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UNIVERSIDAD TECNICA DE AMBATO
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Y MECANICA




                ENSAYO DE MATERIALES II



                                M.Sc. Ing. Santiago Medina R.
EL HORMIGON
•   Llamado también CONCRETO, es una piedra artificial con
    ventajas muy superiores a una piedra natural. En lo posible
    debe ser lo mas parecido a una piedra natural.

•   Está formado por una PASTA O MATRIZ y un material de
    RELLENO.

       AIRE                SOLIDOS
      2-3%
       PASTA O MATRIZ           RELLENO

      CEMENTO + AGUA          AGREGADOS
                             FINO y GURESO
         Material Activo      Material Muerto
          Aprox. 25%           Aprox. 75%




                                                M.Sc. Ing. Santiago Medina R.
COMENTARIOS

•   Si queremos un hormigón durable debemos hacerlo compacto
    y sin poros.

•   Una parte del aire incluido en el hormigón es por el agua que
    no reaccionó con el cemento, y otra parte por la insición
    accidental en el proceso de mescla.

•   El tamaño de agrgado fino recomendable para un buen
    hormigón es de 4.5mm, y el del agrgado grueso <40mm.

•   La pasta o matríz debe tener la suficiente consistencia   para
    mantener en suspensión las partículas de agregado.




                                              M.Sc. Ing. Santiago Medina R.
FUNCIONES DE LA PASTA EN EL HORMIGON

•   Llenar los vacíos que deja el árido.


•   Dar plasticidad al hormigón fresco, ya que actúa como un
    lubricante.


•   Al llenar la pasta los vacíos, le da también impermeabilidad al
    hormigón endurecido.


•   Dar resistencia al hormigón.




                                                M.Sc. Ing. Santiago Medina R.
FACTORES QUE MODIFICAN LA CALIDAD DE LA PASTA


•   La calidad de sus componentes (cemento y agua).

•   La relación agua/cemento ( A/C ) que además es el factor
    individual más importante que controlo la calidad del
    hormigón. La resistencia del hormigón es función inversa de la
    relación A/C.

•   Debe haber una correcta y completa reacción CEMENTO-AGUA,
    reacción que se idenfica en dos partes:
    HIDRATACION: que es el proceso de absorción de agua
    durante el mesclado. Debe cuidarse la evaporación del agua
    durante el proceso de hidratación para evitar fisuración del
    hormigón en el fraguado.
    CURADO: Es mantener al hormigón en condiciones favorables
    de humedad y temperatura. El tiempo de curado debe ser
    mínimo de 14 días, y si es mayor, es mucho mejor.



                                               M.Sc. Ing. Santiago Medina R.
EL HORMIGON FRESCO
Hormigón Fresco: el hormigón fresco es desde que
amasamos el hormigón hasta que fragua el cemento.

PROPIEDADES

1. TRABAJABILIDAD (DOCILIDAD)

Es la facilidad que tiene un hormigón para ser amasado,
manipulado y puesto en obra, con los medios de
compactación que se disponga. Depende de:
a) Cantidad de agua de amasado: mas agua ► mayor
docilidad ► Baja la resistencia.
b) Contenido de árido fino: mayor contenido de arena ►
mejor trabajabilidad, pero, mientras mas arena ►
necesario mas agua de amasado ► baja la resistencia.
c) Aridos redondeados (cantos rodados), mejoran la
docilidad




                                         M.Sc. Ing. Santiago Medina R.
2. CONSISTENCIA:

Mayor o menor facilidad que tiene el hormigón fresco para
deformarse o adaptarse a una forma específica.
Existen varios procedimientos para determinarla, entre
ellos:

Cono de Abrams: INEN 1578 – ASTM C 143




Consistómetro VEBE: Usado cuando el asentamiento en el
cono de Abrams es 0.



