CONCRETO / ENSAYO

Bachiller: Yarelis Andreina Carmona Rojas

C.I: 21.256.910

CONCRETO

En la actualidad hay un sin numero de elementos estructurales que el ingeniero civil tiene a su disposición para elegir cual es el mas ideal y llevarlo a cabo a una construcción basándose en los tipos de cargas que van a resistir. Es por esto que es importante, antes de ejecutar cualquier proyecto realizar todo tipo de ensayos y pruebas para determinar el comportamiento de los elementos, en el campo de la ingeniería civil se encuentran numerosos ensayos, como el ensayo a compresión y a tracción; el concreto como material de construcción presenta alta resistencia a la compresión pero con baja resistencia a la tensión.

La resistencia a la compresión simple es la característica mecánica principal del concreto, se puede diseñar de tal manera que tenga una amplia variedad de propiedades mecánicas y de durabilidad que cumplan con los requerimientos de diseño de la estructura. Se mide probando probetas cilíndricas de concreto en una maquina de ensayos de compresión y se calcula a partir de la carga de ruptura dividida entre el área de la sección que resiste a la carga y se reporta en mega páscales (MPa) en unidades SI. Los requerimientos para la resistencia a compresión pueden variar desde 17MPa para concreto residencial hasta 28MPa y mas para estructuras comerciales, para determinadas aplicaciones se especifican resistencias superiores hasta de 170MPa y mas.

Los resultados de las pruebas de resistencia a la compresión se usan fundamentalmente para determinar que la mezcla de concreto suministrada cumpla con los requerimientos de la resistencia especificada, f'c, del proyecto. Estos resultados de las pruebas de resistencia a partir de cilindros moldeados se pueden utilizar para fines de control de calidad, aceptación del concreto o para estimar la resistencia del concreto en estructuras o para evaluar la conveniencia de curado y protección suministrada a la estructura.

Este es un ensayo universalmente conocido, son probetas cilíndricas elaboradas en moldes especiales que tienen 150mm de diámetro y 300mm de altura, antes de colocar el concreto en los moldes estos se deben impregnar con un material que evite que el concreto se adhiera a la superficie del molde, el llenado se hace en tres capas iguales y cada capa se apisona con una varilla lisa de 16mm de diámetro, una vez que se ha llenado cada capa se dan unos golpes con la varilla o preferiblemente con un martillo de caucho a las paredes de este, con el objeto de eliminar las burbujas de aire que se hayan podido adherir al molde o quedado en el concreto. Los cilindros deben quedar en reposo, en un sitio cubierto y protegido de cualquier golpe o vibración para ser desencofrados a las 24 horas u 8 horas más o menos, después de desencofrados se deben curar a una temperatura de 23°C y a una humedad relativa >95% hasta el día del ensayo. Así mismo, diferenciamos la resistencia a tracción del concreto ya que es utilizado especialmente ven las estructuras hidráulicas y de pavimentación, se han desarrollado varios métodos de prueba, inicialmente se efectuó por ensayos de flexo tracción. El método de ensayo de tracción directa consiste en someter a una solicitación de tracción axial un espécimen, cilíndrico o prismático para eliminar las zonas de mayor heterogeneidad. Este ensayo se realiza muy pocas veces debido al alto coste de la preparación de la probeta a ensayar y porque se requiere un alineamiento extremadamente bueno de la dirección de la carga y del eje de la probeta durante el ensayo, ya que cualquier desalineamiento introduce tensiones de flexión lo que hace que la medida de la resistencia a la tracción sea incierta.

También existe un método para determinar la resistencia a tracción indirecta (Ensayo Brasileño) son ensayos mucho mas sencillos que los directos y permiten una buena estimación del valor de la resistencia a tracción.

El ensayo brasileño consiste en aplicar una carga externa de compresión en una de las caras de la muestra, mientras que el extremo opuesto a la carga permanece apoyado, de esta forma aparecen dos fuerzas diametralmente opuestas que producen una distribución uniforme de tracciones transversales a lo largo del eje de carga, causando la rotura a tracción de la muestra. Y el de la determinación de la resistencia a flexo tracción es la medida de la resistencia a la falla por momento de una viga o losa de concreto.

Acerca de el ensayo del cono de Abrams podemos decir que es el ensayo que se realiza al concreto en su estado fresco para medir su consistencia y resistencia, consiste en rellenar un molde metálico troncocónico de dimensiones normalizadas, sobre una plancha de apoyo horizontal, ambos limpios y humedecidos solo con agua, se debe evitar el movimiento del molde durante el llenado, se llena entres capas y se apisona cada capa con 25 golpes de la varilla, es importante mencionar que no se debe llenar por alturas sino por volúmenes. Después de terminado el llenado se enrasa la superficie, se limpia y se levanta en dirección vertical, se mide la diferencia de altura entre el molde y el concreto fresco asentado, valor que será determinante de la consistencia del concreto ensayado.

El concreto es el elemento mas usado y ha sido la base para la elaboración de los diferentes diseños de mezclas. La métodos de diseños de mezclas están dirigidos a mejorar calificativamente la resistencia, la calidad y la durabilidad de todos los usos que pueda tener el concreto.

Las consideraciones básicas de diseño a tomar en cuenta son la economía, el costo del concreto es la suma del costo de los materiales, la mano de obra y el equipamiento, los costos de los materiales son los mas importantes debido a que el cemento es mas costoso que los agregados; la trabajabilidad, un concreto apropiadamente diseñado debe permitir ser colocado y compactado apropiadamente con el equipamiento disponible; otra consideración es la resistencia y durabilidad, generalmente se requiere que el concreto presente una resistencia mínima a compresión, no necesariamente la resistencia a compresión a 28 días sea la mas importante, la resistencia a otras edades podría controlar el diseño, también se requiere que cumpla con ciertos requisitos de durabilidad, tales como resistencia al congelamiento y deshielo o ataque químico. A su vez se requiere otra información para el diseño de mezclas, Análisis granulométrico de los agregados, Peso unitario compactado de lo agregados (fino y grueso), Peso específico de los agregados (fino y grueso), Contenido de humedad y porcentaje de absorción de los agregados (fino y grueso), Perfil y textura de los agregados, Tipo y marca del cemento, Peso específico del cemento, Relaciones  entre  resistencia  y  la  relación  agua/cemento, para combinaciones posibles de cemento y agregados. Y para el proporcionamiento se necesita el, estudio detallado de los planos y especificaciones técnicas de obra, elección de la resistencia promedio, Elección del Asentamiento (Slump), Selección del tamaño máximo del agregado grueso, Estimación del agua de mezclado y contenido de aire, Selección de la relación agua/cemento, Cálculo del contenido de cemento, Estimación del contenido de agregado grueso y agregado fino, Ajustes por humedad y absorción, Cálculo de proporciones en peso, Cálculo de proporciones en volumen, Cálculo de cantidades por tanda.

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