ELABORACIÓN Y CURADO DE ESPECIMENES DE CONCRETO

ELABORACIÓN Y CURADO DE
ESPECIMENES DE CONCRETO
LABORATORIO EXPERIMENTAL DEL
DEPARTAMENTO DE INGENIERIA CIVIL Y MINAS
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I.- Objetivo : Describir la metodología que utiliza el laboratorio experimental de
ingeniería para la elaboración y curado en la obra de especimenes utilizados para
determinar la resistencia a compresión y flexión de mezclas de concreto, conforme
lo estipula la Norma Mexicana NMX-C-160.
II.- Alcance : Las indicaciones mencionadas en este documento son aplicables a
la elaboración y curado de especimenes en la obra empleando moldes cilíndricos
de 15 x 30 cm y moldes prismáticos de 15 x 15 x 60 cm, para determinar la
resistencia a compresión y flexión de mezclas de concreto .
III.- Herramientas usadas :
9 Moldes cilíndricos de 15 x 30 cm
9 Moldes prismáticos de 15 x 15 x 60 cm
9 Carretilla
9 Pala o cucharón
9 Varilla lisa y recta, de acero, sección circular, de 16+/-1,5 mm de
diámetro y 60 +/- 3 cm de longitud, con punta semiesférica del mismo
diámetro que la varilla.
9 Martillo de hule
9 Enrasador metálico
9 Escala métrica
9 Vibrador eléctrico de inmersión con cabezal de diámetro de 1” ó 1 1/2”
y que proporcione una frecuencia de vibración no menor de 7,000
R.P.M.
9 Nivel de mano
IV.- Definiciones : N.A.
V.- Descripción :
Resistencia a la compresión
9 Se utilizan especimenes cilindros de concreto colados en posición vertical,
con longitud igual a 2 veces su diámetro. En el caso del laboratorio
experimental de ingeniería, se utilizan cilindros estándar de 15 x 30 cm, al
menos que las especificaciones del proyecto indiquen el uso de moldes
cilíndricos distintos al anterior.
9 Cuando el tamaño máximo nominal del agregado grueso sea mayor de 50
mm, es necesario cribar y eliminar el material mayor a 50 mm.
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Resistencia a la flexión
9 Para la determinación de la resistencia a flexión se utilizan vigas
rectangulares, coladas con el eje longitudinal en posición horizontal. La
longitud debe ser por lo menos 5 cm mayor que 3 veces el peralte, por
ejemplo :
Peralte = 15 cm ,
(15 x 3 ) =
45 cm,
45 + 5 = 50 cm mínimo.
En el laboratorio experimental de ingeniería se utilizan vigas de 15 x 15 x 60
cm.
Nota : La viga de sección transversal de 15 x 15 cm, es utilizada para concretos
con tamaño máximo nominal del agregado grueso hasta de 50 mm. Cuando el
tamaño máximo del agregado grueso exceda de 50 mm, la menor dimensión de la
sección transversal de la viga debe ser por lo menos tres veces el tamaño máximo
nominal del agregado grueso. Al menos que se requiera por las especificaciones
del proyecto, no deben hacerse vigas en el campo con un ancho o peralte
menores de 15 cm.
MOLDES CILINDRICOS
MOLDES PRISMATICOS
MOLDEO
9 Selecciona un lugar seguro para la muestra.
9 Coloca los moldes sobre una superficie horizontal, rígida, nivelada y libre
de vibraciones y otras perturbaciones. Recuerda que en ese lugar
permanecerán durante las primeras 24 horas y deberán evitarse golpes,
inclinaciones del espécimen o alteraciones de su superficie.
9 Nivela los moldes utilizando el nivel de mano.
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9 Lubrica con aceite los moldes y coloca grasa en las uniones de las láminas
que lo conforman.
9 Obtenga la muestra de concreto fresco siguiendo el instructivo de trabajo
“Muestreo del concreto fresco ” UNI-IT-CO-05.
