CONTROL DE CALIDAD DE CONCRETO
1 .- Introducción al Control de Calidad Fernando Gastañaduí Ruiz
CONTROL DE CALIDAD DEL CONCRETO
Conjunto de procedimientos técnicos planeados cuya práctica permite que el concreto cumpla con los requisitos especificados, al menor costo posible. Estado Fresco APLICACIÓN
Estado Endurecido
1 .- Introducción al Control de Calidad
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ENSAYOS DE ACEPTACIÓN DEL CONCRETO
Objetivo.- verificar cuantitativamente si el concreto cumple con las especificaciones CONCRETO FRESCO Asentamiento
CONCRETO ENDURECIDO Resistencia
Temperatura
Compresión
Densidad (Peso unitario)
Flexión
Contenido de aire
Otros (Si se especifica)
Otros (Si se especifica) 1 .- Introducción al Control de Calidad
ENSAYOS DE ACEPTACIÓN DEL CONCRETO
No vamos a inventar métodos
Los métodos están normados
1 .- Introducción al Control de Calidad
2
ENSAYOS DE ACEPTACIÓN DEL CONCRETO
Los resultados de estos ensayos no pretenden pronosticar la calidad del concreto en la estructura ya que existen variables que van mas allá del control del productor de concreto
1 .- Introducción al Control de Calidad
¿POR QUÉ INTERESA EL ESTADO FRESCO?
1 .- Introducción al Control de Calidad
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MUESTREO DE CONCRETO FRESCO NTP 339.036 ASTM C-172
2.- Control de Calidad de Concreto Fresco
OBJETIVO DEL MUESTREO
Obtener muestras representativas de concreto fresco, sobre las cuales se realizan ensayos para verificar el cumplimiento
2.- Control de Calidad de Concreto Fresco
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EQUIPO PARA MUESTREO DE CONCRETO
Recipiente no absorbente de capacidad > 28 L
Palas, cucharones
Tamices estándar
Humedecer los equipos antes del muestreo 2.- Control de Calidad de Concreto Fresco
TIEMPO LÍMITE PARA EMPEZAR ENSAYOS
Asentamiento MUESTRA Mínimo 2 porciones Máximo 15 min Mínimo 28 L (resistencia)
0
Temperatura Contenido de Aire
5
10
Elaboración de probetas para resistencia
15 min
Eliminar residuo y limpiar
Proteger del sol, viento u otra fuente de evaporación y/o contaminación, transportar y remezclar. 2.- Control de Calidad de Concreto Fresco
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DETERMINACIÓN DE LA TEMPERATURA DE MEZCLAS DE CONCRETO NTP 339.184 ASTM C 1064
2.- Control de Calidad de Concreto Fresco
OBJETIVO DE MEDIR LA TEMPERATURA
Determinar la temperatura del concreto fresco para verificar el cumplimiento de los requerimientos especificados
La temperatura del concreto depende del aporte calorífico de cada uno de sus componentes, además del calor liberado por la hidratación del cemento, la energía de mezclado y el medio ambiente.
2.- Control de Calidad de Concreto Fresco
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COMO MEDIR LA TEMPERATURA
En un recipiente no absorbente, que debe permitir un recubrimiento de al menos 3 pulgadas (75 mm) en todas direcciones
3”
O por lo menos en 3 veces el TM del agregado. Elegir el mayor 3”
2.- Control de Calidad de Concreto Fresco
NORMATIVA
Descripción
Clima frío
Temp. mínima Temp. máxima
Clima cálido
Criterio de Aceptación ASTM C 94/C 94M-07 - NTP 339.114 Sección mm
<300
300 - 900
900 - 1800
> 1800
°C
13
10
7
5
32 °C
