Determinación de las curvas de velocidad para la determinación de las resistencias del concreto

1. “DETERMINACIÓN DE LAS CURVAS DE
VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN Y SU RELACION
CON LAS PROBABLES RESISTENCIAS DEL
CONCRETO ENDURECIDO A PARTIR DE
ESPECIMENES DE DIFERENTE RESISTENCIA”
RESUMEN
ING. PERCY PACHECO TERZI
FEB 2006

2. MISION
•Obtener la data referente a las probetas hábiles para
realizar el ensayo.
•Seleccionar al azar los especimenes
correspondientes a cada resistencia y aplicar el
ensayo por ondas ultrasónicas en el concreto en
estado endurecido.
•Evaluar la información obtenida estadísticamente.
•Construir las curvas de velocidad de pulso
relacionadas con la resistencia a la compresión, para
cada uno de los concretos que produce Unicon.

3. La Norma Norteamericana ASTM C597- 97, “
Standard Test Method for Pulse Velocity Throgh
Concrete” instruye sobre la aplicación del
Ultrasonido para Concreto Endurecido.
ANTECEDENTES
10000
T
L
V x
Formula para el calculo de la velocidad
de Pulso es:

4. - Determinar gráficamente el comportamiento de las
diferentes Resistencias probables del Concreto
UNICON y relacionarlo con los Pulsos Ultrasónicos
para su inmediata calificación”.
OBJETIVO

5. Velocidad de Pulso
La Velocidad de pulso es la relación que existe entre la
distancia de propagación o transito a través del
concreto de una onda ultrasónica y el tiempo que tarda
en recorrerla
DEFINICIONES
Homogeneidad
Es la cualidad del concreto endurecido, cuyos
componentes aparecen uniformemente distribuidos en
toda su masa, de tal manera que en toda ella se
encuentre regularidad, en sus propiedades elásticas,
físicas, mecánicas y químicas.

6. METODOS DE ENSAYO
• Transmisión Directa
• Transmisión Semi - Directa
• Transmisión Indirecta

7. METODO APLICADO
Transmisión Directa
Se conoce a este ensayo como el Ensayo de las Caras
Opuestas. Este ensayo asegura una buena precisión al
momento de tomar las mediciones ultrasónicas,
proporciona la máxima sensibilidad y provee una longitud
de trayectoria bien definida (ángulos rectos).
30 cm

8. EQUIPOS Y MATERIALES

9. PROCESO
Determinar las Curvas de Velocidad de
Propagación y Relacionarlas con las
Probables Resistencias del Concreto
Endurecido
Registro de Control de
Calidad Zona de Sup.
de Producción
Toma de la
Información
Laboratorio de
Ensayos FísicosSelección de los
Especímenes en la
Cámara de Curado
Toma de la Data
(Lectura Tiempo de
Propagación)
Laboratorio de END
Encendido del Equipo
Análisis Estadístico
Elaboración de los
Gráficos
1
1

10. TOMA DE LA
INFORMACION

11. TOMA DE LA DATA
10 2 0 5 0 8 0 10 0 14 0 17 5 2 10 2 4 5 2 8 0
30-Dic-05 27-Ene-06 1 3 5 16 3
02-Ene-06 30-Ene-06 1 3 8 3
03-Ene-06 31-Ene-06 2 3 27 1
04-Ene-06 01-Feb-06 1 1 2 7 14 3
05-Ene-06 02-Feb-06 1 3 1 7 22 12
06-Ene-06 03-Feb-06 1 3 1 11 14 2
07-Ene-06 04-Feb-06 2 2 2 1 3 13 1 1
08-Ene-06 05-Feb-06
09-Ene-06 06-Feb-06 1 1 1 4 21 4
10-Ene-06 07-Feb-06 2 1 2 2 21 1 1
11-Ene-06 08-Feb-06 3 1 2 6 20 3 4
12-Ene-06 09-Feb-06 2 3 25 2 3
13-Ene-06 10-Feb-06 1 6 31 2
14-Ene-06 11-Feb-06 1 1 4 20 3
15-Ene-06 12-Feb-06 1 3 5
16-Ene-06 13-Feb-06 6 29 2
17-Ene-06 14-Feb-06 1 5 27 2 1
18-Ene-06 15-Feb-06 1 2 5 27 2 2
19-Ene-06 16-Feb-06 1 1 6 24 1
20-Ene-06 17-Feb-06 1 2 6 38 3
21-Ene-06 18-Feb-06 1 1 1 3 10 19 2 1
22-Ene-06 19-Feb-06
23-Ene-06 20-Feb-06 1 1 9 26 4
24-Ene-06 21-Feb-06 3 7 26 2 1
25-Ene-06 22-Feb-06 2 1 5 20 7
Totales 7 5 7 2 25 31 120 493 19 60
Registro de Probetas de Mixer Hábiles para el Ensayo
Planta San Juan
Fecha de
Muestreo
Mixer
Fecha de
Ensayo a la
Rotura
Resistencia Probable a la Compresión de acuerdo a la Información del Laboratorio de
Ensayos Físicos

