comp y flexion
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Tecnología de ConcretoTRANSCRIPT
Ensayo para el Esfuerzo a
la Compresión y a la
Flexión del Concreto
Endurecido
GID
Ensayo para el Esfuerzo a la Compresión
de Muestras Cilíndricas de Concreto
NTP 339.034 / ASTM C 39
“Resistencia en compresión especificada para el
concreto“, evaluada en obra como el valor del esfuerzo
obtenido de promediar el ensayo de dos probetas
cilíndricas estándar de 6” de diámetro por 12” de altura,
obtenidas, curadas y ensayadas a 28 días de edad bajo
condiciones controladas que están definidas por las
normas ASTM correspondientes”
SIGNIFICADO Y USO
• Probeta
• Tanda
• Proceso de mezclado
• Método de muestreo
• Moldeo
• Elaboración
• Edad
• Temperatura
• Condiciones de humedad durante el curado
Se deberá tener cuidado en la interpretación del significado de las
determinaciones de resistencia a la compresión, los valores obtenidos
dependerán del tamaño y forma de:
Aparatos
• Maquina de ensayo: debe ser de un tipo que
tenga la suficiente capacidad y sea capaz de
mantener una velocidad de carga continua y
uniforme.
• Indicador de carga: en el que los
incrementos de lectura leídos en la escala del
dial o indicada en la pantalla serán al menos
de 0.2% de la escala total.
Aparatos
• Micrómetro:
Para efectuar la lectura de los
diámetros de los especimenes
Calibración de la prensa
• La calibración se debe realizar cada año o cada vez que se
traslade de un lugar a otro y se tenga duda de su
operatividad.
Nota: La Calibración de las prensas deben ser realizadas
por un técnico calificado y es administrado por la Unidad
de Administración de Equipos de laboratorio UNICON
Consideraciones para las probetas
antes de ser ensayadas
Las probetas no serán ensayadas si cualquier diámetroindividual de un cilindro difiere de cualquier otro diámetrodel mismo cilindro por mas de 2 %.
Nota: Esto puede ocurrir cuando el uso de un molde simple haya
sido dañado o deformado durante el transporte, cuando se usan
moldes simples flexibles estos se deforman durante el moldeo o
cuando una extracción es defectuosa.
• Antes del ensayo, ninguna base de las probetas de ensayo se
apartaran de la perpendicularidad a los ejes por mas de 0.5 °C.
• Las bases de compresión de las probetas que no sean planas dentro
de los 0.050 mm, serán cortadas o cepilladas para cumplir la
tolerancia indicada, o capeadas de conformidad con la NTP
339.037, o cuando se la permita la NTP339.216.
• El diámetro usado para el calculo del área de la sección recta de la
probeta de ensayo será determinado con aproximación de 0.25 mm.
• Por el promedio de dos diámetros medidos en ángulo recto uno del
otro y cerca de la altura media de la probeta.
Procedimiento
• Los ensayos a compresión de probetas del curado húmedo,
serán hechas tan pronto como sea practico luego de
retirarlos del almacenaje de humedad.
• Los cilindros serán protegidos de perdida de humedad por
cualquier método conveniente durante el periodo entre el
almacenaje de humedad y el ensayo. Los cilindros serán
ensayados en condición húmedos.
Es necesario revisar el GID-CA-ME-007
Todos los cilindros de ensayo para una determinada
edad de ensayo, tendrán las siguientes tolerancias
Edad de
Ensayo
Tolerancia Permisible
1 día + 0.5 hr
3 días + 2 hr
7 días + 6 hr.
28 días + 20 hr.
90 días + 2 días
• 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.
Colocación:
• Antes de ensayar la probeta, verificar que el indicador de
carga este en cero, ajustar el indicador. Como el bloque
asentado sobre la rotula es aplicado sobre la probeta, rotar
su porción móvil cuidadosamente con la mano a fin de que
el asiento sea uniforme
Nota: La técnica usada para la verificación y ajuste del indicador de
carga a cero Variara dependiendo del fabricante de la maquina.
• La carga deberá ser aplicada continuamente y evitando
choques, para maquinas operadas hidráulicamente la
velocidad de carga estará en el rango de
(0.25 ± 0.05 Mp/seg.)• No hacer ajustes en la velocidad de movimiento en
ningún momento cuando la carga final esta siendo
aplicado y la velocidad de esfuerzo decrece debido a la
fractura del espécimen.
• Aplicar la carga de compresión mientras el indicador
muestra que la carga disminuye constantemente y el
espécimen muestra un patrón de fractura bien definido
• Para una maquina de ensayo, el cierre automático de la
maquina de ensayo esta prohibido mientras la carga a caído
a un valor menor del 95 % de la carga máxima.
• Cuando se ensayan con capas de embonado , una fractura en
la esquina similar a los patrones tipo 5 y 6 mostrados en la
fig. 2 puede ocurrir antes que la capacidad ultima del
espécimen ha sido alcanzado.
• Registrar la carga máxima alcanzada por el espécimen
durante el ensayo, y anotar el tipo de patrón de fractura.
• Si la resistencia medida es menor a lo esperado, examinar
la fractura del concreto y notar la evidencia de
segregación, si las fracturas pasan alrededor o através de
las partículas del agregado grueso y verificar el refrendado
de conformidad con las NTP 339.037 o NTP 339.216
Cálculos
• 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. Expresar el resultado con una aproximación a 0.1
Mpa.
• Si la relación de la longitud del espécimen al diámetro es
1.75 o menor, corregir el resultado obtenido, por un
apropiado factor de corrección mostrado en la siguiente
tabla. (Nota 10):
Factor de corrección
L/D 1.75 1.50 1.25 1.00
Factor 0.98 0.96 0.93 0.87
Los factores de corrección dependen de varias condiciones como:
• Humedad
• Nivel de resistencia
• Modulo de elasticidad.
