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100600 Control de Calidad de Concreto

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CONTROL DE CALIDAD
DE CONCRETO
1 .- Introducción al Control de Calidad
Fernando Gastañaduí Ruiz
CONTROL DE CALIDAD DEL CONCRETO
Conjunto de procedimientos técnicos planeados
cuya práctica permite que el concreto cumpla con
los requisitos especificados, al menor costo
posible.
Estado Fresco
APLICACIÓN
Estado Endurecido
1 .- Introducción al Control de Calidad
1
ENSAYOS DE ACEPTACIÓN DEL CONCRETO
Objetivo.- verificar cuantitativamente si el concreto cumple con
las especificaciones
CONCRETO FRESCO
Asentamiento
CONCRETO ENDURECIDO
Resistencia
Temperatura
Compresión
Densidad (Peso unitario)
Flexión
Contenido de aire
Otros (Si se especifica)
Otros (Si se especifica)
1 .- Introducción al Control de Calidad
ENSAYOS DE ACEPTACIÓN DEL CONCRETO
No vamos a inventar métodos
Los métodos están normados
1 .- Introducción al Control de Calidad
2
ENSAYOS DE ACEPTACIÓN DEL CONCRETO
Los resultados de estos ensayos no pretenden pronosticar la calidad
del concreto en la estructura ya que existen variables que van mas allá
del control del productor de concreto
1 .- Introducción al Control de Calidad
¿POR QUÉ INTERESA EL ESTADO FRESCO?
1 .- Introducción al Control de Calidad
3
MUESTREO DE
CONCRETO FRESCO
NTP 339.036
ASTM C-172
2.- Control de Calidad de Concreto
Fresco
OBJETIVO DEL MUESTREO
Obtener muestras representativas de concreto fresco, sobre las cuales
se realizan ensayos para verificar el cumplimiento
2.- Control de Calidad de Concreto
Fresco
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EQUIPO PARA MUESTREO DE CONCRETO
Recipiente no absorbente de
capacidad > 28 L
Palas, cucharones
Tamices estándar
Humedecer los equipos antes del muestreo
2.- Control de Calidad de Concreto
Fresco
TIEMPO LÍMITE PARA EMPEZAR ENSAYOS
Asentamiento
MUESTRA
Mínimo 2 porciones
Máximo 15 min
Mínimo 28 L (resistencia)
0
Temperatura
Contenido de
Aire
5
10
Elaboración de
probetas para
resistencia
15 min
Eliminar
residuo y
limpiar
Proteger del sol, viento u otra fuente de evaporación y/o
contaminación, transportar y remezclar.
2.- Control de Calidad de Concreto
Fresco
5
DETERMINACIÓN DE LA
TEMPERATURA DE
MEZCLAS DE CONCRETO
NTP 339.184
ASTM C 1064
2.- Control de Calidad de Concreto
Fresco
OBJETIVO DE MEDIR LA TEMPERATURA
Determinar la temperatura del
concreto fresco para verificar el
cumplimiento de los
requerimientos especificados
La temperatura del concreto depende del aporte calorífico de cada uno
de sus componentes, además del calor liberado por la hidratación del
cemento, la energía de mezclado y el medio ambiente.
2.- Control de Calidad de Concreto
Fresco
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COMO MEDIR LA TEMPERATURA
En un recipiente no
absorbente, que debe permitir
un recubrimiento de al menos 3
pulgadas (75 mm) en todas
direcciones
3”
O por lo menos en 3 veces el
TM del agregado.
Elegir el mayor
3”
2.- Control de Calidad de Concreto
Fresco
NORMATIVA
Descripción
Clima
frío
Temp.
mínima
Temp.
