Ensayos de concreto endurecido

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ENSAYOS DEL CONCRETO ENDURECIDO
Lima, Sábado 19 de Diciembre de 2020
Expositor:
Ing. Rafael Cachay Huamán
“TECNOLOGIA DEL CONCRETO”
CODIGO UNI . 1993-8124F
CIP. 50495

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ENSAYOS EN CONCRETO ENDURECIDO
• Entre los Ensayos en Concreto Endurecido debemos
destacar aquellos que sirven para la determinación de las
Resistencias Mecánicas.
• Dentro de éstos, destaca el Ensayo para la determinación
de la Resistencia a la Compresión en muestras cilíndricas
normalizadas.
• Los valores que se obtienen en este Ensayo sirven para el
Control y Evaluación del Concreto.
• En consecuencia estos Ensayos deberán realizarse con
todos los cuidados necesarios establecidos en las Normas
correspondientes.
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1er. ENSAYOS EN CONCRETO ENDURECIDO
• Ensayo de Compresión NTP 339.034
• Objetivo: El Ensayo de Compresión constituye la forma más práctica y
tradicional de evaluar la Resistencia y Uniformidad del Concreto.
• Los resultados de este Ensayo muestran la dispersión del Concreto
debida a múltiples razones, como son la heterogeneidad de los
componentes, las condiciones de los procesos y las diferencias en la
propia preparación de los especímenes.
• Por estos motivos debe tenerse especial cuidado en la elaboración
curado y prueba de los especímenes.
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1 er. ENSAYOS EN CONCRETO ENDURECIDO
• Ensayo de Compresión
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1er. ENSAYOS EN CONCRETO ENDURECIDO
• Ensayo de Compresión Prensa Hidráulica
Probetas
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EQUIPO : Prensa Hidráulica
Su Diseño deberá incluir los siguientes factores:
• La máquina deberá ser operada por energía (no manual) y aplicar la
carga continua sin intermitencia ni detenimiento.
• Si tiene una sola velocidad de carga, deberá estar provisto con un
medio suplementario para cargar a una velocidad conveniente para su
verificación.
• El espacio previsto para las probetas de ensayo será bastante grande
para acomodar, en posición idónea, un dispositivo elástico de
calibración de suficiente capacidad para cubrir el rango potencial de
cargas de la máquina de ensayo y que cumpla con los requisitos de la
ASTM E 74.
• Exactitud: la exactitud de la máquina de ensayo no excederá ± 1,0% de
la carga indicada.
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PROBETAS
– Las Probetas no serán ensayadas si cualquier diámetro individual
de un cilindro difiere de cualquier otro diámetro del mismo
cilindro por más de 2%.
– Antes del ensayo, ninguna base de las probetas de ensayo se
apartarán de la perpendicularidad de los ejes por más de 0,5°.
– El número de cilindros individuales medidos para la determinación
del diámetro será de uno por cada diez probetas o tres probetas
por día, el que sea mayor.
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Procedimiento:
– Los Ensayos a Compresión de Probetas del curado húmedo serán realizados tan
pronto como sea práctico, luego de retirarlos del almacenaje de humedad.
– Colocar el bloque de rotura inferior, sobre el cabezal de la maquina de ensayo.
El bloque de rotura superior directamente bajo la rotula del cabezal. Limpiar las
caras de contacto de los bloques superior e inferior y las de la probeta de
ensayo y colocar el cilindro sobre el bloque inferior de rotura. Cuidadosamente
alinear los ejes de la probeta con el centro de empuje de la rotula del bloque
asentado.
– Velocidad de Carga: Aplicar la Carga continuamente y sin detenimiento.
– La Carga será aplicada a una velocidad de movimiento correspondiendo a una
velocidad de esfuerzo sobre la probeta de 0,25 ± 0,05 Mpa/s. la velocidad de
movimiento diseñada será mantenida al menos durante la mitad final de la fase
de carga anticipada.