                                           M.Sc. Ing. Santiago Medina R.
MANERA CORRECTA DE REALIZAR LA MEDIDA DE LA
 CONSISTENCIA CON EL CONO DE ABRAMS PARA
      HORMIGONES ENTRE 1.5 y 23 cm DE
   ASENTAMIENTO (INEN 1578 – ASTM C143)

    1. Colocar el cono sobre una
    bandeja o placa rígida




                                   2. Llenar el cono en tres
                                   capas, compactado cada una
                                   de ellas con una varilla
                                   metálica lisa de 16mm de
                                   punta redona, dando 25
                                   golpes a cada capa.




                                         M.Sc. Ing. Santiago Medina R.
MANERA CORRECTA DE REALIZAR LA MEDIDA DE LA
   CONSISTENCIA CON EL CONO DE ABRAMS




     3.    Enrasar   la   superfcie
     retirando    el   exceso   de
     hormigón




                                      4. Sacar el molde con
                                      cuidado     y    en   dirección
                                      vertical. Esta operación debe
                                      realizarse    en    5   +-    2
                                      segundos      sin   mover     el
                                      hormigón         en     ningún
                                      momento.




                                              M.Sc. Ing. Santiago Medina R.
MANERA CORRECTA DE REALIZAR LA MEDIDA DE LA
    CONSISTENCIA CON EL CONO DE ABRAMS


5. El asentamiento se mide
como se indica en la figura.

Si la superficie del cono es
irregular, el revenimiento o
asentamiento se determina
midindo la diferencia de
altura del molde y la del
punto medio de la parte
superior   de    la  muestra
después del ensayo.


El tiempo total para realizar el ensayo no debe ser mayor de 2½
minutos.




                                            M.Sc. Ing. Santiago Medina R.
MANERA CORRECTA DE REALIZAR LA MEDIDA DE LA
   CONSISTENCIA CON EL CONO DE ABRAMS




                                 M.Sc. Ing. Santiago Medina R.
CLASIFICACION DE LAS CONSISTENCIAS SEGUN SU
ASENTAMIENTO MEDIDO EN EL CONO DE ABRAMS.




                                 M.Sc. Ing. Santiago Medina R.
3. HOMOGENEIDAD:

Es la cualidad por la cual los diferentes componentes del
hormigón aparecen regularmente distribuidos en toda la
masa. Se consigue con un buen amasado.




4. PESO ESPECIFICO:

Ya sea compactado o sin compactar, es un índice de la
uniformidad del hormigón durante la ejecución de una
obra.




                                           M.Sc. Ing. Santiago Medina R.
MANERA CORRECTA DE TOMAR MUESTRAS DE
HORMIGON FRESCO (INEN 1855 – ASTM C172)




                     Consulta para
                      introducción
                     del informe #1

                                 M.Sc. Ing. Santiago Medina R.
MANERA CORRECTA DE FABRICAR, MANEJAR Y
CONSERVAR LAS PROBETAS CILINDRICAS DE
   HORMIGON (INEN 1763 – ASTM C31)

-Las muestras deberán ser tomada por un
Técnico en Ensayos de Campo del Hormigón
ACI grado I o equivalente y de acuerdo con lo
indicado en la norma INEN 1763 (ASTM C31)

- Se utilizarán moldes no absorventes ni
deformables, de 15cm de diámetro por 30cm
de altura.

- Antes de llenar los moldes, las muestras
deberán ser completamente remezcladas en
una bandeja grande, carretilla u otra
superficia limpia y no absorvente.

- Si la mustra de hormigón contiene
partículas de agregado de tamaño superior a
50mm, debe ser retirado mediante tamizado.



                                                M.Sc. Ing. Santiago Medina R.
MANERA CORRECTA DE FABRICAR, MANEJAR Y
CONSERVAR LAS PROBETAS CILINDRICAS DE
   HORMIGON (INEN 1763 – ASTM C31)

-Llenar los moldes en 3 capas dando 25 golpes en cada capa, con la
varilla usada en el ensayo de Abrams.

- Finalizada la compactación de cada capa se debe golpear
ligeramente el molde de 10 a 15 veces en la parte lateral con un
martillo de goma para eliminar los huecos dejados por el varillado y
las burbujas de aire.

- Enrasar y alisar la superficie.