T = Mas baja posible. Si T ≈ 32 °C se puede encontrar dificultades
TENGA CUIDADO CON LAS TEMPERATURAS EXTREMAS 2.- Control de Calidad de Concreto Fresco
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EFECTOS DE LA TEMPERATURA ALTA EN EL CONCRETO
Sobre el Tiempo de Fraguado Sobre la resistencia
Sobre la demanda de agua
2.- Control de Calidad de Concreto Fresco
ASENTAMIENTO DE CONCRETO FRESCO CON EL CONO DE ABRAMS NTP 339.035 ASTM C 143
2.- Control de Calidad de Concreto Fresco
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OBJETIVO DEL ENSAYO DE ASENTAMIENTO
Determinar el asentamiento del concreto fresco en un rango desde ½” hasta 9”
Verificar el cumplimiento de las especificaciones
2.- Control de Calidad de Concreto Fresco
EQUIPO PARA MEDIR EL ASENTAMIENTO
Cono de Abrams Ø inferior 200 mm Ø superior 100 mm Altura 300 mm Tolerancias ± 3 mm Espesor mínimo 1.5 mm, 1.15 mm repujado
Barra compactadora Barra de acero liso con punta semiesférica Ø 5/8” (16 mm) x 24” (600 mm)
Instrumento de medida Regla de metal rígido (Wincha) Long ≥ 12 “, divisiones de ¼” (5 mm)
Herramientas pequeñas
2.- Control de Calidad de Concreto Fresco
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PROCEDIMIENTO PARA MEDIR EL ASENTAMIENTO
2.- Control de Calidad de Concreto Fresco
NORMATIVA
Especificaciones 2” (50 mm) y menos Asentamiento nominal
Tolerancias ASTM C 94/C 94M NTP 339.114 ± ½” (15 mm)
2” a 4” (50 mm a 100 mm)
± 1” (25 mm )
más de 4” (100 mm)
± 1 ½” (40 mm)
3” (75 mm ) o menos
En defecto 1 ½” (40 mm )
más que 3” (75 mm)
En defecto 2 ½” (65 mm)
En exceso 0” (0 mm) Asentamiento “máximo” o “no debe exceder”
En exceso 0” (0 mm)
Tiempo de conservación en estos rangos (responsabilidad productor)
30 min desde llegada a obra
EL PRIMER Y ULTIMO ¼ m 3 DE DESCARGA ES EXEPTUADO DE ESTE REQUISITO 2.- Control de Calidad de Concreto Fresco
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PESO UNITARIO Y RENDIMIENTO NTP 339.046 ASTM C 138 2.- Control de Calidad de Concreto Fresco
OBJETIVO DEL ENSAYO DE PESO UNITARIO
Determinar el peso de 1m3 de concreto. El peso unitario normalmente está entre 2240kg/m3 a 2460kg/m3 Determinar el rendimiento del concreto
Un cambio en P. U. C. F. puede indicar un cambio en uno o más requisitos del desempeño del concreto
2.- Control de Calidad de Concreto Fresco
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EQUIPO – PESO UNITARIO
Balanza Exactitud 45 g o dentro de 3% de peso de prueba
Varilla
o vibrador
Varilla de Ø 5/8” (16 mm) x 24” (600mm)
Recipiente
cilíndrico
Capacidad de acuerdo a TM
Placa
de Enrasado
Espesor ≥ ¼” (6mm), Largo y ancho Ø recipiente + 2”
Mazo
de goma 2.- Control de Calidad de Concreto Fresco
PROCEDIMIENTO – PESO UNITARIO
Determinar el peso del recipiente vacío (en kg) y humedecerlo
Se debe conocer el volumen
Llenar y compactar en tres capas de igual volumen, en la tercera capa sobrellene el recipiente
2.- Control de Calidad de Concreto Fresco
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PROCEDIMIENTO â&#x20AC;&#x201C; PESO UNITARIO
Enrasar la superficie del concreto y dar un acabado suave con la placa de enrasado
Limpiar completamente el exterior del recipiente y determinar el peso (kg) de recipiente lleno con concreto.
