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100600_Control_de_Calidad_de_Concreto.pdf
- 1. 1 1 .- Introducciónal Control de Calidad CONTROL DE CALIDAD DE CONCRETO Fernando Gastañaduí Ruiz 1 .- Introducción al Control de Calidad 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 Endurecido Estado Fresco APLICACIÓN
- 2. 2 1 .- Introducciónal Control de Calidad ENSAYOS DE ACEPTACIÓN DEL CONCRETO Otros (Si se especifica) Contenido de aire Objetivo.- verificar cuantitativamente si el concreto cumple con las especificaciones Otros (Si se especifica) Flexión Densidad (Peso unitario) Compresión Temperatura Resistencia Asentamiento CONCRETO ENDURECIDO CONCRETO FRESCO 1 .- Introducción al Control de Calidad ENSAYOS DE ACEPTACIÓN DEL CONCRETO No vamos a inventar métodos Los métodos están normados
- 3. 3 1 .- Introducciónal Control de Calidad 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?
- 4. 4 2.- Control deCalidad de Concreto Fresco 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
- 5. 5 2.- Control deCalidad de Concreto Fresco 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 Proteger del sol, viento u otra fuente de evaporación y/o contaminación, transportar y remezclar. TIEMPO LÍMITE PARA EMPEZAR ENSAYOS MUESTRA Mínimo 2 porciones Máximo 15 min Mínimo 28 L (resistencia) Asentamiento Temperatura Contenido de Aire Elaboración de probetas para resistencia min 0 5 10 15 Eliminar residuo y limpiar
- 6. 6 2.- Control deCalidad de Concreto Fresco 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.
- 7. 7 2.- Control deCalidad de Concreto Fresco COMO MEDIR LA TEMPERATURA En un recipiente no absorbente, que debe permitir un recubrimiento de al menos 3 pulgadas (75 mm) en todas direcciones O por lo menos en 3 veces el TM del agregado. Elegir el mayor 3” 3” 2.- Control de Calidad de Concreto Fresco NORMATIVA T = Mas baja posible. Si T ≈ 32 ° C se puede encontrar dificultades Clima cálido 32 ° C Temp. máxima 5 7 10 13 ° C 1800 900 - 1800 300 - 900 300 Sección mm Temp. mínima Clima frío Criterio de Aceptación ASTM C 94/C 94M-07 - NTP 339.114 Descripción TENGA CUIDADO CON LAS TEMPERATURAS EXTREMAS
- 8. 8 2.- Control deCalidad de Concreto Fresco EFECTOS DE LA TEMPERATURA ALTA EN EL CONCRETO Sobre el Tiempo de Fraguado Sobre la demanda de agua Sobre la resistencia 2.- Control de Calidad de Concreto Fresco ASENTAMIENTO DE CONCRETO FRESCO CON EL CONO DE ABRAMS NTP 339.035 ASTM C 143
- 9. 9 2.- Control deCalidad de Concreto Fresco 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
- 10. 10 2.- Control deCalidad de Concreto Fresco PROCEDIMIENTO PARA MEDIR EL ASENTAMIENTO 2.- Control de Calidad de Concreto Fresco NORMATIVA 30 min desde llegada a obra Tiempo de conservación en estos rangos (responsabilidad productor) En defecto 2 ½” (65 mm) En exceso 0” (0 mm) más que 3” (75 mm) En defecto 1 ½” (40 mm ) En exceso 0” (0 mm) 3” (75 mm ) o menos Asentamiento “máximo” o “no debe exceder” ± 1 ½” (40 mm) más de 4” (100 mm) ± 1” (25 mm ) 2” a 4” (50 mm a 100 mm) ± ½” (15 mm) 2” (50 mm) y menos Asentamiento nominal Tolerancias ASTM C 94/C 94M NTP 339.114 Especificaciones EL PRIMER Y ULTIMO ¼ m3 DE DESCARGA ES EXEPTUADO DE ESTE REQUISITO
- 11. 11 2.- Control deCalidad de Concreto Fresco 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
- 12. 12 2.- Control deCalidad de Concreto Fresco 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
- 13. 13 2.- Control deCalidad de Concreto Fresco PROCEDIMIENTO – 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 recipiente (kg) Volumen del recipiente (m3) - Peso total (kg) PUCF (kg/m3) = Peso unitario promedio (kg/ m3) Peso total de la tanda (kg) Rendimiento Promedio de tres ensayos
- 14. 14 2.- Control deCalidad de Concreto Fresco CONTENIDO DE AIRE EN EL CONCRETO FRESCO METODO PRESIÓN NTP 339.083 ASTM C 231 METODO VOLUMÉTRICO 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
