Modulo vi supervisión, control y evaluación de la calidad del concreto. parte 2

COLEGIO DE INGENIEROS DEL PERÚ
CONSEJO DEPARTAMENTAL DE ANCASH -
CHIMBOTE

NTP 339.035
ASTM C 143

Octubre 2012 Ing. José A. Rodríguez Ríos

CHIMBOTE

TIPO DE
CONCRETO ASENTAMIENTO COMPORTAMIENTO EN LA DESCARGA

Muy seco < 2” No fluye

Seco * 2” a 3” Necesita ayuda para fluir

Plastificado (estándar)* 4” a 5” Fluye bien, forma pilas suaves

Fluido * 6” a 7” Fluye rápidamente, no forma pilas

Muy fluido > 7” Muy fluido, > 8” se puede
autonivelar

* Concreto usado generalmente en la construcción


CHIMBOTE

Asentamiento = Revenimiento = Slump

Es un indicador de la consistencia del concreto relacionado con su estado de fluidez

Ampliamente difundido, su empleo es aceptado para
caracterizar el comportamiento del concreto fresco.
Desarrollado por Duft Abrams, adoptada por ASTM y
recogida en NTP 339.035


CHIMBOTE

 Determinar el asentamiento del concreto fresco en un rango desde ½” hasta 9”

 Verificar el cumplimiento de las especificaciones


CHIMBOTE

 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


CHIMBOTE

 La muestra debe ser representativa de toda la
tanda

 Este método aplica para concretos con agregados
hasta de 1 ½” remover los tamaños mayores
mediante un tamiz de1 ½”


 Humedecer el equipo y sostenerlo sobre una superficie plana no
absorbente y rígida
 Consolidar el concreto en el cono en tres capas de igual volumen

Varillar 25 veces Varillar 25 veces Varillar 25 veces
Inclinar ligeramente la penetrando 1” en la penetrando 1” en la capa
varilla cerca del capa anterior anterior
perímetro Agregue concreto antes de
completar 25 golpes


Enrasar sobre el Levantar el cono Medir la distancia vertical con
borde superior con la verticalmente, sin una precisión de ¼” (5mm)
varilla de giros, en 5 ± 2 s entre la parte superior del cono
compactación. y el centro desplazado del
especimen
Remover el concreto
derramado sin quitar
los pies de las aletas


CHIMBOTE

Si ocurre un desplome de un
lado deseche la prueba y haga
una nueva prueba en otra
porción de la muestra

Ejecutar el total del ensayo en no mas de 2.5
min


CHIMBOTE


CHIMBOTE

Tolerancias
Especificaciones ASTM C 94/C 94M
NTP 339.114
2” (50 mm) y menos ± ½” (15 mm)
2” a 4” (50 mm a 100 mm) ± 1” (25 mm )
Asentamiento nominal
más de 4” (100 mm) ± 1 ½” (40 mm)
En exceso 0” (0 mm)
3” (75 mm ) o menos En defecto 1 ½” (40 mm )
Asentamiento “máximo” o
En exceso 0” (0 mm)
“no debe exceder”
más que 3” (75 mm) En defecto 2 ½” (65 mm)
Tiempo de conservación en estos rangos (responsabilidad 30 min desde llegada a obra
productor)

EL PRIMER Y ULTIMO ¼ m3 DE DESCARGA ES EXEPTUADO DE ESTE REQUISITO


CHIMBOTE

NTP 339.046
ASTM C 138


CHIMBOTE

 Un cambio en P. U. C. F. indica un cambio en uno o más
requisitos del desempeño del concreto. Un peso unitario bajo
puede indicar

1.Que los materiales han cambiado
2.Un mayor contenido de aire,
3.Un mayor contenido de agua,
4.Un cambio en las proporciones de los materiales
5.Un menor contenido de cemento

 Un peso unitario alto puede indicar lo contrario de algunas
características mencionadas


CHIMBOTE

Si PUCF < Peso teórico m3  sobrerendimiento
El contenido de cemento requerido para un metro cúbico
disminuye al producir un mayor volumen de concreto.
Puede esperarse resistencias más bajas, y una reducción de las
otras cualidades deseables del concreto.