                                                   M.Sc. Ing. Santiago Medina R.
MANERA CORRECTA DE FABRICAR, MANEJAR Y
CONSERVAR LAS PROBETAS CILINDRICAS DE
   HORMIGON (INEN 1763 – ASTM C31)



                  - Dejar las probetas en los
                  moldes 24 horas entre 16C y
                  27C de temperatura.




                                    M.Sc. Ing. Santiago Medina R.
COMO RECONOCER UNA MALA FABRICACION
DE PROBETAS CILINDRICAS DE HORMIGON



                             Segregación por compactación
                             con varilla de punta recta.




 Mala compactación.




                  Vacíos
                  internos
                             Manejo poco cuidadoso.




                                        M.Sc. Ing. Santiago Medina R.
EL HORMIGON ENDURECIDO

PROPIEDADES


1. PESO ESPECIFICO:

Depende de varios factores como la naturaleza y
granulometria de los áridos, y del método de compactación
empleado.


2. COMPACIDAD:

Intimamente ligada al peso específico. Una buena
compacidad no solo mejora la resistencia mecánica, sino
también física ( efecto de la helada), y química frente a
acciones agresivas.




                                           M.Sc. Ing. Santiago Medina R.
EL HORMIGON ENDURECIDO

3. PERMEABILIDAD:

Propiedad     de    difícil
medición. Los ensayos
solo pueden efectuarse
sobre probetas obtenidas
in situ del hormigón
endurecido, no sirviendo
de nada las probetas
enmoldadas para medir la
permeabilidad.


4. RESISTENCIA AL DESGASTE:

En carreteras por ejemplo, el hormigón debe presentar
gran resistencia al desgaste, y para ello debe ser seco, ya
que la lechada superficial es un elemento débil fácilmente
desgastable y productor de polvo.

                                             M.Sc. Ing. Santiago Medina R.
5. RESISTENCIA A LA COMPRESION



RESISTENCIA CARACTERISTICA

Valor de la resistencia a la compresión del hormigón
simple tal que, si se ensayan varias muestras en el
laboratorio, el 95% de las probetas tienen resistencias
mayores o iguales


RESISTENCIA MEDIA

Media      aritmética   entre    las
resistencias a compresión obtenidas
de varias muestras de hormigón.




                                          M.Sc. Ing. Santiago Medina R.
FACTORES QUE      MODIFICAN     LA   RESISTENCIA     DEL
HORMIGON

Tipo de cemento, tamaño y tipo de agregados, cantidad de
agua (relación agua/cemento), aditivos,    proporciones,
condiciones de curado. Velocidad de aplicación de las
cargas. Fatiga. Influencia de las altas temperaturas.
Normativas de ensayo. Adherencia al acero.




                                          M.Sc. Ing. Santiago Medina R.
CURADO DEL HORMIGON

•   El curado es proporcionar un ambiente de apropiada
    temperatura y contenido de humedad en el hormigón recién
    colocado, de modo que éste desarrolle el potencial de las
    propiedades que se esperan de él. Un hormigón curado
    adecuadamente alcanzará su máxima resistencia y durabilidad,
    será más impermeable y tendrá menor riesgo de fisuración.

•   HUMEDAD: Para garantizar que la resistencia del hormigón no
    se vea seriamente comprometida, la humedad relativa debe
    ser superior al 80%.

•   TEMPERATURA: Debe mantenerse en valores cercanos a 20 C,
    en todo caso superiores a 10 C e inferiores a 30 C. Su papel en
    el curado es importante pero de menor incidencia que el
    contenido de humedad.




                                                M.Sc. Ing. Santiago Medina R.
CURADO DEL HORMIGON

•   El curado debe prevenir durante las primeras edades la
    evaporación del agua superficial, manteniendo al hormigón en
    condición preferentemente saturada.

•   Un contenido suficiente de humedad evita retracción por
    secado y permite una adecuada hidratación del cemento.

•   El curado del hormigón es siempre necesario y debe comenzar
    lo antes posible.