12. 10 20 50 80 100 140 175 210 245 280
7 5 7 2
25 31
120
493
19
60
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
NumerodeTestigosHábiles
Resistencia Probable del Concreto (kg /cm2)
Probetas Hábiles para el Ensayo de Ultrasonido de Acuerdo al Diseño del Concreto
Entre el 30 de Dic 2005 y el 25 de Feb 2006
GRAFICO 3.3
TOMA DE LA DATA

13. Probetas Hábiles para el Ensayo de Ultrasonido
Gestión del 30 de Dic al 25 de Feb 2006
50
1%
80
0%
20
1%
10
1%
280
8%
245
2%
100
3%
140
4%
175
16%
210
64%
GRAFICO 3.4
TOMA DE LA DATA

14. Selección de
Especimenes
Selección de Especímenes en la Cámara de
Curado

15. Pesaje de los Especímenes
Código o
Numero de
Guía
Fecha de la
Toma de
Muestra
Peso del
Testigo

16. Preparación de los Testigos
Aplicar la norma GID – LA – ET - 005
“ Guía de Inspección Visual de Especímenes para
Ensayo a la Resistencia a la Compresión”
Piedra
Abrasiva
Limpieza del Espécimen
Alisamiento de la Superficie

17. ENSAYO POR
ULTRASONIDO

18. Ensayo END Ultrasonido
Aplicación del Acoplante a la
Barra de Calibración
Calibración del Equipo

19. CASO CONCRETO f’c 280
ANALISIS
ESTADISTICO

20. ANÁLISIS ESTADÍSTICO
P ro medio
3 0 .0 0 Ve l. P uls o s
C ó dig o F o rm ula P e s o ( Kg ) L1 L2 L3 L4 L5 P ro m m / s C a rg a ( Kg ) R ( Kg / c m2 ) c m C a s o
30-Dic-05 27-Ene-06 168699 1280N57A-3 13.30 2411.34 67.10 67.10 66.60 66.80 67.10 66.94 4481.63 63928 348 15.30 C7
168699 13.36 2422.21 68.60 68.20 68.20 68.30 67.40 68.14 4402.70 64400 350 15.30 C7
168720 1280N57A-3 13.24 2400.46 65.60 65.70 65.50 65.60 65.50 65.58 4574.57 66056 359 15.30 C7
168720 13.26 2404.08 67.60 67.00 67.00 67.10 66.87 67.11 4470.01 64584 351 15.30 C7
168729 1280N57A-3 13.20 2393.21 66.80 65.80 65.70 65.80 65.90 66.00 4545.45 60904 331 15.30 C4
168729 13.26 2404.08 70.40 67.60 67.80 67.10 67.40 68.06 4407.88 59432 323 15.30 C4
02-Ene-06 30-Ene-06 168843 1280N57A-3 13.30 2427.17 66.80 67.40 66.40 66.80 66.90 66.86 4486.99 56181 308 15.25 C7
168843 13.40 2445.42 70.40 70.80 70.20 70.20 70.40 4261.36 55083 302 15.25 C7
168865 1280N57A-3 13.18 2389.58 68.20 68.60 68.10 68.10 68.10 68.22 4397.54 63664 346 15.30
168865 13.20 2393.21 69.50 69.50 69.30 69.30 69.00 69.32 4327.76 62182 338 15.30
04-Ene-06 01-Feb-06 169002 1280N57A-3 13.40 2429.47 67.50 67.50 67.50 67.40 67.40 67.46 4447.08 62928 342 15.30
169002 13.46 2440.34 67.40 67.20 67.20 67.30 66.90 67.20 4464.29 61640 335 15.30
168964 1280N57A-3 13.34 2450.52 69.30 69.70 69.60 69.30 69.50 69.48 4317.79 50861 280 15.20
168964 13.32 2446.84 69.10 69.80 69.50 69.80 69.70 69.58 4311.58 52309 288 15.20
05-Ene-06 02-Feb-06 169068 1280N57A-3 13.30 2411.34 67.40 67.50 67.00 67.50 67.40 67.36 4453.68 58880 320 15.30 C4
169068 13.40 2429.47 67.40 67.60 67.40 66.60 66.60 67.12 4469.61 57408 312 15.30 C4
169087 1280N57A-3 13.20 2393.21 71.10 69.70 69.60 69.00 69.70 69.82 4296.76 52521 286 15.30 C4
169087 13.24 2464.47 68.10 68.60 68.50 68.80 68.50 68.50 4379.56 53985 301 15.10 C4
06-Ene-06 03-Feb-06 169158 1280N57A-3 13.32 2414.96 64.70 64.80 64.80 64.80 65.90 65.00 4615.38 60168 327 15.30
169158 malo 13.28 2407.71 7 4 .4 0 7 3 .7 0 7 3 .5 0 7 3 .8 0 7 4 .5 0 73.98 4055.15 59064 321 15.30 C3, C4 y C7
N o ta :
Total 20 7 2 .2 0
D a ta e lim ina da de a c ue rdo A na lis is Es ta dis tic o
Es ta do
de lo s
Te s tig o sLo ng . de l Es péc im e n : 3 0 x 15 D e ns ida d
kg / m 3
D is ta nc ia e ntre Tra ns duc to re s =
Medición de Pulsos Ultrasónicos De Resistencia Probable f 'c 280 de Probetas Hábiles para el Ensayo
F e c ha de
M ue s tro
M ixe r
F e c ha de
Ens a yo a
la
R o tura
D a to s Ge ne ra le s Tie m po de Tra ns ito (us ) R e s is te nc ia a
la C o m pre s ió n
D ia m .
P ro m