Si PUCF < Peso teórico m3  contenido de aire
Favorece la resistencia a ciclos de congelación y deshielo, pero
disminuye resistencia a la compresión, abrasión, ataques
químicos, a la contracción y al agrietamiento del concreto, se
verán adversamente afectados.


CHIMBOTE

Si PUCF < Peso teórico m3  mayor contenido de agua
La resistencia disminuye debido a un aumento en A/C
Mayor contracción, mas fisuras, mayor permeabilidad.

Si PUCF < Peso teórico m3  menor contenido de cemento.
Menor resistencia, menor durabilidad.

En el laboratorio el peso unitario se puede usar también para
determinar el contenido de aire (porcentaje de vacíos) del
concreto, puesto que se conoce el peso teórico del concreto
calculado sobre la base de libre de aire (kg/m3)


CHIMBOTE

Determinar el peso de 1m3 de concreto. El peso unitario normalmente está
entre 2240kg/m3 a 2400kg/m3

Determinar el rendimiento del concreto


CHIMBOTE

 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


CHIMBOTE

 Determinar el peso del  Llenar y compactar en
recipiente vacío (en kg) y tres capas de igual
humedecerlo volumen, en la tercera
capa sobrellene el
recipiente
 Se debe conocer el volumen


CHIMBOTE

 Compactar con una varilla
25 veces
 En la primera capa
evite golpear con
fuerza la base
 En las demás penetre la
capa anterior en 1” (25
mm)

 Golpear los lados de 10 a 15
veces con el mazo en c/capa

Es óptimo, si queda 3 mm de concreto por encima del borde
antes del enrasado


CHIMBOTE

 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.


CHIMBOTE

Peso total (kg) - Peso recipiente (kg)
PUCF (kg/m3) =
Volumen del recipiente (m3)

Peso total de la tanda (kg)
Rendimiento =
Peso unitario promedio (kg/ m3)


CHIMBOTE

Peso total = 39.35 kg

Peso del molde= 5.85
kg

Volumen = 0.01425 m3

39.35 kg - 5.85kg
PUCF = 2351 kg/m3
0.01425 m3


CHIMBOTE

Nº remito (despacho) 4216, 02-10-2008, Volumen 7 m3

Dosificación
1 m3
Materiales
Teórico Real % Diferencia Diseño

Cemento (kg) 2240 2238 0.09 320
Agua (L) 1531 1526 -0.33 196
Arena (kg) 5112 5158 0.90 743
Piedra (kg) 7664 7642 -0.29 1105
aditivos (kg) 2.24 2.28 -0.29 0.32
Total (kg) 16549 16566 2364


CHIMBOTE

16566 kg/7 2367 kg
Rendimiento = = 1.01 m3
2351 kg/m3 2351 kg/m3


CHIMBOTE

NTP 339.033
ASTM C 31


CHIMBOTE

El concreto mayormente es comprado y vendido en
base a su resistencia.

Las probetas se elaboran bajo procedimientos
normados
1.Para que los resultados sean confiables
2.Para que la prueba pueda ser reproducida

Las probetas deben ser curados bajo condiciones de
temperatura y humedad apropiadas


CHIMBOTE

Una desviación de los procedimientos estandarizados puede causar
diferencias significativas en los resultados de resistencia, estos resultados
carecen de valor


CHIMBOTE

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)


CHIMBOTE

Moldes cilíndricos
Material no absorbente que no reaccione con el cemento,

Ø 152.5 ± 2.5 mm (interior)
Altura 305 ± 6 mm (interior)
Espesor de la base ≥ 7 mm


CHIMBOTE

 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


CHIMBOTE

 Mínimo 28 L

 Identificar procedencia

 Si el TM > 2”, se debe tamizar por malla de 2”

 Proteger la muestra y remezclar

 Maximo 15 min para empezar a elaborar probetas

 NO se usará mezcla que haya sido usado en otro ensayo
excepto temperatura


CHIMBOTE

 Colocar los moldes en una superficie nivelada,
libre de vibraciones, tránsito vehicular o peatonal,
y evitando la exposición directa al sol

v


???