•   Mientras mayor es el retraso en el inicio del curado, mayor es
    la pérdida de resistencia.

•   Estudios realizados demuestran que probetas sin curar
    registran hasta un 40% de pérdida de resistencia a compresión
    a los 28 días, en relación a las curadas.

•   Cuando la temperatura ambiente supere los 5 C el curado debe
    ser continuo durante 7 días o hasta alcanzar por lo menos el
    70% de su resistencia.


                                               M.Sc. Ing. Santiago Medina R.

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Teoría ii parcial

  • 1. UNIVERSIDAD TECNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Y MECANICA ENSAYO DE MATERIALES II M.Sc. Ing. Santiago Medina R.
  • 2. EL HORMIGON • Llamado también CONCRETO, es una piedra artificial con ventajas muy superiores a una piedra natural. En lo posible debe ser lo mas parecido a una piedra natural. • Está formado por una PASTA O MATRIZ y un material de RELLENO. AIRE SOLIDOS 2-3% PASTA O MATRIZ RELLENO CEMENTO + AGUA AGREGADOS FINO y GURESO Material Activo Material Muerto Aprox. 25% Aprox. 75% M.Sc. Ing. Santiago Medina R.
  • 3. COMENTARIOS • Si queremos un hormigón durable debemos hacerlo compacto y sin poros. • Una parte del aire incluido en el hormigón es por el agua que no reaccionó con el cemento, y otra parte por la insición accidental en el proceso de mescla. • El tamaño de agrgado fino recomendable para un buen hormigón es de 4.5mm, y el del agrgado grueso <40mm. • La pasta o matríz debe tener la suficiente consistencia para mantener en suspensión las partículas de agregado. M.Sc. Ing. Santiago Medina R.
  • 4. FUNCIONES DE LA PASTA EN EL HORMIGON • Llenar los vacíos que deja el árido. • Dar plasticidad al hormigón fresco, ya que actúa como un lubricante. • Al llenar la pasta los vacíos, le da también impermeabilidad al hormigón endurecido. • Dar resistencia al hormigón. M.Sc. Ing. Santiago Medina R.
  • 5. FACTORES QUE MODIFICAN LA CALIDAD DE LA PASTA • La calidad de sus componentes (cemento y agua). • La relación agua/cemento ( A/C ) que además es el factor individual más importante que controlo la calidad del hormigón. La resistencia del hormigón es función inversa de la relación A/C. • Debe haber una correcta y completa reacción CEMENTO-AGUA, reacción que se idenfica en dos partes: HIDRATACION: que es el proceso de absorción de agua durante el mesclado. Debe cuidarse la evaporación del agua durante el proceso de hidratación para evitar fisuración del hormigón en el fraguado. CURADO: Es mantener al hormigón en condiciones favorables de humedad y temperatura. El tiempo de curado debe ser mínimo de 14 días, y si es mayor, es mucho mejor. M.Sc. Ing. Santiago Medina R.
  • 6. EL HORMIGON FRESCO Hormigón Fresco: el hormigón fresco es desde que amasamos el hormigón hasta que fragua el cemento. PROPIEDADES 1. TRABAJABILIDAD (DOCILIDAD) Es la facilidad que tiene un hormigón para ser amasado, manipulado y puesto en obra, con los medios de compactación que se disponga. Depende de: a) Cantidad de agua de amasado: mas agua ► mayor docilidad ► Baja la resistencia. b) Contenido de árido fino: mayor contenido de arena ► mejor trabajabilidad, pero, mientras mas arena ► necesario mas agua de amasado ► baja la resistencia. c) Aridos redondeados (cantos rodados), mejoran la docilidad M.Sc. Ing. Santiago Medina R.
