Ing. Carlos Alberto Lozano GarcĂa
Objetivos de un laboratorio de Materiales:
Ofrecer servicios que soporten la supervisión de obras de construcción y de control de la calidad de los materiales utilizados en la Industria de la construcción; así como la determinación de parámetros de diseño para obras civiles, lo anterior a partir de muestras representativas de los mismos.
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Los laboratorios de materiales de construcción se clasifican de acuerdo al tipo de materiales que se ensayan en los siguientes tipos:
1. Terracerías y materiales para estructuras de pavimento.
2. Concretos asfálticos y materiales constituyentes.
3. Concreto hidráulico y materiales constituyentes.
4. Metales (Acero de refuerzo y evaluación de conexiones soldadas.)
5. Madera.
6. Piedras naturales y artificiales, tabiques, bloques y baldosas.
7. Mecánica de suelos
8. Otros (Elementos prefabricados como tuberías, paneles, grouts, adhesivos, fibras de refuerzo, resistencia al fuego, aislantes térmicos, etc)
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Fundamentos de un laboratorio de Materiales:
Medición de las propiedades de los materiales para evaluación contra especificaciones de proyecto, o normatividad técnica aplicable (requisitos mínimos de calidad).
La supervisión y el control de calidad puede ser solicitado por el propietario, responsable de la obra (perito, DRO, etc.) o bien por la dependencia que solicita o contrata los trabajos (obra pública).
Un laboratorio se convierte en una herramienta para ejecutar la supervisión técnica de los trabajos.
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La realización de servicios relacionados con las obras de infraestructura hace necesaria la supervisión como elemento que garantice el cumplimiento de los requisitos de costo, tiempo y calidad contratados.
¿Qué es CALIDAD?
La calidad es una herramienta básica para una propiedad de cualquier cosa que permite que la misma sea comparada con cualquier otra de su misma especie. De forma básica, se refiere al conjunto de propiedades inherentes a un objeto que le confieren capacidad para satisfacer necesidades implícitas o explícitas. La calidad de un producto o servicio es la percepción que el cliente tiene del mismo. Por tanto, debe definirse en el contexto que se esté considerando, por ejemplo, la resistencia del concreto, el grado de compactación de una terracería.
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CONTROL DE CALIDAD EN UNA OBRA
Los actuales controles de calidad son consecuencia de la necesidad de tener la certeza de que el comportamiento de un producto fabricado o producido junto con otros similares cumplirá plenamente sin necesidad de ser revisado individualmente, o en el caso de estructuras, que responderán adecuadamente cuando sean sometidas a sus máximas licitaciones con un comportamiento de acuerdo a lo previsto por sus diseñadores y constructores, quienes no tendrán la posibilidad previa de confirmarlo.
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CONTROL DE CALIDAD 1) Requisitos para un laboratorio de Materiales
Los laboratorios deben estar provistos de equipos e instrumentos apropiados de gabinete y campo, los cuales deben estar en excelentes condiciones de funcionamiento. Además debe contar con el personal técnico especializado y adiestrado para la realización correcta de las pruebas, las cuales a su vez se rigen por procedimientos estándar que aseguran la repetitividad de las pruebas por cualquier laboratorio capacitado.
Los instrumentos de medición deben calibrarse conforme al grado de precisión de los mismos y se debe contar con los certificados de calibración respectivos.
Se deben identificar correctamente las muestras, protegerlas manejarlas y almacenarlas adecuadamente, para que conserven sus propiedades y características.
¿Qué es una especificación técnica?
Una especificación es lo que el dueño o el cliente requiere.
Consiste en un documento técnico que establece en forma clara todas las características, los materiales y los servicios necesarios para producir componentes necesarios destinados a la obtención de productos;
Sirven para clasificar a un material determinado o a un conjunto de materiales unidos entre sí, por sus cualidades o características que lo identifican y diferencian de otros similares. La ASTM (American Society for Testing and Materials) define como especificación, un sistema explicito de requisitos que debe ser satisfecho por un material, un producto o un servicio. Ing. Carlos Alberto Lozano García
ESPECIFICACIONES ESTANDARIZADAS
Las especificaciones estandarizadas las desarrollan las agencias estatales, organizaciones de estándares (ASTM, ISO, EMA, etc.) asociaciones comerciales, corporaciones y otras.
Una especificación o norma estandarizada esta conformada por el título y alcance descriptivos de la especificación, la fecha de revisión y de la designación, de la persona o agencia responsable del contenido de la misma, de las actualizaciones y desviaciones, de la significación e importancia de la especificación; los métodos de prueba para medir todas las características especificadas; los requisitos de los materiales: físicos, mecánicos, eléctricos, químicos, etc, los valores esperados y sus tolerancias; los requisitos de funcionamiento, los dibujos, fotografías. o ilustraciones técnicas necesarias y la forma de ejecutarla.