- 15. 15 2.- Control deCalidad de Concreto Fresco 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
- 16. 16 2.- Control deCalidad de Concreto Fresco 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
- 17. 17 2.- Control deCalidad de Concreto Fresco PROCEDIMIENTO Colocar los moldes en una superficie nivelada, libre de vibraciones, tránsito vehicular o peatonal, y evitando la exposición directa al sol v 2.- Control de Calidad de Concreto Fresco PROCEDIMIENTO MALA PRÁCTICA
- 18. 18 2.- Control deCalidad de Concreto Fresco 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
- 19. 19 2.- Control deCalidad de Concreto Fresco 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
- 20. 20 2.- Control deCalidad de Concreto Fresco 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
- 21. 21 2.- Control deCalidad de Concreto Fresco ¿POR QUÉ AÑADIMOS CAL A LA POZA DE CURADO? Concreto pH 12 Agua pH ≈ 7 Reducción de la alcalinidad Pérdida de la masa Aceleración del proceso de deterioro Reducción de la resistencia y rigidez 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
- 22. 22 2.- Control deCalidad de Concreto Fresco 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 pérdida de resistencia NO MALTRATAR LAS PROBETAS 3.- Control de Calidad de Concreto Endurecido CONTROL DE CALIDAD DEL CONCRETO ENDURECIDO
- 23. 23 3.- Control deCalidad de Concreto Endurecido 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 150 m m 300 mm f1 f2 F1 + f2 2 = Resistencia a la compresión f2
- 24. 24 3.- Control deCalidad de Concreto Endurecido 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 100 m m 200 mm f2 f3 f1 + f2 + f3 3 = Resistencia a la compresión f1 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.
- 25. 25 3.- Control deCalidad de Concreto Endurecido ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN NTP 339.034 ASTM C 39 3.- Control de Calidad de Concreto Endurecido R358 - 1 27-05-09 Fecha Número del cilindro Código de muestra IDENTIFICAR LAS PROBETAS ANTES DE REFRENTARLAS
- 26. 26 3.- Control deCalidad de Concreto Endurecido TOLERANCIAS DE TIEMPO PARA REALIZAR EL ENSAYO DE RESISTENCIA ± 2.2 ± 48 90 d ± 3.0 ± 20 28 d ± 3.6 ± 6 7 d ± 2.8 ± 2 3 d ± 2.1 ± 0.5 24 h % horas Tolerancia de tiempo Permisible NTP 339.034 Edad de Ensayo 3.- Control de Calidad de Concreto Endurecido PRENSA PARA ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN Dial o indicador digital Marco Plato superior móvil Bomba hidráulica (Pack de fuerza) Plato inferior fijo Capaz de mantener una velocidad de carga continua y uniforme El % de error no excederá de ± 1%
- 27. 27 3.- Control deCalidad de Concreto Endurecido PREPARACIÓN Y ACONDICIOANMIENTO DE LAS PROBETAS 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 No debe permitir que los cilindros se sequen antes de la prueba 3.- Control de Calidad de Concreto Endurecido PREPARACIÓN Y ACONDICIOANMIENTO DE LAS PROBETAS Se refrentan con mortero de azufre o con tapas de almohadillas de neopreno Para conseguir una distribución uniforme de la carga:
- 28. 28 3.- Control deCalidad de Concreto Endurecido COLOCACIÓN DE LA PROBETA limpiar las superficies de los bloques superior e inferior y ambos lados de la probeta Centrar las probetas en la máquina de ensayo 3.- Control de Calidad de Concreto Endurecido LA GARGA HASTA COMPLETAR LA ROTURA DEBE SER AXIAL Rotula Apoyo movil Apoyo fijo
- 29. 29 3.- Control deCalidad de Concreto Endurecido 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 última mitad de la fase de carga Se debe anotar el tipo de falla
- 30. 30 3.- Control deCalidad de Concreto Endurecido TIPOS DE FALLAS CONO CONO Y SEPARACIÓN CONO Y CORTE CORTE COLUMNAR (a) (b) (c) (d) (e) 3.- Control de Calidad de Concreto Endurecido EXPRESIÓN DE RESULTADOS Rc = 4 P π D2 A P = 0.93 1.25 0.87 1.00 0.96 1.50 0.98 1.75 1.00 2.00 Factor de corrección Relación altura diámetro Si H/D 1.8