  • 7. 2. CONSISTENCIA: Mayor o menor facilidad que tiene el hormigón fresco para deformarse o adaptarse a una forma específica. Existen varios procedimientos para determinarla, entre ellos: Cono de Abrams: INEN 1578 – ASTM C 143 Consistómetro VEBE: Usado cuando el asentamiento en el cono de Abrams es 0. M.Sc. Ing. Santiago Medina R.
  • 8. MANERA CORRECTA DE REALIZAR LA MEDIDA DE LA CONSISTENCIA CON EL CONO DE ABRAMS PARA HORMIGONES ENTRE 1.5 y 23 cm DE ASENTAMIENTO (INEN 1578 – ASTM C143) 1. Colocar el cono sobre una bandeja o placa rígida 2. Llenar el cono en tres capas, compactado cada una de ellas con una varilla metálica lisa de 16mm de punta redona, dando 25 golpes a cada capa. M.Sc. Ing. Santiago Medina R.
  • 9. MANERA CORRECTA DE REALIZAR LA MEDIDA DE LA CONSISTENCIA CON EL CONO DE ABRAMS 3. Enrasar la superfcie retirando el exceso de hormigón 4. Sacar el molde con cuidado y en dirección vertical. Esta operación debe realizarse en 5 +- 2 segundos sin mover el hormigón en ningún momento. M.Sc. Ing. Santiago Medina R.
  • 10. MANERA CORRECTA DE REALIZAR LA MEDIDA DE LA CONSISTENCIA CON EL CONO DE ABRAMS 5. El asentamiento se mide como se indica en la figura. Si la superficie del cono es irregular, el revenimiento o asentamiento se determina midindo la diferencia de altura del molde y la del punto medio de la parte superior de la muestra después del ensayo. El tiempo total para realizar el ensayo no debe ser mayor de 2½ minutos. M.Sc. Ing. Santiago Medina R.
  • 11. MANERA CORRECTA DE REALIZAR LA MEDIDA DE LA CONSISTENCIA CON EL CONO DE ABRAMS M.Sc. Ing. Santiago Medina R.
  • 12. CLASIFICACION DE LAS CONSISTENCIAS SEGUN SU ASENTAMIENTO MEDIDO EN EL CONO DE ABRAMS. M.Sc. Ing. Santiago Medina R.
  • 13. 3. HOMOGENEIDAD: Es la cualidad por la cual los diferentes componentes del hormigón aparecen regularmente distribuidos en toda la masa. Se consigue con un buen amasado. 4. PESO ESPECIFICO: Ya sea compactado o sin compactar, es un índice de la uniformidad del hormigón durante la ejecución de una obra. M.Sc. Ing. Santiago Medina R.
  • 14. MANERA CORRECTA DE TOMAR MUESTRAS DE HORMIGON FRESCO (INEN 1855 – ASTM C172) Consulta para introducción del informe #1 M.Sc. Ing. Santiago Medina R.
  • 15. MANERA CORRECTA DE FABRICAR, MANEJAR Y CONSERVAR LAS PROBETAS CILINDRICAS DE HORMIGON (INEN 1763 – ASTM C31) -Las muestras deberán ser tomada por un Técnico en Ensayos de Campo del Hormigón ACI grado I o equivalente y de acuerdo con lo indicado en la norma INEN 1763 (ASTM C31) - Se utilizarán moldes no absorventes ni deformables, de 15cm de diámetro por 30cm de altura. - Antes de llenar los moldes, las muestras deberán ser completamente remezcladas en una bandeja grande, carretilla u otra superficia limpia y no absorvente. - Si la mustra de hormigón contiene partículas de agregado de tamaño superior a 50mm, debe ser retirado mediante tamizado. M.Sc. Ing. Santiago Medina R.
  • 16. MANERA CORRECTA DE FABRICAR, MANEJAR Y CONSERVAR LAS PROBETAS CILINDRICAS DE HORMIGON (INEN 1763 – ASTM C31) -Llenar los moldes en 3 capas dando 25 golpes en cada capa, con la varilla usada en el ensayo de Abrams. - Finalizada la compactación de cada capa se debe golpear ligeramente el molde de 10 a 15 veces en la parte lateral con un martillo de goma para eliminar los huecos dejados por el varillado y las burbujas de aire. - Enrasar y alisar la superficie. M.Sc. Ing. Santiago Medina R.
  • 17. MANERA CORRECTA DE FABRICAR, MANEJAR Y CONSERVAR LAS PROBETAS CILINDRICAS DE HORMIGON (INEN 1763 – ASTM C31) - Dejar las probetas en los moldes 24 horas entre 16C y 27C de temperatura. M.Sc. Ing. Santiago Medina R.