21. L1 L2 L3 L4 L5 P ro m . L1 L2 L3 L4 L5 P ro m . L1 L2 L3 L4 L5 Prom.
67.10 67.10 66.60 66.80 67.10 66.94 -0.81 -0.81 -1.31 -1.11 -0.81 -0.99 -0.74 -0.74 -1.19 -1.01 -0.74 -0.93
68.60 68.20 68.20 68.30 67.40 68.14 0.69 0.29 0.29 0.39 -0.51 0.21 0.63 0.27 0.27 0.36 -0.46 0.19
68.60 68.20 68.20 68.30 67.40 68.14 0.69 0.29 0.29 0.39 -0.51 0.21 0.63 0.27 0.27 0.36 -0.46 0.19
67.60 67.00 67.00 67.10 66.87 67.11 -0.31 -0.91 -0.91 -0.81 -1.04 -0.82 -0.28 -0.83 -0.83 -0.74 -0.95 -0.77
66.80 65.80 65.70 65.80 65.90 66.00 -1.11 -2.11 -2.21 -2.11 -2.01 -1.93 -1.01 -1.93 -2.02 -1.93 -1.84 -1.81
70.40 67.60 67.80 67.10 67.40 68.06 2.49 -0.31 -0.11 -0.81 -0.51 0.13 2.28 -0.28 -0.10 -0.74 -0.46 0.12
66.80 67.40 66.40 66.80 66.90 66.86 -1.11 -0.51 -1.51 -1.11 -1.01 -1.07 -1.01 -0.46 -1.38 -1.01 -0.92 -1.01
70.40 70.80 70.20 70.20 70.40 2.49 2.89 2.29 2.29 2.47 2.28 2.65 2.10 2.10 2.31
68.20 68.60 68.10 68.10 68.10 68.22 0.29 0.69 0.19 0.19 0.19 0.29 0.27 0.63 0.18 0.18 0.18 0.27
69.50 69.50 69.30 69.30 69.00 69.32 1.59 1.59 1.39 1.39 1.09 1.39 1.46 1.46 1.28 1.28 1.00 1.30
67.50 67.50 67.50 67.40 67.40 67.46 -0.41 -0.41 -0.41 -0.51 -0.51 -0.47 -0.37 -0.37 -0.37 -0.46 -0.46 -0.44
67.40 67.20 67.20 67.30 66.90 67.20 -0.51 -0.71 -0.71 -0.61 -1.01 -0.73 -0.46 -0.65 -0.65 -0.55 -0.92 -0.69
69.30 69.70 69.60 69.30 69.50 69.48 1.39 1.79 1.69 1.39 1.59 1.55 1.28 1.64 1.55 1.28 1.46 1.45
69.10 69.80 69.50 69.80 69.70 69.58 1.19 1.89 1.59 1.89 1.79 1.65 1.09 1.73 1.46 1.73 1.64 1.55
67.40 67.50 67.00 67.50 67.40 67.36 -0.51 -0.41 -0.91 -0.41 -0.51 -0.57 -0.46 -0.37 -0.83 -0.37 -0.46 -0.54
67.40 67.60 67.40 66.60 66.60 67.12 -0.51 -0.31 -0.51 -1.31 -1.31 -0.81 -0.46 -0.28 -0.46 -1.19 -1.19 -0.76
71.10 69.70 69.60 69.00 69.70 69.82 3.19 1.79 1.69 1.09 1.79 1.89 2.92 1.64 1.55 1.00 1.64 1.77
68.10 68.60 68.50 68.80 68.50 68.50 0.19 0.69 0.59 0.89 0.59 0.57 0.18 0.63 0.54 0.82 0.54 0.53