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1. Calcular la resistencia a la compresión del espécimen por dividir
la carga máxima alcanzada por el espécimen durante el ensayo
entre el área promedio de la sección recta.
2. Si la relación de la longitud del espécimen al diámetro es 1,75 o
menor, corregir el resultado obtenido en el apartado anterior
por un factor apropiado de corrección mostrado en la siguiente
tabla:
1. Cuando sea requerido, calcular la densidad del espécimen con
una aproximación de 10 kg/m³ como sigue:
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Densidad=W/V
L/D 1.75 1.5 1.25 1.00
Factor 0.98 0.96 0.93 0.87
- W : Masa de espécimen, Kg y
- V :Volumen del espécimen determinado del diámetro promedio y longitud
promedio o del peso del cilindro en el aire y sumergido en el agua, m³
Cálculos:

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Informe de Rotura:
 Registrar la siguiente información:
 Número de identificación.
 Diámetro y longitud, en mm.
 Área de la sección recta, mm².
 Carga máxima , en KN (lb-f)
 Resistencia a la compresión diametral, calculado con una
aproximación a 0,1 MPa.
 Tipo de fractura, ver tipos de fractura.
 Defectos en el espécimen o en el refrendado.
 Edad del espécimen.
 Cuando sea requerida, la densidad con aproximación a 10 Kg/m³.
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ENSAYOS EN CONCRETO ENDURECIDO
Refrendado de Probetas NTP 339.037
• Objetivo : Proporcionar Superficies Planas de Carga a los Cilindros
de Concreto, ya que difícilmente estas superficies cumplen con los
requisitos de Planitud y Perpendicularidad.
• Importancia : Una Superficie de Carga no Plana o no Perpendicular,
no proporciona los resultados correctos por una irregular
distribución de Carga.
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Aparatos:
• Placas de refrendado.
• Dispositivos de alineación.
• Ollas de fundición.
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Materiales de Refrendado
• La Resistencia de los Materiales de Refrendado y el espesor de las capas cumplirán con los
Requisitos de la siguiente Tabla:
• PASTA DE CEMENTO: Los Cementos usados generalmente son los Tipos I, II o III que
cumplen con la NTP 339.009, sin embargo, los Cementos Adicionados de la NTP 339.090,
los Cementos de Aluminato de Calcio u otros Cementos Hidráulicos que producen
Resistencias aceptables pueden usarse.
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Resistencia a la
Compresión del Cilindro
Mpa. (Lb/pulg²)
Resistencia mínima del material
de refrendado
Mpa. (Lb/pulg²)
Espesor
promedio máximo de
capas mm. (Pulg.)
Espesor máximo en
cualquier punto de la
capa mm. (pulg)
3.5 a 50
(500 a 700)
35 (5000) o Resistencia del Cilindro,
lo que sea mayor
6 (¼”) 8 (5/16”)
50
(mayor que 700)
Resistencia a la Compresión del
Material no menor que la Resistencia
del Cilindro.
3 (1/8” ) 5 (3/16”)

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PROCEDIMIENTO
 Refrendado de Cilindros de Hormigón (Concreto) fresco con Pasta de
Cemento: Se debe usar solamente Pastas de Cemento Portland, las capas
deben ser lo más delgadas como se factible.
 No se debe aplicar la Pasta de Cemento al extremo expuesto del Cilindro
hasta que el hormigón haya fraguado en los moldes, generalmente esto
ocurre de 2h a 4h después del moldeo.
 Durante el moldeo del Cilindro, se debe golpear suavemente las paredes del
Cilindro bajo la superficie superior del Cilindro moldeado.
 Cuidadosamente se cubre la placa y el molde con una capa doble de arpillera
húmeda y una hoja de polietileno para prevenir el secado.
 Después del endurecimiento de la pasta, se retira la placa de refrendado,
golpeando suavemente uno de sus bordes con un martillo de goma en una
dirección paralela al plano de refrendado.
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Refrendado de Cilindros de Hormigón
(Concreto) Endurecido:
Con Yeso de Alta Resistencia o Pasta de Cemento: Formar capas de
refrendado similarmente al proceso seguido con concreto fresco, usando
las placas de refrendado. Generalmente las placas de refrendado pueden
ser removidas dentro de 45 minutos con las pastas de yeso cemento y
después de 12 h con la pasta de cemento puro, sin dañar la capa.
Con Mortero de Azufre: Preparar el mortero de azufre calentándolo a
aproximadamente 130 °C. Cuando se use un equipo vertical para el
refrendado, se vierte el mortero sobre la superficie del plato de
refrendado y se coloca el cilindro en el dispositivo vertical de tal forma
que sus generatrices contacten con las guías de alineación. Se hace
descender, con cuidado, el cilindro hacia el material de refrendado
controlando constantemente el contacto en las paredes del cilindro, con
las guías de alineación, hasta que el cilindro presione al material.
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Protección de Especímenes después del
Refrendado.
 Se mantienen los Cilindros curados en humedad, entre la realización
del refrendado y el tiempo del ensayo, para lo cual se almacena en un
cuarto húmedo o envolviéndolos con una capa doble de arpillera
mojada.
 No guarde los cilindros de refrendado de yeso, sumergidos en agua o
por mas de 4h en un cuarto húmedo. Proteja las capas de yeso del
goteo de agua.
 No se debe ensayar los cilindros refrendados antes de que el material
del refrendado tenga el tiempo suficiente para desarrollar la resistencia
requerida.
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ENSAYOS EN CONCRETO ENDURECIDO
• Utilización de Almohadillas de
Neopreno NTP 339.216
• Objetivo : El mismo objetivo que el ensayo de refrendado en el que
en lugar de refrendar los especímenes se usan almohadillas de
Neopreno.
• Importancia : La misma que en el Refrendado.
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Definiciones:
• Cojín: Cojín elástico embonado.
•Capa de embonado: Tapa metálica de retención y cojín elástico.
Provee un sistema de Almohadillas para el Refrendado de Cilindros de Concreto
Endurecido para los Ensayos elaborados de conformidad con las NTP 339.033, NTP
339.183, en reemplazo del sistema de Refrendado convencional descrito en la NTP
339.037.
Los Cojines Elásticos se deforman con la carga inicial para adecuarse al contorno
de los terminales del cilindro y son sujetados de separación lateral en forma
excesiva por las placas y los anillos de metal para proporcionar una distribución
uniforme de cargas en los cabezales de la máquina de ensayo a los terminales
extremos de los cilindros de morteros o concretos.