máxima
Clima
cálido
Criterio de Aceptación
ASTM C 94/C 94M-07 - NTP
339.114
Sección
mm
<300
300 - 900
900 - 1800
> 1800
°C
13
10
7
5
32 °C
T = Mas baja posible. Si T ≈ 32 °C se puede encontrar dificultades
TENGA CUIDADO CON LAS TEMPERATURAS EXTREMAS
2.- Control de Calidad de Concreto
Fresco
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EFECTOS DE LA TEMPERATURA ALTA EN EL
CONCRETO
Sobre el Tiempo de
Fraguado
Sobre la resistencia
Sobre la demanda de
agua
2.- Control de Calidad de Concreto
Fresco
ASENTAMIENTO DE
CONCRETO FRESCO
CON EL CONO DE
ABRAMS
NTP 339.035
ASTM C 143
2.- Control de Calidad de Concreto
Fresco
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OBJETIVO DEL ENSAYO DE ASENTAMIENTO
Determinar el asentamiento del concreto fresco en un rango desde
½” hasta 9”
Verificar el cumplimiento de las especificaciones
2.- Control de Calidad de Concreto
Fresco
EQUIPO PARA MEDIR EL ASENTAMIENTO
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
2.- Control de Calidad de Concreto
Fresco
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PROCEDIMIENTO PARA MEDIR EL ASENTAMIENTO
2.- Control de Calidad de Concreto
Fresco
NORMATIVA
Especificaciones
2” (50 mm) y menos
Asentamiento nominal
Tolerancias
ASTM C 94/C 94M
NTP 339.114
± ½” (15 mm)
2” a 4” (50 mm a 100 mm)
± 1” (25 mm )
más de 4” (100 mm)
± 1 ½” (40 mm)
3” (75 mm ) o menos
En defecto 1 ½” (40 mm )
más que 3” (75 mm)
En defecto 2 ½” (65 mm)
En exceso 0” (0 mm)
Asentamiento “máximo” o
“no debe exceder”
En exceso 0” (0 mm)
Tiempo de conservación en estos rangos (responsabilidad
productor)
30 min desde llegada a obra
EL PRIMER Y ULTIMO ¼ m 3 DE DESCARGA ES EXEPTUADO DE ESTE REQUISITO
2.- Control de Calidad de Concreto
Fresco
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PESO UNITARIO Y
RENDIMIENTO
NTP 339.046
ASTM C 138
2.- Control de Calidad de Concreto
Fresco
OBJETIVO DEL ENSAYO DE PESO UNITARIO
Determinar el peso de 1m3 de concreto. El peso unitario normalmente
está entre 2240kg/m3 a 2460kg/m3
Determinar el rendimiento del concreto
Un cambio en P. U. C. F. puede indicar un cambio en uno o más
requisitos del desempeño del concreto
2.- Control de Calidad de Concreto
Fresco
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EQUIPO – PESO UNITARIO
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
2.- Control de Calidad de Concreto
Fresco
PROCEDIMIENTO – PESO UNITARIO
Determinar el peso del recipiente
vacío (en kg) y humedecerlo
Se debe conocer el volumen
Llenar y compactar en tres
capas de igual volumen, en
la tercera capa sobrellene
el recipiente
2.- Control de Calidad de Concreto
Fresco
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PROCEDIMIENTO – PESO UNITARIO
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.
2.- Control de Calidad de Concreto
Fresco
CALCULO - PESO UNITARIO Y RENDIMIENTO
Peso total (kg)
PUCF (kg/m3)
=
-
Peso recipiente (kg)
Volumen del recipiente (m3)
Peso total de la tanda (kg)
Rendimiento
=
Peso unitario promedio (kg/ m3)
Promedio de tres ensayos
2.- Control de Calidad de Concreto
Fresco
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CONTENIDO DE AIRE
EN EL CONCRETO
FRESCO
METODO PRESIÓN
METODO VOLUMÉTRICO
NTP 339.083
ASTM C 231
NTP 339.081
ASTM C 173
2.- Control de Calidad de Concreto
Fresco
CONTENIDO DE AIRE DEL CONCRETO FRESCO
Generalmente ocupa del 1% al 3% del volumen de la mezcla
Está en función de las proporciones, las características físicas de los
agregados y del método de compactación
En algunas condiciones se incorpora aire adicional para mejorar la
durabilidad
La inclusión de aire es necesaria en concreto que estará expuesto a
ciclos de congelación y deshielo o a químicos descongelantes
2.- Control de Calidad de Concreto
Fresco
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CONTENIDO DE AIRE DEL CONCRETO FRESCO POR
MÉTODO DE PRESIÓN
Es el de mayor uso y sirve
para determinar el contenido
de aire de concretos con
agregados densos y
relativamente densos
Se usa un medidor de aire tipo
Washington
2.- Control de Calidad de Concreto
Fresco
ELABORACIÓN Y CURADO
DE PROBETAS CILÍNDRICAS
