EVALUACIÓN DE LA
RESISTENCIA DEL CONCRETO
EN OBRA
Ing. Carlos Barzola G.
1
INTRODUCCIÓN
2
La resistencia a la compresión es la propiedad que
caracteriza la calidad de las construcciones de concreto,
concreto armado y concreto pretensado, de acuerdo al
uso general y a los códigos y reglamentos de diseño y
construcción.
En el Perú el Reglamento Nacional de Edificación, en la
norma E-060 Concreto Armado, establece que la
evaluación y aceptación del concreto se realiza mediante
ensayos normalizados de compresión .
3
En el diseño de las estructuras, se especifica la
resistencia a la compresión de concreto y se asume que
el modulo elástico se encuentra en relación con este
valor .
Existen muchas formas de evaluar el comportamiento
del concreto, que son utilizadas en estudios e
investigación.
Se considera cargas estáticas, repetidas y permanentes.
Solicitaciones dinámicas. Solicitaciones axiales y
multiaxiales.
4
Además la resistencia a la compresión, de acuerdo a los
reglamentos nacionales, de Norteamérica (ACI) y Europa
(EUROCÓDIGOS) se utiliza para evaluar la durabilidad de
los concretos, en los siguientes casos:
 Agresión de sulfatos
 Acción de heladas y deshielos
 Situaciones de corrosión por cloruros
 Problemas de permeabilidad
5
El concreto en obra, esta sujeto a prueba de
compresión en los siguientes casos:
• Para evaluar la calidad del concreto y
consecuentemente la aceptación y conformidad de la
estructura.
• Para estudiar el proporcionamiento de las mezclas de
concreto.
• Para evaluar comparativamente los efectos del curado.
• Para considerar el tiempo de retiro de los encofrados y
apuntalamientos.
6
Con relación a la resistencia del concreto debemos
considerar los siguientes temas:
1. El muestreo y la preparación de especímenes para
ensayos de resistencia.
2. Aspectos vinculados al ensayo de resistencia, para el
supervisor de obra.
3. Los ensayos acelerados de resistencia.
4. Los métodos de ensayo no destructivos.
5. Los requerimientos de las pruebas de carga.
7
MUESTREO DE
CONCRETO FRESCO
NTP 339.036
8
Muestreo
El muestreo de la producción de concreto no debe ser
predeterminada, debiendo tener carácter aleatorio.
El tiempo transcurrido entre la obtención del volumen
inicial y final de una muestra compuesta en ningún caso
excederá los 15 minutos. El transporte de las muestras
simples para la formación de la muestra compuesta, se
incluye dentro de 15 min.
Todo el proceso deberá asegurar el riesgo de
contaminación y la posibilidad de pérdida de agua por
evaporación.
9
El tamaño de la muestra para el ensayo de resistencia
deberán tener como mínimo 28 L (1pie3) .
El muestreo para mezcladoras estacionarias, de
volumen mayor a 0.5 m3 se efectúa por colección de
dos o más porciones reducidas, tomadas por lo regular
a intervalos espaciados durante la descarga al medio de
la tanda; Estas porciones se obtienen dentro de los
límites de tiempo y componen una muestra para
ensayos.
…//
10
…//
Cuando el volumen de concreto es menor a 0.5 m3 se
obtiene la muestra pasando un recipiente a través de la
corriente de descarga o por vaciado de la descarga,
dentro de un contenedor o unidad de transporte
suficientemente grande para acomodar la tanda entera.
Muestreo para vehículos de premezclado: Muestree el
concreto con dos o mas porciones, por lo regular
tomando a intervalos espaciados durante la descarga, del
medio de la tanda.
…//
11
…//
Muestreo de mezcladores para pavimentación. Se toma
la muestra luego de que el material ha sido descargado.
Obtenga submuestras de por lo menos 5 porciones
diferentes montón y componga una muestra para los
ensayos.
Se evita la contaminación con el material de la subrasante o
un prolongado contacto que origine la absorción del agua
de mezcla.
…///
12
…//
De las muestras obtenidas dentro del tiempo límite
especificado se prepara una muestra compuesta para los
ensayos.
Se toma una medida de la primera o la última de las
porciones de la tanda en descarga. Pasando un receptáculo
a través de la corriente de descarga e desviándola al
contenedor de la muestra.