CHIMBOTE

 Los moldes deben estar limpios y cubiertos con aceite
mineral (desmoldante)

 Humedecer todas las herramientas

Área de
contacto


CHIMBOTE

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


CHIMBOTE

 PRIMERA CAPA

1/3 de la altura

Compactar varillando 25 veces,
uniformemente distribuidas, sin
golpear el fondo

Golpear los lados 10 a 15 veces
con el mazo


CHIMBOTE

 SEGUNDA CAPA

2/3 de la altura

25 golpes con la varilla

Penetrar 2,5 cm (1”) en lacapa
anterior

10 a 15 golpes laterales con el
mazo


CHIMBOTE

 TERCERA CAPA

Sobrellenar el molde antes
de compactar

25 golpes con la varilla

Penetrar 2,5 cm (1”) en la
capa anterior

10 a 15 golpes laterales


CHIMBOTE

 Enrasar la superficie

 Identificar los
especimenes

 PROTEGER para evitar la
evaporación

Un mal acabado de la cara del
cilindro afecta la resistencia del
concreto


CHIMBOTE

Reducción de la resistencia a 28 días, según diferentes curados iniciales (2.5 días)


CHIMBOTE

BOLSA DE POLIETILENO

BANDA ELÁSTICA

CAJA DE MADERA
Evita exposición al
sol
MOLDE CON CONCRETO


CHIMBOTE

 Cubrir la probeta con una bolsa de polietileno ajustada con
una banda elástica.

 Asegurarse que las probetas queden bajo sombra

 Procurar una temperatura ambiente 16 a 27 °C

 Mantener por 20 h ± 4 h las probetas en su molde sobre una
superficie rígida, nivelada y libre de vibraciones

 No transportar las probetas antes de la 8 h después del
fraguado final


CHIMBOTE

 Las probetas que evalúan la calidad del concreto se
desmoldan al cabo de 20 h ± 4 h después de moldeados
(ASTM C 31 antes de las 48 h)

 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


CHIMBOTE

 Reducción de la alcalinidad

 Pérdida de la masa

 Aceleración del proceso de
Agua
Concreto deterioro
pH ≈
pH > 12 7

 Reducción de la resistencia y
rigidez
SIN CAL HIDRATADA


CHIMBOTE

3 g/L
2 g/L
Concreto Agua
pH > 12 pH > 12

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)


CHIMBOTE

 Si se envía probetas a un laboratorio lejano para ensayos de
resistencia, estas deben enviarse de 48 a 72 h previas y el
transporte no puede exceder 4 h.
 Los cilindros deben ser amortiguados durante el transporte y
manipulados con cuidado en todo momento.

NO MALTRATAR LAS PROBETAS


CHIMBOTE

 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


BOCA ANGOSTA BOCA ANCHA

Contenido de aire Contenido de aire Elaboración de
Concepto Asentamiento Método volumétrico Método de presión Probetas Peso Unitario

TAMAÑO MÁXIMO 1 ½” 1 ½” 2” 2” Tamaño molde

TAMIZADO HÚMEDO 1 ½” 1” 1 ½” 2” -

VARILLA
Longitud 600 mm 300 mm 400 mm 500 mm ± 100 mm 600 mm
Diámetro 16 mm 16 mm ± 2 mm 16 mm 16 mm ± 2 mm 16 mm
REPORTE 5 mm 0.25 % 0.1 % - -

TIEMPO DE ENSAYO 2.5 min 45 s invertir - - -
1 min rolar


CHIMBOTE

Solo se obtiene resultados confiables cuando se trabaja
respetando la normalización de procedimientos estandarizados

La mayoría de errores en los ensayos producen resultados más
bajos de resistencia del concreto y las siguientes consecuencias
Retrasos innecesarios
Costosas pruebas de seguimiento
Despilfarro en mas diseños
Posible rechazo de buen concreto

La insuficiencia de consolidación de las probetas de concreto
conlleva a una gran pérdida de resistencia (hasta 60%)
La insuficiente penetración de la varilla (1” en la capa anterior)
genera un vínculo pobre entre capas, notándose al observar
tipos de rotura inusuales


CHIMBOTE

MODULO V: SUPERVISIÓN, CONTROL Y
EVALUACIÓN DE LA CALIDAD DEL CONCRETO

TEMA 06:
Diseño de Mezcla


CHIMBOTE

 Estudiar cuidadosamente los requisitos indicados en los planos y en las
especificaciones.