64.70 64.80 64.80 64.80 65.90 65.00 -3.21 -3.11 -3.11 -3.11 -2.01 -2.93 -2.93 -2.84 -2.84 -2.84 -1.84 -2.75
7 4 .4 0 7 3 .7 0 7 3 .5 0 7 3 .8 0 7 4 .5 0 73.98 6.47 5.77 5.57 5.87 6.57 6.05 5.92 5.28 5.09 5.37 6.01 5.67
72.20 4.25 3.40
N o ta :
67.91 67.93 0.00 0.00 1.09 1.07
N o ta :
Análisis Estadístico del Tiempo de Propagación de Probetas Hábiles para el Ensayo
Resistencia Probable f 'c 280
D a to s e lim ina do s po r s e r 3 v e c e s la m e dia de la s de s v ia c io ne s
Errores aparentes +/ - a 3 veces la media de las
desviaciones
Promedio (Xp)
Le c tura s de l Tie m po de P a s o (us )
Numero de Observaciones (X)
Prom. de las Desviaciones
X - Xp = D
Calculo del Error Residual (Desviaciones)
D a to s e lim ina do s po r s e r 3 v e c e s la m e dia de la s de s v ia c io ne s
ANÁLISIS ESTADÍSTICO

22. Polígono de frecuencias del Tiempo de Propagación
Resistencia Probable f 'c 280
0
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
64-65 65-66 66-67 67-68 68-69 69-70 70-71 71-72 72-73
Tiempo de Propagación (us)
NumerodeLecturas
GRAFICO 4.41
ESTADIGRAFOS DE POSICION CENTRAL
ANÁLISIS ESTADÍSTICO

23. Histograma de frecuencias del Tiempo de Propagación
Resistencia Probable f 'c 280
4 5
14
28
20
5 1 0
17
0
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
64-65 65-66 66-67 67-68 68-69 69-70 70-71 71-72 72-73
Tiempo de Propagación (us)
NumerodeLecturas
GRAFICO 4.42
ESTADIGRAFOS DE POSICION CENTRAL
ANÁLISIS ESTADÍSTICO

24. Intervalos de
Clase
Simple Acumulado Simple Acumulado
64-65 4 4 4.26% 4.26%
65-66 5 9 5.32% 9.57%
66-67 14 23 14.89% 24.47%
67-68 28 51 29.79% 54.26%
68-69 20 71 21.28% 75.53%
69-70 17 88 18.09% 93.62%
70-71 5 93 5.32% 98.94%
71-72 1 94 1.06% 100.00%
TABLA DE FRECUENCIAS RESISTENCIA PROBABLE f'c 280
Porcentaje de
Incidencia Acum.
Frecuencias Absolutas Frecuencias Relativas
Tiempo de
Propagación
Numero de
Lecturas
Numero de
Lecturas. Acum.
Porcentaje
de Incidencia
ANÁLISIS ESTADÍSTICO