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¿Qué es una Norma, Normatividad aplicable, Normalización?
La secretaría de Economía del gobierno mexicano señala que “la Normalización es el proceso mediante el cual se regulan las actividades desempeñadas por los sectores tanto público como privado, en materia de salud, medio ambiente, seguridad al usuario, información comercial, prácticas de comercio, industrial y laboral a través del cual se establecen la terminología, la clasificación, las directrices, las especificaciones, los atributos, las características, los métodos de prueba o las prescripciones aplicables a un producto, proceso o servicio”.
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Normas NMX-C-XXX-ONNCCE-YYYY
B) Norma Mexicana (NMX), Provee para uso común y repetido, reglas, especificaciones, atributos, métodos de prueba, directrices, características o prescripciones aplicables a un producto, proceso, instalación, sistema, actividad, servicio o método de producción u operación, así también hay normas relativas a terminología, simbología, embalaje, marcado o etiquetado.
NMX-C-036-ONNCCE-2013 - Industria de la construcción – Mampostería – Resistencia a la compresión de bloques, tabiques o ladrillos y tabicones y adoquines – Método de ensayo. (ASTMC140-06)
NMX-C-083-ONNCCE-2002 - Industria de la construcción – Concreto – Determinación de la resistencia a la compresión de cilindros de concreto – Método de prueba. (ASTM-C-039-01)
Tipos de pruebas Las pruebas a que se someterán estructuras son del tipo:
materiales, elementos o
DESTRUCTIVAS. Llevan el elemento ensayado hasta su máxima capacidad induciendo la falla del mismo.
SEMIDESTRUCTIVOS. Someten el elemento a “acciones” que permiten evaluar su comportamiento ante las mismas (extracción de corazones, pruebas de doblado, abrasión, etc.)
NO DESTRUCTIVAS O ÍNDICES. Comprueban su comportamiento ante acciones o efectos que no inducen la falla del material, con objeto de valorar sus propiedades físicas y de funcionamiento, así como inspecciones de tipo radiográfica, ultrasónica, de campos magnéticos, etc.
Las pruebas anteriores respetarán lo indicado en cuanto la forma de realizarse, los resultados esperados y las tolerancias permitidas; en México son obligatorias las Normas Oficales Mexicanas (NOM) y son de tipo voluntarias las Normas Mexicanas (NMX), ambas emitidas por la secretaría de Economía Ing. Carlos Alberto Lozano García
Tipos de pruebas La metodología del control de calidad se inicia con muestras obtenidas en el terreno, la obra o el banco de materiales mediante muestreo aleatorio. Se exige de ellas:
Ser representativas en su obtención, selección y cantidad.
Ser extraídas del lugar sin modificar sus características.
Ser almacenadas y trasportadas en medios adecuados.
Ser convenientemente preparadas antes de ser probadas.
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Áreas en que se divide un laboratorio: 1) Pruebas índice (de sus propiedades físicas)
Medición de sus propiedades para evaluación contra especificaciones de proyecto, o normatividad aplicable (requisitos mínimos de calidad)
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Áreas en que se divide el laboratorio: 1) Pruebas índice (de sus propiedades físicas)
Medición de sus propiedades para evaluación contra especificaciones de proyecto, o normatividad aplicable (requisitos mínimos de calidad)
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Áreas en que se divide el laboratorio: 1) Pruebas índice (de sus propiedades físicas)
Medición de sus propiedades para evaluación contra especificaciones de proyecto, o normatividad aplicable (requisitos mínimos de calidad) Especímenes de roca Agregados gruesos: Grava para concreto, y materiales para estructuras de pavimento (bases hidráulicas) o materiales para rellenos y filtros
Agregados finos: Arena para concreto Y terracerías
MATERIALES PÉTREOS Ing. Carlos Alberto Lozano García
Áreas en que se divide el laboratorio: 1) Pruebas índice (de sus propiedades físicas)
Medición de sus propiedades para evaluación contra especificaciones de proyecto, o normatividad aplicable (requisitos mínimos de calidad)
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2) Resistencia de materiales Verificación de las propiedades mecánicas (resistencia y parámetros de diseño estructural)
PREFABRICADOS DEL CONCRETO Y ACERO DE REFUERZO*
OTROS…
Verificación de las propiedades mecánicas en estado endurecido
Todo tipo de bloques prefabricados de concreto o cerámicos (mampostería)
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CONCRETO HIDRÁULICO
Evaluación de la calidad del acero de refuerzo para concreto: (resistencias, tamaños doblado, sanidad)
Áreas en que se divide el laboratorio: 2) Resistencia materiales
de
Realización de pruebas para determinar propiedades físicas y mecánicas de los materiales utilizados en la industria de la construcción.
