ELABORACIÓN Y CURADO ESPECÍMENES DEL CONCRETO

10. PRUEBAS PRINCIPALES QUE SE DEBE REALIZAR AL CONCRETO EN ESTADO FRESCO Y ENDURECIDO

10.7 ELABORACIÓN Y CURADO ESPECÍMENES DEL CONCRETO

 Objeto. Esta guía tiene por objeto presentar los procedimientos adecuados para llevar a cabo la elaboración y curado de muestras de concreto en El laboratorio bajo estricto control de materiales y condiciones de ensayo, usando concreto que pueda ser compactado por apisonamiento o vibración como se describe en la Norma 1377.26

 Mezclado del concreto.

 Generalidades: Mezcle el concreto en una mezcladora apropiada o a mano en bochadas de tal tamaño que se deje un exceso de cerca del 10 % después de moldeados las muestras de ensayo. Los procedimientos para la mezcla a mano no son apropiados para concreto con aire incluido ó concreto sin asentamiento. El mezclado a mano se debe limitar para bachadas de 0,007 m3 ó menores.

 Mezclado mecánico: Antes de iniciar la rotación de la mezcladora, adicione el agregado grueso, algo del agua de mezclado y la solución de aditivo, cuando se requiere, cuando sea posible, diluya el aditivo en el agua de mezclado antes de la adición. Arranque la mezcladora, después adicione el agregado fino, el cemento y el agua cuando la mezcladora esté girando. Si es poco práctico para una mezcladora en particular ó para un determinado ensayo adicionar el agregado fino, el cemento y el agua mientras la mezcladora esté girando, estos materiales pueden ser adicionados con la máquina parada después de haberle permitido girar unas cuantas revoluciones luego de cargada con el agregado grueso y parte del agua. Después de que todos los ingredientes estén en la mezcladora, mezcle el concreto por tres minutos, siguiendo con tres minutos de reposo y luego por dos minutos de mezclado

ICONTEC. Ingeniería Civil y Arquitectura: elaboración y curado de especímenes de concreto para ensayos en el laboratorio. [NTC 1377]. Op. cit.

final. Cubra la boca o la parte superior de la mezcladora para evitar la evaporación durante el período de reposo. Para eliminar la segregación, deposite el concreto mezclado mecánicamente en un recipiente de mezclado limpio y húmedo y re mezcle con pala o palustre hasta que parezca estar uniforme.

 Mezclado manual: Cuando los agregados hayan sido preparados de acuerdo con la norma, mezcle la bachada en un recipiente o bandeja metálicos, impermeables, limpios y húmedos, con un palustre de albañilería despuntado, utilizando el siguiente procedimiento.

 Mezcle sin agua, el cemento, el aditivo en polvo insoluble, si es utilizado, y el agregado fino hasta que estén completamente combinados.

 Añada el agregado grueso y mezcle la bachada completa hasta que el agregado grueso esté uniformemente distribuido en la bachada.

 Adicione el agua y la solución de aditivo, si se utiliza, y mezcle la masa hasta que el concreto tenga una apariencia homogénea y la consistencia deseada. Si hay necesidad de prolongar el mezclado debido a la adición extra de agua para ajustar la consistencia, descarte la bachada y haga una nueva en la cual no se interrumpa el mezclado para hacer ensayos de tanteo para la consistencia.

 Concreto mezclado: Seleccione las proporciones de la bachada del concreto mezclado que se va a utilizar en el moldeo de las muestras de ensayo de tal manera que sean representativas de las proporciones y condiciones actuales del concreto. Cubra el concreto cuando no esté siendo remezclado o muestreado para evitar la evaporación.

 Asentamiento, contenido de aire, densidad, rendimiento y temperatura.

 Inmediatamente después de mezclado el concreto, mida el asentamiento de acuerdo con la ens016.

Nota: El ensayo de asentamiento no es adecuado para concretos muy secos, con asentamientos inferiores a 10 mm. Los concretos sin asentamiento pueden se pueden ensayar por uno de los diversos medios descritos en la norma ACI 211.3 Selección de proporciones para concretos sin asentamiento.

