuerzos, las fisuras y los daños sufridos por la estructura tras la puesta en carga. En los métodos radiométricos, rayos γ son generados por varios radioisótopos, pasana través el hormigón, y la intensidad de la radiación emergente dela masa de hormigón sedetecta con un contador geiger.
La radiografía con rayos x tiene limitaciones debidas a la necesidad de equipos
costosos y peligrosos de alto voltaje, y por eso ofrece pocas esperanzas de poder ser usado enel campo.
La radiografía con rayos γ se utiliza por el estudio de elementos de hormigón hasta
450 mm de espesor. Por encima de estas dimensiones, los tiempos largos de exposición
necesarios hacen el método antieconómico.
2.3.4Método ultrasónico y técnicas de eco
El método ultrasónico cuyo principio ha sido expuesto anteriormente, permite
determinar la existencia y la profundidad de fisuras y vacíos en el hormigón. Se usa también,y con un cierto éxito, para evaluar los daños producidos por el fuego en el hormigón.
Las técnicas de eco se usaron analizando la reflexión de las ondas para delimitar vacíos y discontinuidades internas del hormigón. La principal ventaja de este método es que el ensayo puede realizarse con solo una cara del elementoestructural accesible. El uso de estas técnicas se está incrementado en Norteamérica en ladelimitación de fisuras y zonas con deficiente compactación.
2.4COMENTARIOS GENERALES SOBRE LOS MÉTODOS DE CONTROL NODESTRUCTIVOS
Es importante insistir en que los ensayos de dureza superficial y de penetración, o de
arranque de cono de hormigón, no pueden sustituir los ensayos clásicos de rotura a
compresión, como lo especifica la normativa UNE 83-308-86 ya citada previamente. La
resistencia del hormigón solo se puede plantear con correlaciones cuya fiabilidad depende dela cualidad del hormigón (vibrado, curado, compactación) y de la cualidad de las probetasmoldeadas. En efecto, para que los resultados sean utilizables, las probetas deben ser curadasy ensayadas bajo condiciones experimentales idénticas por cada ensayo; así se puede establecer curvas de calibración fiables, representativas del hormigón colocado in situ.
En casi todos los casos, es preferible establecer correlaciones en el laboratorio, en el
que las condiciones de ensayo y de conservación de las probetas son perfectamente
dominadas.
2.4.1Dispersión de las medidas
La dispersión de los resultados in situ es generalmente alta, excepto por los métodos
de velocidades de impulsos (cf. Tablas 2.3 y 2.4 sacadas del libro de J.H. Bungey y S.G.
Millard). Así se debe plantear el número de ensayos en una zona tomando en cuenta la fiabilidad de la calibración, la precisión y el número de aparatos utilizados para medir, la
fiabilidad de la correlación utilizada si las medidas no permiten acceder directamente a lasvalores de las propiedades estudiadas. Se debe evaluar la pertinencia de los parámetrosevaluados con respecto a la propiedad investigada (cf. Tabla 2.2). Del carácter local o global de la propiedad puede depender el número de ensayo en una zona. La accesibilidad a la zonay los daños causados al elemento estructural influyen también en la campaña de control. Por finel coste económico de los ensayos se hace prohibitivo en algunos casos.
2.4.2 El operador
Dado el carácter esencialmente manual de la aplicación de estas técnicas de ensayos,
es recomendable que sea la misma persona la que, en cada caso, lleva a cabo la campaña
experimental de forma completa, a efectos de evitar dispersiones en las lecturas debidas acambios en la persona que maneja el equipo. Asimismo, es conveniente programar lascampañas de ensayos con interrupciones de manera que el cansancio del operador no incidaen la calidad de los resultados.
La interpretación depende también de la habilidad del operador, y de su conocimiento
del fenómeno físico que permite medir las propiedades. Así es útil prever una formación
previa sucinta para que se sienta investido en la campaña experimental, y para asegurar uncomportamiento activo del operador (capacidad de iniciativas frente a resultados no
descontados).
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SUGERENCIAS 