2.- Control de Calidad de Concreto Fresco
CALCULO - PESO UNITARIO Y RENDIMIENTO
Peso total (kg) PUCF (kg/m3)
=
-
Peso recipiente (kg)
Volumen del recipiente (m3)
Peso total de la tanda (kg) Rendimiento
=
Peso unitario promedio (kg/ m3)
Promedio de tres ensayos
2.- Control de Calidad de Concreto Fresco
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CONTENIDO DE AIRE EN EL CONCRETO FRESCO METODO PRESIÓN
METODO VOLUMÉTRICO
NTP 339.083 ASTM C 231
NTP 339.081 ASTM C 173
2.- Control de Calidad de Concreto Fresco
CONTENIDO DE AIRE DEL CONCRETO FRESCO
Generalmente ocupa del 1% al 3% del volumen de la mezcla Está en función de las proporciones, las características físicas de los agregados y del método de compactación En algunas condiciones se incorpora aire adicional para mejorar la durabilidad La inclusión de aire es necesaria en concreto que estará expuesto a ciclos de congelación y deshielo o a químicos descongelantes
2.- Control de Calidad de Concreto Fresco
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CONTENIDO DE AIRE DEL CONCRETO FRESCO POR MÉTODO DE PRESIÓN
Es el de mayor uso y sirve para determinar el contenido de aire de concretos con agregados densos y relativamente densos
Se usa un medidor de aire tipo Washington
2.- Control de Calidad de Concreto Fresco
ELABORACIÓN Y CURADO DE PROBETAS CILÍNDRICAS EN OBRA NTP 339.033 ASTM C 31 2.- Control de Calidad de Concreto Fresco
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OBJETIVO Elaboración, curado y transporte de probetas cilíndricas representativas del potencial del concreto colocado en obra Este procedimiento aplica para cilindros de 6 x 12 pulgadas (15 x 30 cm) usando concreto con un asentamiento ≥ 1 pulgada (2.5 cm)
2.- Control de Calidad de Concreto Fresco
EQUIPO
Moldes
cilíndricos
Varilla Ø 16 mm (5/8”), Long 500 mm ± 100 mm, punta semiesférica
Mazo
de goma
Peso 600 g ± 200 g
Pala,
plancha de albañil, regla para enrasar
Carretilla
u otro recipiente para muestreo y remezclado 2.- Control de Calidad de Concreto Fresco
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PROCEDIMIENTO
Colocar los moldes en una superficie nivelada, libre de vibraciones, trﾃ｡nsito vehicular o peatonal, y evitando la exposiciﾃｳn directa al sol
v 2.- Control de Calidad de Concreto Fresco
PROCEDIMIENTO
MALA PRﾃ，TICA
2.- Control de Calidad de Concreto Fresco
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PROCEDIMIENTO
Los moldes deben estar limpios y cubiertos con aceite mineral (desmoldante)
Humedecer todas las herramientas
Área de contacto
2.- Control de Calidad de Concreto Fresco
PROCEDIMIENTO
Llenar y compactar simultáneamente en todos los moldes en tres capas Evitar segregación Utilizar un cucharón pequeño (1/2 L) Distribuir el material uniformemente alrededor del perímetro del molde
2.- Control de Calidad de Concreto Fresco
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PROCEDIMIENTO
Llenar y compactar en tres capas iguales. Llenar en exceso la última capa
25 golpes con la varilla
Penetrar 2,5 cm (1”) en la capa anterior
10 a 15 golpes laterales con el mazo de goma
2.- Control de Calidad de Concreto Fresco
PROCEDIMIENTO
Enrasar la superficie
Identificar los especimenes
PROTEGER para evitar la evaporación (Curado inicial)
Un mal acabado de la cara del cilindro afecta la resistencia del concreto
2.- Control de Calidad de Concreto Fresco
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CURADO INICIAL
Reducción de la resistencia a 28 días, según diferentes curados iniciales (2.5 días)
2.- Control de Calidad de Concreto Fresco
CURADO ESTANDAR
Las probetas que evalúan la calidad del concreto se desmoldan antes de las 48 h después de moldeadas.
Máximo en 30 min después de desmoldar, colocar las probetas en una solución de agua de cal 3 g/L
El propósito del curado húmedo es para maximizar la hidratación del cemento
2.- Control de Calidad de Concreto Fresco
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¿POR QUÉ AÑADIMOS CAL A LA POZA DE CURADO?
Reducción de la alcalinidad
Pérdida de la masa
Aceleración del proceso de deterioro
Reducción de la resistencia y rigidez
Agua Concreto pH > 12
pH ≈ 7
La adición de cal al agua busca subirle el PH hasta un rango de 13 ó 14 para que no le quite cal al concreto (evita lixiviación) 2.- Control de Calidad de Concreto Fresco
ENVIO DE TESTIGOS AL LABORATORIO DE ENSAYO Si se envía probetas a un laboratorio lejano estas no deben ser transportadas por mas de 4 h. Los cilindros deben ser amortiguados durante el transporte y manipulados con cuidado en todo momento.
NO MALTRATAR LAS PROBETAS 2.- Control de Calidad de Concreto Fresco
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ENVIO DE TESTIGOS AL LABORATORIO DE ENSAYO Los rodamientos y choques en la parte trasera de una camioneta puede ocasionar mas de un 7% de pĂŠrdida de resistencia
NO MALTRATAR LAS PROBETAS 2.- Control de Calidad de Concreto Fresco
CONTROL DE CALIDAD DEL CONCRETO ENDURECIDO
3.- Control de Calidad de Concreto Endurecido
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RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN Es la medida mas común de desempeño que usan los ingenieros para diseñar cualquier estructura
Los resultados de pruebas de resistencia a la compresión se usan fundamentalmente para evaluar el cumplimiento del concreto suministrado con la resistencia especificada f’c.