Cuando el concreto contiene agregado mas grande que el
apropiado para el tamaño de los moldes o equipo a ser
utilizado, se tamice la muestra húmeda.
…//
13
EQUIPO PARA EL MOLDEO
DE ESPECIMENES
14
Moldes
La longitud del molde debe ser dos veces el diámetro. Y
cuando el tamaño máximo nominal del agregado grueso
excede 50 mm (2 in), la muestra de concreto debe ser
tratada mediante ensayos de aceptación respecto a una
resistencia a la compresión especificada, los cilindros
deben ser de 150x300 mm (6 x2 in) ó 100x200 mm (4x8 in).
15
Verificación del molde
El diámetro del molde será el promedio de 2 mediciones
tomadas en ángulo recto uno respecto del otro en la base
superior del molde.
La altura, determinada al promediar 2 mediciones. Los
planos de las bases superior e inferior del molde serán
perpendiculares al eje del molde dentro 0,5º equivalente a 3
mm en 300 mm (1/8 pulg en 12 pulg).
Ningún diámetro del molde será diferente de cualquier otro
del mismo por más de 2 %.
16
Tipos de moldes
Los moldes reusables son aquellos que son diseñados
para ser usados más de una vez; no absorbentes y
construidos de una sola pieza o de varias.
Los moldes pueden ser de fundición con una base
metálica separable o base que es parte integral de la
pared.
17
18
Los moldes de uso simple pueden ser hechos de láminas
de metal, plástico, productos de cartón tratado u otros
materiales, deberán cumplir especificaciones y pruebas.
Los moldes deberán ser ensayados por pérdida de agua,
absorción por resistencia y para estabilidad dimensional de
conformidad y después de 50 usos o cada 6 meses.
19
20
Molde Plástico
El material de plástico usado en los moldes tendrán una
máxima absorción de agua de 0,5 % en 24 horas ensayado
según la norma.
El plástico tendrá una rigidez de al menos 117 J/m de incisión
para un espécimen de 4 mm a la prueba de espesor.
El plástico no se fracturará cuando esté sujeto al apisonado y
acomodo que es juzgado a ser típico de lo que ocurre cuando
los especímenes son moldeados.
21
Molde de Cartón
Los lados de las paredes de los moldes de papel con un
mínimo de 3 pliegos teniendo un espesor combinado de no
menos de 2 mm. Las costuras sobre los lados del molde
no se abrirán por más de 2 mm.
Las capas de base del molde deberán ser fabricadas de
metal o papel. Si es de metal, ésta no será menor que 0,23
mm de espesor y revestido para prevenir la corrosión.
Impermeabilización: El molde fabricado de papel o fibra
debe ser completamente revestido sobre sus lados interno
y externo de las paredes y base con un impermeabilizante
medio.
22
Moldes Metálicos
Espesor del metal: El lado de la pared de acero laminado de
los moldes de metal debe ser fabricado con láminas de
metal con un mínimo de espesor aproximado de 0,300 mm
(0,0118 pulg). El metal para la base del molde debe tener
un espesor mínimo de 0,23 mm.
23
HERRAMIENTAS:
Colocación del concreto en el molde cilíndrico, la herramienta
aceptable es un badilejo.
Acabado: llana de madera, plancha o paleta de albañil.
Recipiente de muestreo: El recipiente debe ser una batea de
metal pesado, de un espesor adecuado, una carretilla o plancha
plana limpia.
Consolidacion: Eliminación de aire: martillo de goma con cabeza
de caucho o cuero, con una masa de 0,6 ± 0,2 kg.
24
Características del Vibrador
Frecuencia
Operando
Diámetro, cm
Longitud, cm
7 mil vibraciones por
min .
¼d
25
Barra Compactadora:
Es una varilla circular recta de acero
Diámetro del
cilindro o ancho
de la viga, mm
Dimensiones de la varillaA
Diámetro,
Longitud de la
mm
varilla, mm
< 150
10
300
150
16
500
225
16
650
A Tolerancia
en la longitud, ± . Tolerancia en el diámetro ± .
…///
26
27
COLOCACIÓN DE
CONCRETO
28
Consolidación
Apisonado: Se coloca el concreto en el molde en el
número requerido de capas de aproximadamente igual
volumen. E apisona cada capa con el extremo
hemisférico de la barra compactadora. La barra debe
penetrar hasta el fondo de la capa a través de su altura.