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– Cojinetes Elásticos: Fabricados de Polycrloropreno
(Neopreno).
– Accesorios de Retención: Fabricados de metal y que
provean durable y repetido uso.
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Materiales y Aparatos:

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Especímenes de Ensayo:
– Serán elaborados de conformidad con las NTP 339.033 ó NTP 339.183
TABLA- Requisitos para el uso de Cojines de Polycloropreno (Neopreno)
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R C Cilindro
Mpa.
Dureza Shore A Calificación de
ensayo requerido
Máximos
re-usos
10 a 40
17 a 50
28 a 50
50 a 80
Mayor que 80
50
60
70
70
--
Ninguno
Ninguno
Ninguno
Requerido
No permitido
100
100
100
50
--
El máximo número de re-usos será menor si el cojín se desgasta, agrieta o fractura.
Las depresiones bajo una espátula de borde recto medido con un dispositivo idóneo
en cualquier diámetro no excederá en 5mm. Si los extremos del cilindros no
cumplen esta tolerancia, el cilindro no será ensayado a menos que las
irregularidades sea corregidas por corte o aserrado.

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Procedimiento:
Examinar los cojines por el excesivo desgaste o deterioro. Reemplazar los cojines
fracturados o agrietados que excedan los 10mm de longitud sin importar la profundidad.
Insertar los cojinetes en los anillos de retención antes que ellos sean colocados sobre el
cilindro.
Nota1:
En algunos cilindros de concreto ensayados con almohadillas de neopreno la ruptura será
mas violenta que aquellos que no tienen dichas almohadillas. Como medida de
precaución la maquina de ensayo de los cilindros deberá ser equipada con una rejilla de
protección.
En adición, algunos usuarios han reportado daños a las maquina de prueba debido al
lanzamiento repentino de la energía almacenada en los cojinetes elásticos.
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Procedimiento…..:
Nota2:
Debido a la violenta reacción de la energía almacenada en los cojinetes, la forma de la
fractura de especímenes raramente exhibirá un tipo cónico que es el de los cilindros
refrendados y los esquemas de tipos de fractura de la NTP 339.034 no están descritos
para este sistema.
Ocasionalmente, los cilindros refrendados con almohadillas de neopreno pueden
desarrollar roturas iniciales, pero continuar resistiendo al incremento de cargas. Por esta
razón los cilindros deben ser ensayados hasta la rotura total.
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ENSAYOS EN CONCRETO ENDURECIDO
• Determinación de la Densidad, Absorción
y Porcentaje de Vacíos en Concreto
• NTP 339.187
• Objetivo : La determinación de la Densidad, Absorción y
Porcentaje de Vacíos del Concreto Endurecido.
• Importancia : Encontrar la relación entre los parámetros
enunciados y la Resistencia del Concreto.
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Aparatos:
• Balanza.
• Contenedor.
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Espécimen de Ensayo
• Siempre que sea posible, la muestra consistirá de varias
porciones individuales de Hormigón (Concreto), cada una
será ensayada separadamente.
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Procedimiento:
• Peso Seco: Pesar las porciones y secar en un horno a una temperatura de 100°C a
110°C, por no menos de 24 horas. Sacar los especímenes y dejarlos enfriar al
aire, luego pesar.
• Peso Saturado después de la Inmersión: Después de secar y enfriar totalmente
el espécimen, sumergirlo y determinar su peso en agua aproximadamente a
21°C.
• Peso Saturado después del Hervido: Colocar el espécimen procesado en un
contenedor adecuado, cubrirlo con agua corriente o potable y hervir por 5 horas.
Dejar enfriar por perdida natural de calor por no menos de 14 h y a una
temperatura de 20°C a 25°C. remover la humedad superficial con una toalla y
pesar el espécimen.
• Peso Aparente Sumergido: Después de la inmersión y el hervido, suspender el
espécimen con un alambre y pesarlo en el agua.
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1. Absorción después de la Inmersión, % .
1. Absorción después de la Inmersión y Hervido, % .
1. Densidad Seca.
2. Densidad después de la Inmersión.
3. Densidad después de la Inmersión y Hervido.
4. Densidad Aparente.
5. Volumen de Poros Permeables (Vacíos), % .
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=[(B-A)/A]*100
=[(C-A)/A]*100
=[A/(C-D)]p=g1
=[B/(C-D)]p
=[C/(C-D)]p
=(g2-g1)/g2*100
=[(C-A)/(C-D)]*100
=[A/(A-D)]p=g2
Ver Terminología 
Cálculo:

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Símbolo Descripción
A Masa de la muestra seca, g
B Masa de la muestra saturada superficialmente seca, después de la
inmersión, g
C Masa de la muestra superficialmente seca, después de la inmersión y
hervido, g
D Masa aparente de la muestra en agua , después de la inmersión y
hervido, g
g1 Densidad seca, Mg/m³
g2 Densidad aparente, Mg/m³
p Densidad del agua = 1 Mg/m³ = 1 g/cm³

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ENSAYOS EN CONCRETO ENDURECIDO
• Ensayo de Resistencia en Flexión
• NTP 339.078
• Objetivo : Ensayo indirecto de la Resistencia a la Tracción por
determinación del Módulo de Rotura mediante el Ensayo de
Flexión en los casos que sea necesario, Concreto Simple
sometido a Esfuerzos de Compresión y Tracción (Pavimentos).
• Importancia : Realizar en Control y Evaluación del Concreto que
va a estar expuesto a Esfuerzos de Tracción.
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Ensayo:
• Las Vigas a Ensayar serán preparadas de acuerdo con el Método
de Ensayo indicado en la NTP. 339.044 y NTP. 339.045.
• La Viga tendrá una Luz Libre entre los apoyos equivalente a tres
veces su altura. Las caras laterales de la viga formarán ángulos
rectos con las caras superior e inferior de la misma.
• Todas las superficies deberán ser lisas y libres de porosidad
(cangrejeras) o marcas de identificación no apropiadas.
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Procedimiento:
• La Prueba de Flexión se realizará tan pronto como sea posible, luego de retirar la
Viga de la Cámara de Curado. Las Vigas con superficie seca arrojan resultados
menores en mediciones del Modulo de Rotura.
• Apoyar la Viga centrada sobre las Placas de Apoyo.
• Aplicar la Carga a una Velocidad que incremente constantemente la Resistencia
de la Fibra extrema, entre 0.86 Mpa/min. y 1,21 Mpa/min., hasta producir Rotura
de la Viga.
• Tomar tres medidas a lo largo de cada dimensión (una en cada extremo y al
centro) con aproximación a 1 mm., para determinar el ancho promedio, altura
promedio y ubicación de la línea de fractura de la Viga en la Sección de Falla. Si la
Falla ocurre en una sección de refrenado, se incluye la medida del espesor de la
capa.
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34. 34
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ING. RAFAEL
CACHAY
HUAMAN

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1. Si la falla ocurre dentro del tercio medio de la luz, el módulo de rotura se calculará mediante la siguiente fórmula:
- Mr : Es el módulo de rotura, en Mpa
- P : Es la carga máxima de rotura indicada por la máquina, en Kg-f
- L : Es la luz libre entre apoyos, en cm.
- b : Es el ancho promedio de la viga en la sección de falla, en cm.
- h : Es la altura promedio de la viga en la sección de falla, en cm.
2. Si la falla ocurre fuera del tercio medio y a una distancia de este no mayor al 5% de la luz libre
- Mr : Es el módulo de rotura, en Mpa
- P : Es la carga máxima de rotura, en Kg-f
- a : Es la distancia entre la línea de falla y el apoyo más cercano, medida a lo largo de la línea central
de la superficie inferior de la viga, en cm.
- b : Es el ancho promedio de la viga en la sección de falla, en cm.
- h : Es la altura promedio de la viga en la sección de falla, en cm.
3. Si la falla ocurre fuera del tercio medio y a una distancia de éste mayor del 5% de la luz libre, se rechaza el ensayo.
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Mr=PL/bh²
Mr=3Pa/bh²
Expresión de Resultados:

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Informe:
– Identificación de la Viga.
– Ancho Promedio en cm.
– Altura Promedio en cm.
– Luz Libre entre Apoyos en cm.
– Carga Máxima en Kg.
– Carga máxima en Kg.
– Módulo de Rotura en MPa.
– Edad de la Viga.
– Historia del Curado y Condiciones de Humedad de la Viga en el
momento del Ensayo.
– Defectos observados en la Viga, si los tuviera.
– Tipo de Recubrimiento utilizado.
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ENSAYOS EN CONCRETO ENDURECIDO
• Ensayo de Resistencia en Flexión.
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ENSAYOS EN CONCRETO ENDURECIDO
Resistencia a la Tracción por Compresión
Diametral.
NTP 339.084
 Objetivo : Determinación Indirecta del Esfuerzo en Tracción del
Concreto mediante Compresión Diametral de Probetas Normalizadas
para Compresión.
 Importancia : Aunque es un Ensayo algo disperso y necesita mayor
Investigación resulta Sencillo y podría usarse en reemplazo del Ensayo
de Flexión.
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Aparatos:
• Maquina de Ensayo.
• Platina de Apoyo suplementaria.
• Listones de Apoyo.
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40. 40
Especímenes de Ensayo.
– Serán elaborados de conformidad con las NTP 339.033.
– Los Testigos Diamantinos cumplirán con las Medidas y
condiciones de Humedad indicadas en la NTP 339.059
– Los Especímenes en condiciones de Curado, serán mantenidos
Húmedos mediante paños húmedos u otros medios, durante el
periodo entre remoción del ambiente de Curado y Ensayo; y
serán Ensayados en las condiciones de Humedad tan pronto
como sea posible.
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41. 41
Procedimiento:
• Marcado: Dibujar líneas Diametrales en cada extremo del Espécimen
utilizando un dispositivo adecuado que nos asegure que ambas líneas
pertenecen al mismo Plano Axial.
• Mediciones: Determinar el Diámetro del Espécimen con una
aproximación de 0,25mm (0,01 pulg.) con el Promedio de tres medidas
de Diámetro, dos cercanas y una coincidiendo con la línea marcada en
los dos extremos de la probeta. Determinar la Longitud del Espécimen
con una aproximación de 2,5 mm. (0,1 pulg.) como el Promedio de al
menos dos medidas de Longitud tomadas en planos que contienen las
líneas marcadas.
• Colocar los listones de Apoyo, el Cilindro de Ensayo y la Platina
suplementario por medio de la guía como se ilustra en las figuras, luego
centrar la guía de tal manera que la platina suplementaria y el centro de
la probeta estén directamente debajo del centro del plato esférico del
cabezal.
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42. 42
42

43. 43

44. 44
ENSAYOS EN CONCRETO ENDURECIDO
• Ensayo de Tracción por Compresión Diametral
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1. Calcular la resistencia a la tracción por compresión diametral del
espécimen, como sigue:
- T : Resistencia a la tracción por compresión diametral, kPa
(lb/pulg²)
- P : Máxima carga aplicada por la máquina de ensayo, en KN
(lb-f)
- L : Longitud, en m (pulg),y
- d : Diámetro, en m (pulg).
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T=2P/πld
Cálculo:

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Informe:
 Registrar la siguiente información:
 Número de Identificación.
 Diámetro y Longitud, en m (Pulg.).
 Carga Máxima, en KN (lb.-f.).
 Resistencia a la Tracción por Compresión Diametral,
aproximada a 35 Kpa. (5 lb.-f./Pulg.²).
 Proporción estimada del Agregado Grueso Fracturado durante
el Ensayo.
 Edad del Espécimen.
 Historia del Curado.
 Defectos del Espécimen.
 Tipo de Fractura.
 Tipo de Espécimen.
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47. 47
FIN
MUY AGRADECIDO POR SU ATENCIÓN …..

48. 48
ENSAYOS DEL CONCRETO ENDURECIDO
Lima, Sábado 19 de Diciembre de 2020
Expositor:
Ing. Rafael Cachay Huamán
TECNOLOGIA DEL CONCRETO
A CONTINUACIÓN ….. DETERMINACIONES SATISFACTORIAS DEL
CONCRETO