9 Homogenice la muestra usando la pala o el cucharón.
9 Del concreto muestreado y homogenizado en la, procede de inmediato a
llenar los moldes conforme la siguiente tabla :
Tabla 1
REVENIMIENTO
ESPECIMEN
FORMA DE
COMPACTACION
Cilindro
15 x 30
Mayores de 8 cm
Entre 3 y 8 cm
Vigas
Menores de 3 cm
Mayores de 8 cm
Entre 3 y 8 cm
15x15x60cm
Menor de 3 cm
Varillado
Varillado
Vibrado
Vibrado
Varillado
Varillado
Vibrado
Vibrado
NUMERO
DE CAPAS
ESPESOR APROX.
DE LA CAPA (cm)
3
3
2
2
2
2
1
1
10
10
15
15
7,5
7,5
15
15
9 Vacía la mezcla de concreto con un cucharón dentro de los moldes. Mueve
el cucharón alrededor del borde superior del molde a medida que el
concreto vaya descargándose, con el fin de asegurar una distribución
homogénea del mismo y minimizar la segregación del agregado grueso
dentro de él.
COMPACTACION
9 La elaboración de especimenes adecuados requiere de métodos de
compactación apropiados . Los métodos de compactación son varillado y
vibrado interno o externo. Para La selección del método de compactación
básate en el revenimiento, a menos que el método se establezca en las
especificaciones del contrato.
9 Varilla las mezclas de concreto que tengan un revenimiento mayor de 8 cm.
Los revenimientos de 3 a 8 cm puedes varillarlos o vibrarlos. Vibra los
concretos con revenimientos menores a 3 cm.
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9 Antes de iniciar la compactación del concreto, distribuye el concreto en la
superficie de cada capa usando la varilla de compactación .
COMPACTACION CON VARILLA
9 En cilindros de 15 x 30 cm, coloca el concreto dentro del molde en 3 capas
iguales de 10 cm. Compacta cada capa con 25 penetraciones usando el
extremo redondeado de la varilla, y distribuyéndolas uniformemente en toda
el área. Después de compactar cada capa, golpea ligeramente las paredes
del molde con el martillo de hule, para cerrar los orificios y expulsar el aire
atrapado.
9 En vigas de 15 x 15 x 60 cm utiliza 2 capas de 7,5 cm de espesor y el
número de penetraciones por capa será 1 por cada 10 cm2 de superficie
del espécimen, distribuidos uniformemente.
9 Efectúa el traslape entre capas de tal forma que la varilla penetre
aproximadamente 10 mm dentro de la capa inmediata inferior, cuando el
espesor de esa capa sea menor de 10cm y aproximadamente de 20 mm,
cuando el espesor de la capa sea 10 cm o mayor.
COMPACTACION CON VIBRADO ( VIBRACION INTERNA )
9 Para determinar el número de capas para cilindros o vigas, consulta la tabla
1 mostrada anteriormente.
9 En el caso de cilindros acciona el vibrador e introdúzcalo en forma vertical
en tres ocasiones usando puntos diferentes de cada capa.
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9 Para vigas, introduzca el vibrador en distancias que no excedan de 15 cm a
lo largo de la línea central de la dimensión longitudinal del espécimen.
9 En ambos casos evita que en la primera capa el vibrador haga contacto con
la base y paredes del molde.
9 Cuando se compacte la segunda capa,
aproximadamente 20 mm en la capa inferior.
introduce
el
vibrador
ACABADO
9 Después de haber compactado los especimenes, proporciona el acabado o
terminado con un enrasador metálico, con el menor número de pasadas,
evitando en la superficie depresiones o promontorios mayores de 3 mm.
ALMACENAMIENTO Y CURADO INICIAL EN OBRA
9 Protege en los especimenes recién moldeados durante las primeras
24 horas para buscar en lo posible que los especimenes permanezcan con
una temperatura entre los 16 y 27 ° C señalados por la norma NMX-C-160.