25. Parámetros Estadísticos Resistencia
Probable f 'c 280
TABLA 4.37
71.10
64.70
6.40
67.91
4417.61
1.13
1.94
1.39
2.04
Valor Máximo
Valor Mínimo
Varianza
Desviación Estándar (us)
Coeficiente de Variación (%)
Rango
Promedio. Tiempo de Paso (us)
Promedio Velocidad de Propagación (m/s)
Desviación Media
ESTADIGRAFOS DE DISPERSION
ANÁLISIS ESTADÍSTICO

26. Calificación de la Data con Respecto a tres veces la Desviación Standard
R esistencia P ro bable f'c 280
62.00
64.00
66.00
68.00
70.00
72.00
74.00
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100
Secuencia de Lecturas
TiempodePropagacion(us)
Lecturas Promedio = 67.91 (us) 1 Ds = 1.39 + 1 Ds = 1.39 -
2 Ds = 2.77 + 2Ds = 2.77 - 3 Ds = 4.16 + 3 Ds = 4.16 -
GRAFICO 4.43
Nota : Los puntos rojos indica data descartada por estar encima de las
tolerancias requeridas
ESTADIGRAFOS DE DISPERSION
ANÁLISIS ESTADÍSTICO

27. GRAFICO 4.44
Relación de la Velocidadde Transito y la Resistencia a la Compresión del Concreto Endurecido
Resistencia Probable f'c 280
y = 2.306x + 3680.5
4000.00
4100.00
4200.00
4300.00
4400.00
4500.00
4600.00
4700.00
270 275 280 285 290 295 300 305 310 315 320 325 330 335 340 345 350 355 360 365
Variacion de la Resistencia Probable f'c 280 (kg/cm2)
VelocidaddePropagacion(m/s)
ESTADIGRAFOS DE DISPERSION
ANÁLISIS ESTADÍSTICO

28. CRITERIOS DE
EVALUACION

29. Criterios de Evaluación
Clasificación del Concreto según Leslie y Cheessman
> 4570
3650 a 4570
3050 a 3650
< 2130
2130 a 3050
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000
Muy pobre
Pobre
Regular
Buena
Excelente
CalidaddelConcreto
Velocidad de Propagación (m/s)

30. Clasificación de la Calidad del Concreto según Agraval
> 3000
2500 a 3000
> 2130
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000
Pobre
Regular
Buena
CalidaddelConcreto
Velocidad de Propagación (m/s)
Criterios de Evaluación

31. Clasificacion del Concreto segun Otros Investigadores
Fuente: CY TED
>4000
3001 a 4000
2001 a 3000
< 2000
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000
Deficiente
Normal
Alta
Durable
CalidaddelConcreto
Velocidad de Propagación (m/s)
Criterios de Evaluación

32. CALIFICACIÓN DEL CONCRETO UNICON DE ACUERDO A LA VELOCIDAD DE
PROPAGACIÓN SEGÚN CHEESSMAN, AGRAVAL Y OTROS
CONCRETO UNICON
3135
3170
3669
3955
4103
4076
4111
4211
4418
R10
R20
50
100
140
175
210
245
280
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000
Regular, Bueno, Alta
Regular, Bueno, Alta
Regular, Bueno, Alta
Regular, Bueno, Alta
Bueno, Bueno, Durable
Bueno, Bueno, Durable
Bueno, Bueno, Durable
Bueno, Bueno, Durable
Bueno, Bueno, Durable
CalidaddelConcreto
Velocidad de Propagación Prom edio (m /s)Bueno, Bueno, Durable
Chessman, Agraval, Otros

33. Relación de las Curvas de Velocidad de Propagación
con las Probables Resistencias del Concreto Endurecido
Relación de la Velocidad de Propagación y la Resistencia a la Compresión del Concreto Endurecido
2800
3000
3200
3400
3600
3800
4000
4200
4400
4600
4800
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 370
Variación de la Resistencia Probable (kg/cm2)
VelocidaddePropagación(m/s)
R10 R20 f'c 50 f'c 100 f'c 140 f'c 175 f'c 210 f'c 245 f'c 280

34. GRACIAS