EN OBRA
NTP 339.033
ASTM C 31
2.- Control de Calidad de Concreto
Fresco
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OBJETIVO
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)
2.- Control de Calidad de Concreto
Fresco
EQUIPO
Moldes
cilíndricos
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
2.- Control de Calidad de Concreto
Fresco
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PROCEDIMIENTO
Colocar los moldes en una superficie nivelada,
libre de vibraciones, tránsito vehicular o peatonal, y
evitando la exposición directa al sol
v
2.- Control de Calidad de Concreto
Fresco
PROCEDIMIENTO
MALA PRÁCTICA
2.- Control de Calidad de Concreto
Fresco
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PROCEDIMIENTO
Los moldes deben estar limpios y cubiertos con aceite
mineral (desmoldante)
Humedecer todas las herramientas
Área de
contacto
2.- Control de Calidad de Concreto
Fresco
PROCEDIMIENTO
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
2.- Control de Calidad de Concreto
Fresco
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PROCEDIMIENTO
Llenar y compactar en tres
capas iguales. Llenar en
exceso la última capa
25 golpes con la varilla
Penetrar 2,5 cm (1”) en la
capa anterior
10 a 15 golpes laterales
con el mazo de goma
2.- Control de Calidad de Concreto
Fresco
PROCEDIMIENTO
Enrasar la superficie
Identificar los especimenes
PROTEGER para evitar la
evaporación (Curado inicial)
Un mal acabado de la cara del
cilindro afecta la resistencia del
concreto
2.- Control de Calidad de Concreto
Fresco
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CURADO INICIAL
Reducción de la resistencia a 28 días, según diferentes curados iniciales (2.5 días)
2.- Control de Calidad de Concreto
Fresco
CURADO ESTANDAR
Las probetas que evalúan la calidad del concreto se desmoldan
antes de las 48 h después de moldeadas.
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
2.- Control de Calidad de Concreto
Fresco
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¿POR QUÉ AÑADIMOS CAL A LA POZA DE CURADO?
Reducción de la alcalinidad
Pérdida de la masa
Aceleración del proceso de
deterioro
Reducción de la resistencia y
rigidez
Agua
Concreto
pH > 12
pH ≈ 7
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)
2.- Control de Calidad de Concreto
Fresco
ENVIO DE TESTIGOS AL LABORATORIO DE ENSAYO
Si se envía probetas a un laboratorio lejano estas no deben ser
transportadas por mas de 4 h.
Los cilindros deben ser amortiguados durante el transporte y
manipulados con cuidado en todo momento.
NO MALTRATAR LAS PROBETAS
2.- Control de Calidad de Concreto
Fresco
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ENVIO DE TESTIGOS AL LABORATORIO DE ENSAYO
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
2.- Control de Calidad de Concreto
Fresco
CONTROL DE CALIDAD
DEL CONCRETO
ENDURECIDO
3.- Control de Calidad de Concreto
Endurecido
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RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN
Es la medida mas común de desempeño que
usan los ingenieros para diseñar cualquier
estructura
Los resultados de pruebas de resistencia a la
compresión se usan fundamentalmente para
evaluar el cumplimiento del concreto
suministrado con la resistencia especificada f’c.
3.- Control de Calidad de Concreto
Endurecido
RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN
Por definición un ensayo de resistencia corresponde al promedio
de la resistencia de dos probetas de 150 mm de diámetro y 300
mm de altura, ensayados a los 28 días
f1
f2
300 mm
●
F1 + f2
2
f2
0
15
m
m
= Resistencia a la
compresión
3.- Control de Calidad de Concreto
Endurecido
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RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN
●
O, (Nuevo en ACI 318.08) un ensayo de resistencia corresponde al
promedio de la resistencia de tres probetas de 100 mm de diámetro
y 200 mm de altura, ensayados a los 28 días
f2
f 1 + f 2 + f3
3
f3
200 mm
f1
0
10
m
m
= Resistencia a la
compresión
El diámetro del cilindro debe ser por lo menos tres veces mayor que el
TMN del agregado.