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9 Cubre cada espécimen con una bolsa de plástico o tapa metálica para
evitar la evaporación de agua en el concreto.
CURADO DE CILINDROS
9 Los especimenes deben retirarse de los moldes, de preferencia a las 24
horas, pero se permite un margen entre las 20 y 48 horas después de
elaborados.
9 Transcurriendo este tiempo procede a transportarlos al laboratorio a una
condición húmeda hasta el momento del ensayo. La condición húmeda se
refiere a contar con una humedad relativa entre el 95 y 100 % , o bien
disponer los cilindros en una pileta con agua saturada con cal ( 2 % del
peso del agua ) con temperatura de 23 +/- 2 ° C en ambos casos.
9 Para evitar confusiones, separa los cilindros que se ensayarán a 3 días, 7
días y edad especificada. Colócalos dentro de las piletas en forma
progresiva de izquierda a derecha.
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CURADO DE VIGAS
9 Los especimenes deberán retirarse de los moldes entre las 24 y 48 horas
después del moldeado y se curarán de la misma manera que los cilindros,
sin embargo, deben almacenarse antes de su ensayo durante 20 horas
mínimo en agua saturada con cal a una temperatura de 23 +/- 2 ° C.
CURADO DE ESPECIMENES QUE SE USARAN PARA DETERMINAR
CUANDO SE PONDRA EN SERVICIO UNA ESTRUCTURA.
Resistencia a compresión:
9 Los especimenes cilíndricos que se usan para determinar cuándo se pone
en servicio una estructura, se almacenan sobre la estructura o lo más
cercano que sea posible.
9 Somételos a la misma protección y curado que los elementos de la
estructura que representen.
Resistencia a flexión
9 Para determinar cuándo puede ponerse en servicio una estructura, cura los
especimenes de la misma forma que el concreto en la obra; y transpórtalos
a las 48 +/- 4 horas después de elaborados.
9 Desmóldalos y colócalos en un lugar seguro.
9 Si las vigas representan pavimentos o losas, proporciona a la superficie de
los especimenes el mismo curado que las estructuras.
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9 En el caso de que las vigas correspondan a concreto estructural,
trasládalos a un lugar cercano del elemento y asegúrate que reciba el
mismo curado y tratamiento del elemento que representan.
TRANSPORTE AL LABORATORIO
9 Transporta los especimenes al laboratorio sin desmoldarlos,
manteniéndolos húmedos durante el traslado y evitando en lo posible que
choquen unos con otros y sufran despostillamientos y fracturas.
9 Después de recibidos y registrados en el laboratorio almacénalos en la
pileta de curado.
Notas :
- Evita el secado de la superficie del espécimen entre el momento del retiro de la
pileta de curado y el inicio del ensayo. Zonas secas de la superficie de los
especimenes para flexión inducen esfuerzos de tensión en las fibras externas que
marcadamente reducen la resistencia a la flexión de los especimenes.
- En la compactación por vibración de especimenes, la duración requerida para la
vibración depende de la trabajabilidad del concreto y de la efectividad del vibrador.
Se efectúa la vibración sólo el tiempo necesario para lograr una compactación
adecuada del concreto; generalmente la vibración es suficiente cuando el
agregado grueso empieza a desaparecer de la superficie y ésta comienza a tener
un aspecto relativamente liso. El exceso de vibración puede producir segregación.
VI.- Responsabilidades : .
•
Es responsabilidad del jefe de laboratorio y coordinadores de área
supervisar que los ensayos se desarrollen siguiendo lo descrito en este
procedimiento.
•
Es responsabilidad de los laboratoristas registrar la información obtenida de
los ensayos en el formato de registro UNI-FO-CO-17 ”Reporte interno de
muestreo”
VII.- Referencias :
•
•
•
UNI-IT-CO-05 “Muestreo del concreto fresco ”.
UNI-IT-CO-17 “Reporte interno de muestreo”
NMX-C-160 “Elaboración y curado en obra de especimenes de concreto”
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