3.- Control de Calidad de Concreto Endurecido
RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN
Por definición un ensayo de resistencia corresponde al promedio de la resistencia de dos probetas de 150 mm de diámetro y 300 mm de altura, ensayados a los 28 días
f1
f2 300 mm
●
F1 + f2 2
f2 0 15
m
m
= Resistencia a la compresión
3.- Control de Calidad de Concreto Endurecido
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RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN
●
O, (Nuevo en ACI 318.08) un ensayo de resistencia corresponde al promedio de la resistencia de tres probetas de 100 mm de diámetro y 200 mm de altura, ensayados a los 28 días
f2
f 1 + f 2 + f3 3
f3 200 mm
f1
0 10
m
m
= Resistencia a la compresión
El diámetro del cilindro debe ser por lo menos tres veces mayor que el TMN del agregado. 3.- Control de Calidad de Concreto Endurecido
RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN La resistencia a la compresión es CONFORME si: (a) Cada promedio aritmético de tres ensayos de resistencia consecutivos a 28 días será mayor o igual a f'c.
•
(b) •
Ningún ensayo individual de resistencia será menor que f'c en mas de 35 kg/cm2 cuando f'c es 350 kg/cm2 o menor.
•
Ningún ensayo individual de resistencia será menor que f'c en más de 0.10f'c cuando f'c es mayor a 350 kg/cm2.
3.- Control de Calidad de Concreto Endurecido
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ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN NTP 339.034 ASTM C 39
3.- Control de Calidad de Concreto Endurecido
Número del cilindro
Código de muestra
R358 - 1 27-05-09
IDENTIFICAR LAS PROBETAS ANTES DE REFRENTARLAS
Fecha
3.- Control de Calidad de Concreto Endurecido
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TOLERANCIAS DE TIEMPO PARA REALIZAR EL ENSAYO DE RESISTENCIA
Edad de Ensayo
Tolerancia de tiempo Permisible NTP 339.034 horas
%
24 h
± 0.5
± 2.1
3d
±2
± 2.8
7d
±6
± 3.6
28 d
± 20
± 3.0
90 d
± 48
± 2.2
3.- Control de Calidad de Concreto Endurecido
PRENSA PARA ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN Dial o indicador digital
Marco
de ElCapaz % de error mantener una no excederá velocidad de ± 1%de carga continua y uniforme
Plato superior móvil
Bomba hidráulica (Pack de fuerza) Plato inferior fijo
3.- Control de Calidad de Concreto Endurecido
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PREPARACIÓN Y ACONDICIOANMIENTO DE LAS PROBETAS
No debe permitir que los cilindros se sequen antes de la prueba
El diámetro de la probeta debe determinarse con aproximación de 0.1 mm promediando las medidas de 2 diámetros perpendiculares entre sí a una altura media del espécimen
3.- Control de Calidad de Concreto Endurecido
PREPARACIÓN Y ACONDICIOANMIENTO DE LAS PROBETAS
Para conseguir una distribución uniforme de la carga:
Se refrentan con mortero de azufre
o con tapas de almohadillas de neopreno
3.- Control de Calidad de Concreto Endurecido
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COLOCACIร N DE LA PROBETA
limpiar las superficies de los bloques superior e inferior y ambos lados de la probeta
Centrar las probetas en la mรกquina de ensayo
3.- Control de Calidad de Concreto Endurecido
LA GARGA HASTA COMPLETAR LA ROTURA DEBE SER AXIAL
Rotula Apoyo movil
Apoyo fijo
3.- Control de Calidad de Concreto Endurecido
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LA GARGA HASTA COMPLETAR LA ROTURA DEBE SER AXIAL
3.- Control de Calidad de Concreto Endurecido
VELOCIDAD DE CARGA
Aplicar la carga en forma continua y constante. En el rango de 14 a 34 MPa/s durante la Ăşltima mitad de la fase de carga
Se debe anotar el tipo de falla
3.- Control de Calidad de Concreto Endurecido
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TIPOS DE FALLAS
(a)
(b)
(c)
CONO
CONO Y SEPARACIÓN
CONO Y CORTE
(d)
(e)
CORTE
COLUMNAR
3.- Control de Calidad de Concreto Endurecido
EXPRESIÓN DE RESULTADOS Si H/D < 1.8 Rc =
4P P = π D2 A
Relación altura diámetro
Factor de corrección
2.00
1.00
1.75
0.98
1.50
0.96
1.25
0.93
1.00
0.87
3.- Control de Calidad de Concreto Endurecido
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