 Contenido de aire: Determine el contenido de aire, cuando se requiera, de acuerdo con la guías ENS020 NTC 102827, NTC 1032.28

ICONTEC. Ingeniería Civil y Arquitectura: determinación del contenido de aire en concreto fresco método volumétrico. Santafé de Bogotá: El Instituto, 1994, 6p. [NTC 1028].

 Rendimiento: Determine el rendimiento de cada bachada de concreto, si se exige, de acuerdo con la ENS019 NTC 1926. El concreto utilizado para los ensayos de asentamiento y rendimiento no se puede retornar al recipiente de mezclado para premezclarlo en la bachada.

 Temperatura: Determine la temperatura de cada bachada de concreto de acuerdo con la norma NTC 3357.

 Elaboración de muestras.

 Lugar de moldeo: Moldee las muestras tan cerca como sea posible del lugar donde ellas van a estar almacenadas durante las primeras 24 h. Si no es factible moldear las muestras donde ellas van a estar almacenadas, llévelas al lugar de almacenamiento inmediatamente después de elaborarlas. Coloque los moldes sobre una superficie rígida libre de vibración u otras alteraciones. Evite sacudidas, golpes, inclinaciones ó rayado de la superficie de las muestras cuando éstas son transportadas al lugar de almacenamiento.

 Vaciado: Coloque el concreto en los moldes utilizando un cucharón, un palustre despuntado ó una pala. Escoja cada cucharada, palustrada o palada de concreto del recipiente de mezclado para asegurar que ésta es representativa de la bachada. Puede ser necesario remezclar el concreto en el recipiente de mezclado con un palustre ó una pala para impedir la segregación durante el moldeo de las muestras. Mueva el cucharón ó el palustre alrededor de la parte superior del molde cuando el concreto es descargado con el fin de asegurar una distribución simétrica del hormigón y minimizar la segregación del agregado grueso dentro del molde. Además, distribuya el concreto utilizando la varilla de compactación antes de iniciar la consolidación. El operario debe procurar añadir, al colocar la última capa, una cantidad de concreto que llenará exactamente el molde después de la compactación. No añada muestras de concreto no representativo a un molde durante el llenado.

 Número de muestras: Si no se especifica otra cosa, se moldean tres o más especímenes para cada edad y condición de ensayo.

 Compactación.

 Métodos de compactación: La preparación de muestras satisfactorias requiere diferentes métodos de compactación. Los métodos de compactación con varilla ó "apisonado" y la vibración externa ó interna. A no ser que el método esté establecido en las especificaciones bajo las cuales se ejecuta el trabajo, fundamente la selección del método de compactación en el asentamiento. Apisone los concretos con un asentamiento mayor a 75 mm. Apisone ó vibre los concretos con asentamientos entre 25 y 75 mm. Compacte por vibración los concretos con asentamiento menor a

25 mm. No utilice vibración interna para cilindros de diámetro igual ó inferior a 100 mm, ni para vigas ó prismas con altura ó ancho igual ó inferior a 100 mm.

 Apisonado: Coloque el concreto en el molde en el número requerido de capas, de aproximadamente igual volumen. Apisone cada capa con la punta redondeada de la varilla utilizando el número de golpes y el tamaño de la varilla especificada en la tabla 2. Apisone la capa de fondo en todo su espesor. Distribuya uniformemente los golpes sobre la sección transversal del molde y para las capas superiores permita que la varilla penetre cerca de 12 mm dentro de la capa inferior cuando el espesor de la capa es inferior a 100 mm y cerca de 25 mm cuando el espesor es de 100 mm ó más. Después de que cada capa ha sido apisonada, golpee ligeramente 10 ó 15 veces con el mazo la parte exterior de el molde para cerrar los huecos dejados por el apisonado y para sacar las burbujas de aire que puedan haber sido atrapadas. Utilice la mano abierta para golpear ligeramente los moldes desechables los que son susceptibles de dañar si se golpean con un mazo. Separe el concreto por los lados y extremos de los moldes para vigas y prismas con un palustre u otra herramienta apropiada.

 Cilindros: En cada capa se debe introducir el vibrador en tres sitios diferentes. Permita que el vibrador penetre a través de la capa que se está vibrando, y dentro de la capa inferior aproximadamente 25 mm. Después de que cada capa ha sido vibrada, golpee suavemente los lados del molde 10 ó 15 veces con el mazo. Utilice la mano abierta para golpear ligeramente los moldes desechables los que son susceptibles de dañar si se golpean con un mazo.