3.- Control de Calidad de Concreto
Endurecido
RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN
La resistencia a la compresión es CONFORME si:
(a)
Cada promedio aritmético de tres ensayos de resistencia
consecutivos a 28 días será mayor o igual a f'c.
•
(b)
•
Ningún ensayo individual de resistencia será menor que f'c
en mas de 35 kg/cm2 cuando f'c es 350 kg/cm2 o menor.
•
Ningún ensayo individual de resistencia será menor que f'c
en más de 0.10f'c cuando f'c es mayor a 350 kg/cm2.
3.- Control de Calidad de Concreto
Endurecido
24
ENSAYO DE
RESISTENCIA A LA
COMPRESIÓN
NTP 339.034
ASTM C 39
3.- Control de Calidad de Concreto
Endurecido
Número del
cilindro
Código de
muestra
R358 - 1
27-05-09
IDENTIFICAR LAS PROBETAS ANTES DE
REFRENTARLAS
Fecha
3.- Control de Calidad de Concreto
Endurecido
25
TOLERANCIAS DE TIEMPO PARA REALIZAR EL
ENSAYO DE RESISTENCIA
Edad de Ensayo
Tolerancia de tiempo Permisible
NTP 339.034
horas
%
24 h
± 0.5
± 2.1
3d
±2
± 2.8
7d
±6
± 3.6
28 d
± 20
± 3.0
90 d
± 48
± 2.2
3.- Control de Calidad de Concreto
Endurecido
PRENSA PARA ENSAYO DE RESISTENCIA A LA
COMPRESIÓN
Dial o indicador digital
Marco
de
ElCapaz
% de error
mantener
una
no excederá
velocidad
de ± 1%de
carga continua
y uniforme
Plato superior móvil
Bomba hidráulica (Pack
de fuerza)
Plato inferior fijo
3.- Control de Calidad de Concreto
Endurecido
26
PREPARACIÓN Y ACONDICIOANMIENTO DE LAS PROBETAS
No debe permitir que los cilindros se sequen antes de la
prueba
El diámetro de la probeta debe
determinarse con aproximación de 0.1
mm promediando las medidas de 2
diámetros perpendiculares entre sí a
una altura media del espécimen
3.- Control de Calidad de Concreto
Endurecido
PREPARACIÓN Y ACONDICIOANMIENTO DE LAS PROBETAS
Para conseguir una distribución uniforme de la carga:
Se refrentan con mortero de
azufre
o con tapas de almohadillas de
neopreno
3.- Control de Calidad de Concreto
Endurecido
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COLOCACIÓN DE LA PROBETA
limpiar las superficies de los
bloques superior e inferior y
ambos lados de la probeta
Centrar las probetas en la
máquina de ensayo
3.- Control de Calidad de Concreto
Endurecido
LA GARGA HASTA COMPLETAR LA ROTURA DEBE SER AXIAL
Rotula
Apoyo
movil
Apoyo
fijo
3.- Control de Calidad de Concreto
Endurecido
28
LA GARGA HASTA COMPLETAR LA ROTURA DEBE SER AXIAL
3.- Control de Calidad de Concreto
Endurecido
VELOCIDAD DE CARGA
Aplicar la carga en forma continua y constante. En el
rango de 14 a 34 MPa/s durante la última mitad de la
fase de carga
Se debe anotar el tipo de falla
3.- Control de Calidad de Concreto
Endurecido
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TIPOS DE FALLAS
(a)
(b)
(c)
CONO
CONO Y
SEPARACIÓN
CONO Y
CORTE
(d)
(e)
CORTE
COLUMNAR
3.- Control de Calidad de Concreto
Endurecido
EXPRESIÓN DE RESULTADOS
Si H/D < 1.8
Rc
=
4P
P
=
π D2
A
Relación
altura
diámetro
Factor
de
corrección
2.00
1.00
1.75
0.98
1.50
0.96
1.25
0.93
1.00
0.87
3.- Control de Calidad de Concreto
Endurecido
30
Descargar