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Pruebas destructivas y no destructivas en el concreto endurecido Introducción Entre los ensayos destructivos y no destructivos, la experiencia pone en evidencia que estos constituyen una herramienta útil para determinar la calidad del concreto endurecido, sin embargo, estas no reemplazan las pruebas de corazones (ASTM-C-42). Las pruebas destructivas es la extracción de núcleos de concreto, el cual se lleva a cabo cuando se tiene duda sobre sí el concreto colocado o la edificación a presentado problemas de fisura o grietas, ya que en lo primero es en el concreto de mala calidad o que la mampostería colocada no es de buena calidad. Y esto se hace con el fin de determinar la resistencia mediante la rotura de probetas o piezas de concreto. Las pruebas destructivas que normalmente se realizan son la prueba a la compresión simple, prueba de flexión y prueba de tensión. Mientras que las pruebas no destructivas determinan la calidad del concreto sin tener que destruir parte de la estructura. En las pruebas no destructivas más comunes tenemos: la prueba del martillo de rebote (esclerómetro, el cual, sin embargo, no debe ser tomado como prueba para la aceptación o rechazo del concreto), prueba de resistencia a la penetración (pistola de Windsor), prueba de pulso ultrasónico, pruebas dinámicas o de vibración, y la prueba de extracción de corazones (considerada como prueba semidestructiva).

Objetivos ฀ Conocer el procedimiento, materiales y equipo necesario para así determinar su resistencia mediante pruebas destructivas. ฀ Determinar la resistencia característica del concreto endurecido a partir de las pruebas no destructivas.

¿Por qué son importantes estás pruebas? Son importantes porque la calidad en un proyecto de infraestructura no sólo abarca aspectos técnicos, si no que tiene que ver principalmente en el cómo la obra cumple con los objetivos para el cual se le dará origen, así que, los mejores resultados se obtienen haciendo un análisis exhaustivo de la calidad del proyecto en todas las etapas previas a la construcción.

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Procedimientos de muestreo para pruebas destructivas Prueba de compresión (ASTM C-39) Para una prueba de resistencia se necesitan preparar como mínimo dos cilindros estándar de una muestra de concreto. Muestreo Para que el muestreo sea representativo deberemos tomar porciones de diferentes puntos de la mezcla a muestrear. La muestra deberá ser transportada al lugar donde se van a preparar los cilindros y luego se volverá a mezclar con una pala para asegurar su uniformidad. Moldes Los moldes para poder colar los especímenes cilíndricos para pruebas de resistencia a la compresión deberán estar construidos a base de materiales no absorbentes y ser lo suficientemente rígidos para no deformarse. Además, deberán ser impermeables. Elaboración de los especímenes Los moldes deberán colocarse sobre una base lisa y rígida, metálica de preferencia, para lograr que la base del cilindro de concreto sea tersa y evitar que se obtenga una superficie curva. El concreto se deberá compactar perfectamente dentro del molde cilíndrico. La mejor forma para lograr esto es colocando la muestra de concreto en el molde en tres capas del mismo volumen aproximadamente. Esto debe hacerse con un cucharón, de tal manera que se logre una distribución uniforme. Cada capa deberá varillarse con 25 golpes con una varilla de 5/8” y punta en forma de bala. Los golpes se deberán distribuir uniformemente en toda la sección transversal del molde e introducir la varilla hasta apenas penetrar la capa inferior 2 cm. El varillado no deberá abollar ni deformar la placa metálica del fondo Curado de los especímenes de prueba Se deberán curar a una temperatura de 16 a17 ºC durante 24 horas en el sitio de la obra. Posteriormente se transportarán al laboratorio, se extraerán de los moldes y se almacenarán en condiciones controladas de laboratorio a una temperatura de 23 ± 2ºC y humedad relativa de mínimo el 95%. Cabeceo de especímenes Los especímenes deben tener sus bases superior e inferior planas con una tolerancia de 0.05 mm y a escuadra con el eje del cilindro. Generalmente se requiere del cabeceo para cumplir con esta tolerancia. Este se lleva acabo con una pasta de cemento o con mezclas de azufre con material granular fino.