 Vigas, prismas y cilindros horizontales para fluencia: Meta el vibrador a distancias que no excedan los 150 mm a lo largo de la línea central de la dimensión mayor de la muestra, ó a lo largo de ambos lados sin tocar el deformímetro eléctrico en el caso de los cilindros para fluencia. Para muestras más anchas de 150 mm, utilice inserciones alternadas a lo largo de dos líneas. Permita que el eje del vibrador penetre en la capa de fondo aproximadamente 25 mm. Después de que cada capa ha sido vibrada, golpee ligeramente 10 ó 15 veces con el mazo la parte exterior del molde para cerrar los huecos dejados por el apisonado y para cerrar cualquier hueco dejado por el vibrado y para sacar cual quiera burbujas de aire que puedan haber sido atrapadas.

 Vibración externa: Cuando se utiliza vibración externa, tenga cuidado para asegurar que el molde está rígidamente unido o agarrado contra el elemento vibrante o la superficie vibrante.

 Acabado. Después de la compactación por cual quiera de los métodos, enrase la superficie del concreto con una llana o palustre de acuerdo con el método concerniente, a no ser que se haya ejecutado durante la vibración. Si no se especifica acabado, afine la superficie con una regla de madera o de magnesio.

superficie lisa uniforme que esté nivelada con el borde ó filo del molde y que no tenga depresiones ó protuberancias mayores a 3,2 mm.

 Cilindros: Después de la compactación, afine las superficies superiores enrasándolas con la varilla de compactación cuando la consistencia del concreto lo permita, ó con una llana de madera o un palustre.

 Cilindros para fluencia fundidos horizontalmente: Después de la compactación, afine la muestra con un palustre ó llana, luego afine la mínima cantidad requerida para dar con céntricamente forma al concreto en la abertura con el resto del espécimen. Utilice una guía curva, con el radio del espécimen para darle al concreto la forma y el acabado preciso en la abertura.

 Curado.

 Protección después del acabado: Para evitar la evaporación de agua del hormigón sin endurecer, cubra los especímenes inmediatamente después del acabado, preferiblemente con una lámina no absorbente y no reactiva, o con una lámina de plástico duro, durable e impermeable. Se permite el uso de lona húmeda para la protección, pero se debe tener cuidado para mantener la lona húmeda hasta que los especímenes sean removidos de los moldes. La colocación de una sábana de plástico sobre la lona facilitará mantenerla húmeda. Proteja las superficies ex- teriores de los moldes de cartón de cualquier contacto con la lona húmeda ó de otras fuentes de agua durante las primeras 24 horas después de que los cilindros han sido moldeados en ellos. En esta edad temprana, el agua puede causar expansión de los moldes y dañar las muestras.

 Remoción de los moldes: Remueva las muestras de los moldes 24 ± 8 h después de fundidos.

 Ambiente de curado: A menos que se especifique otra cosa, todas las muestras deben ser curadas con humedad a 95 ± 2 °C desde el momento del moldeo hasta el momento del ensayo.

El almacenamiento durante las primeras 48 horas de curado debe hacerse en un ambiente libre de vibraciones. Como aplicación al tratamiento de las muestras de ensayo desmoldadas, curado húmedo significa que éstas se deben mantener con agua libre en toda el área superficial a toda hora. Esta condición se obtiene por inmersión en agua saturada con cal, almacenando en un cuarto ó cámara húmeda Las muestras no deben estar expuestas a goteo o corriente de agua. Cure los cilindros de concreto estructural liviano de acuerdo con esta norma.

 Especímenes para ensayos de resistencia a la flexión: Cure los especímenes para ensayo de resistencia a la flexión de acuerdo con los numerales 6.1 y 6.2 excepto que se deben sumergir en una solución saturada de cal a 95 ± 2 °C por un

período de 20 h inmediatamente antes del ensayo, en el sitio de almacenamiento. Al final del período de curado, entre el momento en que la muestra es removida del sitio de curado hasta que el ensayo se ha efectuado, se debe impedir el secado de las superficies.

11. CONCLUSIONES

 Tener conocimiento de actualización de las normas en área en la ingeniería y su importancia en este mundo globalizado.