  • 18. COMO RECONOCER UNA MALA FABRICACION DE PROBETAS CILINDRICAS DE HORMIGON Segregación por compactación con varilla de punta recta. Mala compactación. Vacíos internos Manejo poco cuidadoso. M.Sc. Ing. Santiago Medina R.
  • 19. EL HORMIGON ENDURECIDO PROPIEDADES 1. PESO ESPECIFICO: Depende de varios factores como la naturaleza y granulometria de los áridos, y del método de compactación empleado. 2. COMPACIDAD: Intimamente ligada al peso específico. Una buena compacidad no solo mejora la resistencia mecánica, sino también física ( efecto de la helada), y química frente a acciones agresivas. M.Sc. Ing. Santiago Medina R.
  • 20. EL HORMIGON ENDURECIDO 3. PERMEABILIDAD: Propiedad de difícil medición. Los ensayos solo pueden efectuarse sobre probetas obtenidas in situ del hormigón endurecido, no sirviendo de nada las probetas enmoldadas para medir la permeabilidad. 4. RESISTENCIA AL DESGASTE: En carreteras por ejemplo, el hormigón debe presentar gran resistencia al desgaste, y para ello debe ser seco, ya que la lechada superficial es un elemento débil fácilmente desgastable y productor de polvo. M.Sc. Ing. Santiago Medina R.
  • 21. 5. RESISTENCIA A LA COMPRESION RESISTENCIA CARACTERISTICA Valor de la resistencia a la compresión del hormigón simple tal que, si se ensayan varias muestras en el laboratorio, el 95% de las probetas tienen resistencias mayores o iguales RESISTENCIA MEDIA Media aritmética entre las resistencias a compresión obtenidas de varias muestras de hormigón. M.Sc. Ing. Santiago Medina R.
  • 22. FACTORES QUE MODIFICAN LA RESISTENCIA DEL HORMIGON Tipo de cemento, tamaño y tipo de agregados, cantidad de agua (relación agua/cemento), aditivos, proporciones, condiciones de curado. Velocidad de aplicación de las cargas. Fatiga. Influencia de las altas temperaturas. Normativas de ensayo. Adherencia al acero. M.Sc. Ing. Santiago Medina R.
  • 23. CURADO DEL HORMIGON • El curado es proporcionar un ambiente de apropiada temperatura y contenido de humedad en el hormigón recién colocado, de modo que éste desarrolle el potencial de las propiedades que se esperan de él. Un hormigón curado adecuadamente alcanzará su máxima resistencia y durabilidad, será más impermeable y tendrá menor riesgo de fisuración. • HUMEDAD: Para garantizar que la resistencia del hormigón no se vea seriamente comprometida, la humedad relativa debe ser superior al 80%. • TEMPERATURA: Debe mantenerse en valores cercanos a 20 C, en todo caso superiores a 10 C e inferiores a 30 C. Su papel en el curado es importante pero de menor incidencia que el contenido de humedad. M.Sc. Ing. Santiago Medina R.
  • 24. CURADO DEL HORMIGON • El curado debe prevenir durante las primeras edades la evaporación del agua superficial, manteniendo al hormigón en condición preferentemente saturada. • Un contenido suficiente de humedad evita retracción por secado y permite una adecuada hidratación del cemento. • El curado del hormigón es siempre necesario y debe comenzar lo antes posible. • Mientras mayor es el retraso en el inicio del curado, mayor es la pérdida de resistencia. • Estudios realizados demuestran que probetas sin curar registran hasta un 40% de pérdida de resistencia a compresión a los 28 días, en relación a las curadas. • Cuando la temperatura ambiente supere los 5 C el curado debe ser continuo durante 7 días o hasta alcanzar por lo menos el 70% de su resistencia. M.Sc. Ing. Santiago Medina R.