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Procedimiento 1. Antes de colocar el espécimen en la máquina de ensaye, deberá comprobarse la total limpieza de las superficies de las placas que deberán estar en contacto con las cabezas del espécimen. 2. El eje del espécimen estará perfectamente alineado con el centro de aplicación de la carga de la máquina de ensaye. 3. Se comenzará a aplicar una carga en forma continua y sin impacto. La velocidad de aplicación de la carga deberá mantenerse dentro del intervalo de 1.5 a 3.5 kg/cm 2/seg. Durante la aplicación de la primera mitad de la carga total podrá permitirse una velocidad ligeramente mayor, pero no deberán hacerse ajustes en los controles de la máquina de prueba cuando el espécimen comienza a deformarse rápidamente, inmediatamente antes de la falla. 4. La carga deberá aplicarse hasta que el espécimen haya fallado, registrándose la carga máxima soportada. También debe anotarse el tipo de falla y la apariencia del concreto en las zonas de falla. 5. La resistencia a compresión del espécimen deberá calcularse dividiendo la carga máxima soportada durante la prueba, en kilogramos, entre el área promedio de la sección transversal, en cm2 el resultado deberá aproximarse a 1.0 kg/cm2. Prueba de flexión (ASTM-C-78) Esta prueba se usa para determinar la resistencia a la flexión del concreto, empleando una viga simplemente apoyada con carga en los tercios del claro. Procedimiento El espécimen de ensaye será girado sobre uno de sus lados, respecto a la posición en que fue colado, y centrado sobre los apoyos. Los dispositivos de aplicación de carga se pondrán en contacto con la superficie del espécimen en los tercios del claro entre los apoyos. Si no se logra un contacto completo entre el espécimen, los dispositivos de aplicación de la carga y los apoyos, las superficies de contacto serán cabeceadas, pulidas o calzadas con tiras de piel en todo el ancho de los en toda carga se aplicará rápidamente hasta alcanzar el 50%, aproximadamente, del valor de ruptura. Después, la velocidad de aplicación será uniforme de tal manera que los incrementos del esfuerzo en las fibras extremas del espécimen no excedan de 10kg/cm2 por minuto. Después del ensaye se medirá en la sección de falla el ancho y el peralte promedio del espécimen aproximando las lecturas al milímetro.

Procedimientos de muestreo para pruebas no destructivas Método del esclerómetro. El esclerómetro o martillo de Schmidt, es en esencia, un medidor de la dureza de la superficie que constituye un medio rápido y simple para revisar la uniformidad del concreto. Mide el rebote de un émbolo cargado con un resorte después de haber golpeado una superficie plana de concreto. La lectura del número de rebote da una indicación de la resistencia a compresión del concreto. Los resultados de la prueba con esclerómetro (ASTM C-805) se ven afectados

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por la lisura de la superficie, el tamaño, forma y rigidez del espécimen; la edad y condición de humedad del concreto; el tipo de agregado grueso; y la carbonatación de la superficie del concreto. Cuando se reconocen estas limitaciones y el esclerómetro se calibra para los materiales particulares que se utilicen en el concreto, entonces este instrumento puede ser útil para determinar la resistencia a la compresión relativa y la uniformidad del concreto en la estructura. Método de penetración. El sondeo Windsor (ASTM C-803), como el esclerómetro, es básicamente un probador de dureza que brinda un medio rápido para determinar la resistencia relativa del concreto. El equipo consiste de una pistola accionada con pólvora que clava una sonda de aleación acerada (aguja) dentro del concreto. Se mide la longitud expuesta de la sonda y se relaciona con la resistencia a compresión del concreto por medio de una tabla de calibración. Tanto el esclerómetro como el sondeo de penetración dañan la superficie del concreto en cierto grado. El esclerómetro produce una pequeña muesca sobre la superficie; y el sondeo de penetración deja un agujero pequeño y puede causar agrietamientos leves. Pruebas de pulsos ultrasónicos La prueba ultrasónica de la velocidad del pulso, según lo prescrito en ASTM C 597, determina la velocidad de la propagación de un pulso de energía vibratoria a través de un miembro de concreto. El principio operacional del equipo moderno de prueba (un transductor) envía una onda de corta-duración, señal de alto voltaje a un transductor de recepción, haciendo el transductor vibrar en su frecuencia resonante. En el comienzo del pulso eléctrico, se enciende con un temporizador electrónico. Las vibraciones del transductor se transfieren al concreto a través de un líquido viscoso como acoplador. El pulso vibratorio viaja a través del miembro y es detectado por un transductor de recepción juntado a la superficie opuesta del concreto. Cuando se recibe el pulso, el temporizador electrónico se da vuelta y se visualiza el tiempo transcurrido del recorrido. La longitud de camino directa entre los transductores se divide por el tiempo del recorrido para obtener la velocidad del pulso a través del concreto. Es también posible medir la atenuación del pulso ultrasónico pues viaja del transmisor al receptor Pruebas dinámicas o de vibración. Una prueba dinámica o de vibración (velocidad de pulso) (ASTM C-597) se basa en el principio de que la velocidad del sonido en un sólido se puede medir: 1) determinando la frecuencia resonante de un espécimen o 2) registrando el tiempo de recorrido de pulsos cortos de vibración a través de una muestra. Las velocidades elevadas indican que el concreto es de buena calidad, y las velocidades bajas indican lo contrario. Pruebas de corazones (ASTM C-42). Los corazones de concreto son núcleos cilíndricos que se extraen haciendo una perforación en la masa de concreto con una broca cilíndrica de pared delgada; por medio de un equipo rotatorio como especie de un taladro al cual se le adapta