 Tener un manual actualizado de elaboración concreto hidráulico para toda la comunidad de esta facultad.

 Contribuir al proceso de acreditación aportando un material didáctico para la práctica libre del estudiante de ingeniería.

 Formación de recursos humanos.

 El aseguramiento de la buena calidad se estas guías de laboratorio se basan en el buen procedimiento de los ensayos con sus respectivos materiales y equipos de acuardo a las norma NSR 10.29

COLOMBIA. Ministerio de Ambiente, Vivienda y de Desarrollo Territorial. Decreto 926 del 19 de marzo de 2010, por el cual se establecen los requisitos de carácter técnico y científico para construcciones sismo resistente NSR-10. En: Diario Oficial. 26, marzo, 2010, no. 47.663, p. 3-410.

12. RECOMENDACIONES

 Se recomienda tener en cuenta que en la elaboración del presente proyecto no se han considerado todos los ensayos que se realizan a los materiales de construcción. ni se han incluido todas las especificaciones de calidad de los mismos, sino solamente aquellas que tengan relación con los ensayos considerados por parte de la universidad de acuerdo al contenido temático del pensum la carrera de ingeniería civil.

 Se debe realizar una actualización periódica de las guías del laboratorio del concreto conforme a las normas NSR 10.

 Realizar los laboratorios conforme a los procedimientos escritos de las guías del laboratorio del presente documento.

 En el pemsun de la carrera de ingeniería civil se recomienda anexar una asignatura de laboratorios, para que el estudiante tenga más conocimiento de los procesos de ensayos, interpretación y resultados de estos mismos.

 Verificar que los materiales y los equipos a utilizar coincidan y sean en los descriptos en las guías de laboratorio.

 La universidad debe adquirir la mayoría de los equipos propuestos en las guías para un buen desarrollo de los ensayos de laboratorios del concreto.

BIBLIOGRAFÍA

AGRUPACIÓN DE FABRICANTES DE CEMENTO DE ANDALUCÍA, AFCA. Proceso de fabricación. [En línea]. Disponible en Internet: <URL: http://www.cementosdeandalucia.org/index.php?cPath=fabricacion&op=2>.

[Citado: 21 de marzo de 2014].

AMAYA VALENCIA, Mauricio Alfredo y DÍAZ ACOSTA, Carlos Ernesto. Manual de guías de laboratorio enfocadas al control de calidad de materiales para las asignaturas: “Ingeniería de Materiales” y “Tecnología del Concreto”. [En línea]. Disponible en Internet: <URL: http://ri.ues.edu.sv/463/1/10136900.pdf>. [Citado: 21 de marzo de 2014].

ICONTEC. Acerca de nosotros. [En línea]. Disponible en Internet: <URL: http://www.icontec.org/index.php/es/nuestra-compania/nuestra-compania>.

[Citado: 21 de marzo de 2014].

---. Cemento Portland: especificaciones químicas. Norma técnica colombiana. Santafé de Bogotá: El Instituto, 1982, 5p. [NTC 321].

---. Cementos: método de ensayo para determinar el tiempo de fraguado del cemento hidráulico mediante aguja de Vicat. 5 ed. Bogotá: El Instituto, 2013, 9p. [NTC 118].

---. Concretos: elaboración y curado de especímenes de concreto en obra. Bogotá: El Instituto, 2000, 7 p. [NTC 550].

---. Concretos: método de ensayo para determinar la densidad (masa unitaria), el rendimiento y el contenido de aire por gravimetría del concreto. Bogotá: El Instituto, 2013, 8 p. [NTC 1926].

---. Ensayo de resistencia a la comprensión de cilindros normales de concreto. Santafé de Bogotá: El Instituto, 1994, 11p. [NTC 673].

---. Ingeniería Civil y Arquitectura: determinación del contenido de aire en concreto fresco método volumétrico. Santafé de Bogotá: El Instituto, 1994, 6p. [NTC 1028].

---. Ingeniería Civil y Arquitectura: determinación del tiempo de fraguado de mezclas de concreto por medio de su resistencia a la penetración. Santafé de Bogotá: El Instituto, 1995, 5p. [NTC 890].

---. Ingeniería Civil y Arquitectura: elaboración y curado de especímenes de concreto para ensayos en el laboratorio. Bogotá: El Instituto, 2010, 10p. [NTC 1377].