Los valores promedio están indicados en la tabla
Nota
Nota
• Estos factores de corrección se aplican a concreto de baja
densidad que pesan entre 1600 y 1920 Kg./m3 y a concreto
de densidad normal.
• Ellos son aplicables a concretos secos o humedecidos al
tiempo de cargados y para concretos de resistencia nominal
de 14 Mpa. a 42 Mpa.
• Para mayores resistencias que 42 Mpa los factores de
corrección pueden ser mayores que los listados
anteriormente.
Calculo del f’c
P : Carga (Kg.)
d : Diámetro (cm)
A : Área de la base (cm2)
A = d2 x PI /4
F´c = P
A (Kg./cm2)
P
P
dd
Ejemplo Práctico
Carga en la prensa 45000 Kg.
Diámetro 1 = 15.2 cm.
Diámetro 2 = 15.0 cm.
Diámetro promedio = 15.1 cm.
Área = (15.1cm)2 *3.1416/4
A = 176.7 cm2
f’c= 45000 Kg./176.7 cm2
f’c= 255 Kg./cm2
1. El capping debe cumplir con las siguientes especificaciones. Según el ASTM C 617
2. Consideraciones en la velocidad de carga ASTM C 39, debe ser 0.14 a 0.34
Mpa/seg.(1.4 – 3.5 Kg./cm2/seg.).
3. La calibración de las prensas según ASTM E-4, deben realizarse cada 18 meses.
Esfuerzo Máximo a la Compresión y espesor del material Capping
F´c Probeta
(Mpa)
Espesor mínimo de
Capping
Prom. Máximo del
Espesor de Capa
Espesor Máximo en
cualquier parte de la
capa
500 a 7000 psi
(3.5 a 50)
5000 psi (35 MPa ó
cualquier f´c mayor al
de la probeta
¼” (6 mm) 5/16” (8 mm)
Más de 7000
(50 Mpa)
F´c no menor al
esfuerzo de la probeta1/8” (3 mm) 3/16” (5 mm)
Consideraciones para el ensayo de probetas de Concreto Endurecido
1. Tolerancia entre testigos según ASTM C-39
Condiciones
de curado
Coeficiente
de variación
Rango de Resultados
2 Resultados 3 Resultados
Laboratorio 2.37 % 6.6 % 7.8%
Obra 2.87 % 8 % 9.5%
2. Evaluación estadística de resultados según ACI 318.
2.1 El promedio de todos los grupos de 3 ensayos de resistencia en
compresión consecutivos es > = que el f´c.
2.2 Ningún ensayo de resistencia debe ser menor de f´c en mas de 35 Kg./cm2
Evaluación de los resultados
Ensayo para el Esfuerzo a
la Flexión del Concreto en
vigas Simplemente
apoyadas.
GID
Método de ensayo para determinar la resistencia
a la flexión del hormigón en vigas simplemente
apoyadas con carga en el centro del tramo
NTP 339.079 ASTM C – 78-02
Esta norma técnica peruana establece el procedimiento para
determinar la resistencia a la flexión de vigas simplemente
apoyadas, moldeadas con hormigón (concreto) o de vigas
cortadas extraídas de hormigón endurecido y ensayadas con
carga en el centro del tramo.
Aparatos
• Máquina de ensayo:
La maquina de ensayo es
cualquiera de los tipos de
uso corriente, de suficiente
capacidad y capaz de
mantener una velocidad de
carga continua y uniforme.
Aparatos
• Indicador de carga: en el que los incrementos de lectura
leídos en la escala del dial o indicada en la pantalla serán al
menos de 0.2% de la escala total.
• Regla o wincha: Para efectuar la lectura de los diámetros
de los especimenes
Calibración de la prensa
• La calibración se debe realizar cada
año o cada vez que se traslade de un
lugar a otro, se repare las partes que
tengan efecto sobre el sistema de
indicación de carga, y se tenga duda
de la exactitud de los resultados.
Nota: La Calibración de las prensas deben
ser realizadas por un técnico calificado y es
administrado por la Unidad de
Administración de Equipos de laboratorio
UNICON
Vigas
• 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.
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.
• Cuando se usan vigas moldeadas, se gira sobre uno de los
lados con respecto a la posición del moldeado, y se centra
sobre las placas de apoyo. Cuando se usan vigas cortadas,
se posesiona esta para que la tensión corresponda a la
superficie o al fondo de la misma tal como se hizo el corte
inicialmente.
• Si no se obtiene un contacto completo entre la viga y las placas
de aplicación de la carga o de apoyo, será necesario refrendar,
lijar o suplementar con tiras de cuero, cuando haya una
diferencia de 0.5 mm entre las superficies de contacto entre la
viga y las placas o soportes.
• 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 fractura ocurre en
una sección de refrentado , se incluye la medida del espesor de
la capa.
• 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 la rotura de la viga.
Expresión de resultados
• Si la falla ocurre dentro del tercio medio de la luz, el modulo de rotura se calculara mediante la siguiente formula:
Mr = 3PL/2bh2
en donde:
Mr : Es el modulo de rotura MPa o kg/cm2
P : es la carga máxima de rotura, 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.
EQUIVALENCIA: 1MPa = 10 kg-f/cm2
Ejemplo Práctico (vigas de 15.0cm*15.0cm*50.0 cm )
Carga en la prensa 4500 Kg.
Altura promedio (h) = 15.0 cm.
Ancho (b) = 15.0 cm.
Mr = 3PL/2bh2
Mr = 3(4500kg * 45cm)/2*15.0cm (15.0cm)2
Mr = 607500 Kg./cm/6750 cm3
Mr = 90 Kg./cm2