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la broca con corona de diamante, carburo de silicio u otro material similar; debe tener un sistema de enfriamiento para la broca, impidiendo así la alteración del concreto y el calentamiento de la broca. El diámetro de los corazones que se utilicen para determinar la resistencia a la compresión debe ser cuando menos de 3 veces el tamaño del máximo del agregado grueso, y puede aceptarse de común acuerdo por lo menos 2 veces el tamaño máximo del mismo agregado, debiendo anotarse en el reporte.

Interpretación de resultados Los requisitos del reglamento de construcción para concreto reforzado ACI 318señalan que la resistencia a compresión del concreto puede considerarse satisfactoria si los promedios de todos los conjuntos de tres pruebas de resistencia consecutivas igualan o exceden la resistencia especificada a los 28 días y si ninguna prueba de resistencia individual (el promedio de dos cilindros) se encuentra más allá de 35kg/cm2 debajo de la resistencia especificada. Si la resistencia de cualquier cilindro curado en el laboratorio es inferior a la resistencia especificada menos de 35 kg/cm2, se deberá evaluar la resistencia del concreto en el lugar. Cuando sea necesario evaluar la resistencia del concreto en el lugar, deberá determinarse ensayando tres corazones por cada prueba de resistencia en que los cilindros curados en el laboratorio hayan estado por debajo del f’c en más de 35 kg/cm2. Si la estructura permanece seca durante su servicio, antes de la prueba deberán secarse los corazones 7 días a una temperatura de 16 a 27ºC y a una humedad relativa de menos de 60%. Los corazones deberán sumergirse en agua por lo menos 40 horas antes de la prueba si la estructura va estar en servicio en un ambiente húmedo. Los métodos de prueba no destructivos no sustituyen a las pruebas de corazones (ASTM C- 42). Si la resistencia promedio de tres corazones es de por lo menos 85% del f’c y si ningún es menor que 75% del f’c, se considerará estructuralmente adecuado al concreto de la zona representada por el corazón. Si los resultados de las pruebas de corazones correctamente realizadas son tan bajos como para poner en duda la integridad estructural del concreto, deberá optarse por demoler el elemento o probar físicamente con la carga a la cual estará trabajando dicho elemento

Conclusión En base a lo aprendido gracias a la investigación realizada, me doy cuenta de lo importante que es el realizar las diferentes pruebas ya sean destructivas o no destructivas para así determinar la resistencia del concreto y que nuestra obra cumpla con los requerimientos para lo cual sea construida. Además, nos damos cuenta de cual es el procedimiento y equipamiento que se debe llevar a cabo para así poder realizar de forma óptima las distintas pruebas posibles.

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Bibliografía Desconocido. (2017, 18 octubre). CAPITULO II: ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS DEL CONCRETO. UDEP. http://www.biblioteca.udep.edu.pe/bibvirudep/tesis/pdf/1_153_164_104_ 1437.pdf Domínguez, K. (2015, 3 diciembre). Pruebas de concreto endurecido. Prezi. https://prezi.com/t_6u5mwxwpsq/pruebas-de-concretoendurecido/?frame=f00842a79c71d8d63043d7af3d2e258972359a2d Gómez, M. (2012, 16 mayo). UNIDAD 4 CONCRETO ENDURECIDO. ACADEMIA. https://www.academia.edu/5229994/UNIDAD_4_CONCRETO_ENDURE CIDO Tierra, E. G. (2014, 11 julio). ENSAYOS DESTRUCTIVOS Y NO DESTRUCTIVOS EN EL CONCRETO ENDURECIDO. ACADEMIA. https://www.academia.edu/8508989/ENSAYOS_DESTRUCTIVOS_Y_N O_DESTRUCTIVOS_EN_EL_CONCRETO_ENDURECIDO Zarate, N. (2018, 27 febrero). Unidad 5 concreto endurecido. SlideShare. https://www.slideshare.net/NeftaliZarate/unidad-5-concreto-endurecido

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