---. Ingeniería Civil y Arquitectura: método de ensayo para determinar la exudación del concreto. Santafé de Bogotá: El Instituto, 1994, 8p. [NTC 1294]. ---. Ingeniería Civil y Arquitectura: método de ensayo para determinar el asentamiento del concreto. Santafé de Bogotá: El Instituto, 1992, 5p. [NTC 396]. ---. Ingeniería Civil y Arquitectura: Método de ensayo para la determinación del contenido de aire en el concreto fresco. Método de presión. 2 ed. Bogotá: El Instituto, 2013, 5p. [NTC 1032].

---. Materiales metálicos: verificación de máquinas de ensayo uniaxiales estáticos. Parte 1: máquinas de ensayo de tracción/compresión verificación y calibración del sistema de medida de fuerza. Bogotá: El Instituto, 2007, 10 p. [NTC-ISO 7500-1].

---. Método de ensayo para determinar la densidad del cemento hidráulica. Santafé de Bogotá: El Instituto, 1992, 4p. [NTC 221].

---. Método de ensayo para determinar la densidad y la absorción del agregado grueso. Santafé de Bogotá: El Instituto, 1995, 14p. [NTC 176].

---. Método de ensayo para determinar la resistencia del concreto a la flexión (utilizando una viga simple con carga en los tercios medios). Bogotá: El Instituto, 2004, 5 p. [NTC 2871].

---. Método de ensayo para la determinación de partículas livianas en los agregados. Santafé de Bogotá: El Instituto, 1994, 6p. [NTC 130].

---. Método para determinar la densidad y la absorción del agregado fino. Santafé de Bogotá: El Instituto, 1995, 12p. [NTC 237].

---. Método para determinar la finura del cemento hidráulico por medio del aparato Blaine de permeabilidad al aire: norma técnica colombiana. Santafé de Bogotá: El Instituto, 1997, 13p. [NTC 33].

---. Método para determinar por lavado el material que pasa el Tamiz 75 um en agregados minerales: norma técnica colombiana. Santafé de Bogotá: El Instituto, 1995, 7p. [NTC 78].

---. Métodos para determinar la consistencia normal del cemento hidráulico. Santafé de Bogotá: El Instituto, 1991, 4p. [NTC 110].

---. Métodos para el análisis por tamizado de los agregados finos y gruesos. Santafé de Bogotá: El Instituto, 1994, 10p. [NTC 77].

---. Práctica para la toma de muestras de agregados. Santafé de Bogotá: El Instituto, 1995, 10p. [NTC 129].

---. Sistemas de gestión de la calidad: fundamentos y vocabulario. Medellín: ICPC, 2000. 50 p. [NTC-ISO 9000].

LAFARGE. Glosario de términos. [En línea]. Disponible en Internet: <URL: http://www.lafarge.com.es/wps/portal/es/2_2_4-Glosario_de_terminos>. [Citado: 21 de marzo de 2014].

NIÑO HERNÁNDEZ, Jairo René. Tecnología del concreto. 3 ed. Bogotá: ASOCRETO, 2010. 2v.

UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL NORTE DE CHILE. Aparato de Vicat. [En línea].

Disponible en Internet: <URL:

http://www3.ucn.cl/FacultadesInstitutos/laboratorio/consnormT2_archivos/image00 4.jpg>. [Citado: 21 de marzo de 2014].

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA. Facultad de Ingeniería Civil. Vocabulario internacional de términos. [En línea]. Disponible en Internet: <URL: http://repository.unimilitar.edu.co/bitstream/10654/7131/1/>. [Citado: 21 de marzo de 2014].

Anexo A. Formatos de recolección de datos.

EQUIPOS _METROLÓGICOCÓDIGO x EQUIPOS _METROLÓGICOCÓDIGO x

Frasco Le Chatelier Cronómetro

Balanza 610 g Embudo

Balanza 4000 g A parato Blaine

ORDEN DE TRABAJO FECHA DE ENSAYO

TEMPERATURA ºC HUMEDAD % MUESTRA: PROCEDENCIA: OBSERVACIONES: Ejecutó: Revisó: BORRADOR DE DATOS 2014-05-28 Versión: 00 CEM 001

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