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Áreas en que se divide el laboratorio: 2) Resistencia de materiales
Medición de sus propiedades para evaluación contra especificaciones de proyecto, o normatividad aplicable (requisitos mínimos de calidad)
Ing. Carlos Alberto Lozano García
Áreas en que se divide el laboratorio: 2) Resistencia de materiales
Medición de sus propiedades para evaluación contra especificaciones de proyecto, o normatividad aplicable (requisitos mínimos de calidad)
(TERRACERÍAS)
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Áreas en que se divide el laboratorio: 2) Resistencia de materiales
Medición de sus propiedades para evaluación contra especificaciones de proyecto, o normatividad aplicable (requisitos mínimos de calidad)
Ing. Carlos Alberto Lozano García
Áreas en que se divide el laboratorio: 2) Resistencia de materiales
Medición de sus propiedades para evaluación contra especificaciones de proyecto, o normatividad aplicable (requisitos mínimos de calidad)
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Áreas en que se divide el laboratorio: 2) Resistencia de materiales
Para determinar si una varilla cumple con los requisitos mínimos de diseño debemos cotejar su diámetro, peso por unidad de largo, tamaño y relieve de las deformaciones, capacidad máxima en tensión, punto de fluencia y deformación permanente. En un laboratorio también se puede determinar el módulo de elasticidad de la varilla midiendo la deformación elástica según se aplica carga en una prueba de tensión.
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Áreas en que se divide el laboratorio: 3) Mecánica de suelos
Medición de sus propiedades para DETERMINACIÓN DE LOS PARÁMETROS EN EL CÁLCULO DE LA CAPACIDAD DE CARGA DE UN TERRENO
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Áreas en que se divide el laboratorio: 3) Mecánica de suelos
Sondeos superficiales:
Sondeos profundos:
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Áreas en que se divide el laboratorio: 3) Mecánica de suelos
Sondeos superficiales:
Sondeos profundos:
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Áreas en que se divide el laboratorio: 3) Mecánica de suelos
Sondeos superficiales:
Sondeos profundos:
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Áreas en que se divide el laboratorio: 3) Mecánica de suelos
Resistencia cortante del suelo
Se debe entender la naturaleza de la resistencia cortante para poder analizar los problemas de estabilidad del suelo, tales como capacidad de carga, estabilidad de taludes y la presión lateral sobre estructuras de retención de tierras. Ing. Carlos Alberto Lozano García
Áreas en que se divide el laboratorio: 3) Mecánica de suelos
Resistencia cortante del suelo
Conocer el comportamiento del suelo ante la aplicación de alguna carga (peso de una estructura)
ESFUERZO DESVIADOR (kg/cm2)
1.4 1.2 Presión de Confinamiento
1.0 0.8
0.6
0.4
0.2 0.0 0.0%
1.0%
2.0% 3.0% Deformación unitaria (%) Ing. Carlos Alberto Lozano García
4.0%
Áreas en que se divide el laboratorio: 3) Mecánica de suelos
Resistencia cortante del suelo
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Interacción: Supervisión-Laboratorio
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩
Los informes de la supervisión y de un Laboratorio de materiales normalmente se presentarán en forma periódica y cuando se requiera de manera especial, acompañándolos de la evaluación de los resultados obtenidos y la interpretación que de ellos hacen, procurando: Sean eminentemente realistas. Sean solicitados en tiempo y forma. Se fundamente en pruebas tomadas en campo. Sean producto del análisis de aspectos esenciales, no accesorios. Permitan obtener resultados objetivos. Los métodos de ensaye se realicen conforme a procedimientos normalizados. Contengan el análisis de la calidad de los materiales participantes. Presenten resultados del proceso empleado, incluyendo o no, la evaluación de la capacidad de los operarios y el tipo y las condiciones de las máquinas usadas. Detallen la calidad del producto final. Permitan formular recomendaciones para mejoras para futuras actuaciones.
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Muchas Gracias por su atención!!!
¿Dudas?
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Áreas en que se divide el laboratorio: 4) Evaluación de las conexiones soldadas
Las pruebas para evaluación del acero y de las conexiones soldadas tienen el propósito de detectar defectos bastos y evaluar la capacidad de deformación de las mismas, así como para determinar propiedades específicas, como la composición química y las propiedades mecánicas y metalúrgicas, para localizar discontinuidades tales como grietas, inclusiones de escoria y penetración y fusión incompletas.
Entre las desventajas de emplear conexiones soldadas, podemos mencionar:
•
Inducción de altas temperaturas; Mayor supervisión requerida; Mano de obra calificada requerida; Dependencia del entorno; Inspección costosa.
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Áreas en que se divide el laboratorio: 4). Evaluación de las conexiones Soldadas EN ESTRUCTURAS DE ACERO RECONOCIMIENTO POR ULTRASONIDO. RECONOCIMIENTO POR LÍQUIDOS PENETRANTES CALIFICACION DE SOLDADURAS POR RAYOS GAMMA. CALIFICACION DE SOLDADURAS POR PARTÍCULAS MAGNETICAS. INSPECCIONES VISUALES:
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