 Seleccionar la resistencia promedio requerida para obtener la
resistencia de diseño especificada por le proyectista. En está etapa se
debe tener en cuenta la desviación estándar.

 Seleccionar, en función de las características del elemento estructural y
del sistema de colocado del concreto, el tamaño máximo nominal del
agregado grueso.

 Elegir la consistencia de la mezcla y expresarla en función del
asentamiento de la misma.


CHIMBOTE

 Determinar el volumen de agua de mezclado por unidad de volumen del
concreto, considerando el tamaño máximo nominal del agregado
grueso, la consistencia deseada y la presencia de aire, incorporado o
atrapado.

 Determinar el porcentaje de aire atrapado o el de aire total, según se
trate de concretos normales o de concretos en los que expresamente,
por razones de durabilidad se ha incorporado aire.

 Seleccionar la relación agua – cemento requerida para obtener la
resistencia deseada en el elemento estructural. Se tendrá consideración
la presencia de aire, mediante el empleo de un aditivo.

 Determinar el factor cemento por unidad cúbica de concreto, en función
de la relación agua cemento seleccionada.


CHIMBOTE

 Determinar las proporciones relativas de los agregados
fino y grueso. La selección de la cantidad de cada uno
de ellos en la unidad cúbica de concreto está
condicionada al procedimiento de diseño seleccionado.

 Ajustar las proporciones seleccionadas de acuerdo a
los resultados de los ensayos de la mezcla realizados
en laboratorio.


CHIMBOTE

Ss =√ (X1 – Ē)2 + (X2 – Ē)2 + ………. (Xn – Ē)2 / n-1

Ss = Desviación estándar
N = Número de ensayos de la serie
X1, X2, …… Xn = Resultados de resistencia de muestras de ensayos
Ē = Promedio de todos los ensayos individuales de una serie


CHIMBOTE

 Las mezclas de concreto deben diseñarse para un resistencia de
diseño promedio cuyo valor es siempre superior al de la
resistencia de diseño.

Fć = fć + 1.34 (S) --------------------------- (1)
Fć = fć + 2.33 (S) – 35 ----------------------- (2)

 Se deberá utilizar el mayor de los dos valores.


CHIMBOTE

 Cuando no se cuente con un registro de resultados de ensayos
que posibilite el cálculo de la desviación estándar; la resistencia
promedio requerida deberá ser determinada empleando los
valores de la siguiente tabla.

fć fćr

Menos de 210 fć + 70

210 a 350 fć + 84

fć + 98
sobre 350


CHIMBOTE

 Principales factores que pueden modificar la consistencia de
una mezcla de concreto se encuentran los siguientes:

 El contenido de finura y la composición química del cemento.
 El perfil, textura, porosidad, absorción de los agregados.
 La presencia de aditivos incorporadores de aire, plastificantes,
acelerantes, etc.


CHIMBOTE

 La cantidad de agua requerida de un diseño, puede ser
calculada mediante la siguiente tabla o fórmula:

((218.8/(( T.M.N. * 25.4) ^ 0.18))* ((Slump * 25.4) ^0.1))

Agua, en l/m3, para los tamaños máx. nominales de los agregados grueso y
consistencia indicados
ASENTAMIENTO

3/8" 1/2" 3/4" 1" 1 1/2" 2" 3"

Con Aire Incorporado
1" a 2" 207 199 190 179 166 154 130

3" a 4" 228 216 205 193 181 169 145

6" a 7" 243 228 216 202 190 178 160


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