Distribuir uniformemente los golpes de la barra sobre la
sección trasversal del molde.
29
Vibración: Se debe aplicar y mantener un tiempo uniforme
de vibración, según la clase de concreto, vibrador y molde
involucrado.
El tiempo de vibración requerido depende de la trabajabilidad
del concreto y la eficiencia del vibrador.
Usualmente se considera que se ha aplicado suficiente
vibración, tan pronto como la superficie superior del concreto
en el molde presenta una apariencia suave y las burbujas de
aire desaparecen o se rompen.
30
Vaciado de los cilindros: Se selecciona previamente el
vibrador o la barra compactadora, según se ha establecido
previamente.
Se coloca el concreto en el molde, con una cuchara que
vierte el pastón alrededor del perímetro del molde.
Para asegurar una distribución del concreto con la mínima
segregación, cada capa de concreto debe ser consolidada.
Al colocar la capa final, se debe adicionar una cantidad de
concreto de manera de enrasar a tope con el borde
superior del molde después de la consolidación.
31
Método de consolidación.
Requisitos de aplicación
Asentamiento, mm
Método de consolidación
≥ 25
Apisonado o vibración
< 25
Vibración
32
Moldeo de especímenes por apisonado. Requisitos
Número de capas de
igual altura
Número de
golpes por
capa
100
2
25
150
3
25
225
4
50
Tipo de espécimen,
cilindro
diámetro, mm
33
Moldeo de especímenes por vibración. Requisitos
Tipo de espécimen y
tamaño
Número de capas
Número de inserciones
de vibrador por capa
Altura aproximada de
capa, mm
100
2
1
150
2
2
225
2
4
mitad altura de
espécimen
mitad altura de
espécimen
mitad altura de
espécimen
Cilindros:
diámetro, mm
34
CURADO INICIAL
EN OBRA
35
Curado inicial
Inmediatamente después de moldeados y terminados, los
especímenes deben ser almacenados por un periodo de 24h a una
temperatura entre 16 ºC a 27 ºC y en un ambiente que prevenga la
pérdida de humedad del espécimen. Para mezclas de concreto con
una resistencia especificada de 40 MPa o mayor, la temperatura
inicial de curado debe estar entre 20 ºC y 26 ºC.
36
Para prevenir la evaporación del agua del concreto no
endurecido,
deberán
cubrirse
inmediatamente
los
especímenes después de finalizado el moldeado,
preferentemente con un material no absorbente, no reactivo
o con una lámina de plástico resistente, durable e
impermeable.
Cuando se usa yute húmedo para cubrir, éste no deberá
estar en contacto con la superficie del concreto y se tendrá
húmedo hasta que el especimen sea removido del molde.
37
Como obtener la humedad
Un ambiente con humedad satisfactoria puede ser creado durante
el curado inicial de los especímenes, por uno o más de los
siguientes procedimientos:
(1) sumergir los especímenes moldeados con sus tapas de plástico
en agua saturada con hidróxido de calcio,
(2) almacenar en cajas o estructuras apropiadas de madera,
(3) colocar arena húmeda,
(4) cubrir con tapas de plástico removibles,
(5) colocar dentro de bolsas de plástico,
(6) cubrir con película de plástico o láminas no absorbentes.
38
Como obtener la temperatura
Una temperatura ambiental satisfactoria puede ser controlada
durante el curado inicial del espécimen por uno o más de los
siguientes procedimientos:
(1) uso de ventilación,
(2) uso de hielo,
(3) uso de termostatos para controlar el dispositivo de
calentamiento o enfriamiento,
(4) uso de método de calentamiento, tales como hornos, lámparas
o bulbos de luz.
39
Para evaluación de desencofrado
Cuando se requiere evaluar la resistencia del concreto para
efectos del descimbrado retiro del encofrado se almacena los
cilindros lo mas cerca posible a la estructura, en lugar alejado
del tránsito y de las vibraciones.
Proteja todas las superficies de los cilindros de manera
similar que la obra encofrada, el mismo ambiente de
temperatura y humedad que a la obra estructural.
Ensaye los especímenes en la condición de humedad
resultante del tratamiento de curado especificado.
40
41
TRANSPORTE
LABORATORIO
42
Los especímenes no deben ser transportados hasta por lo menos 8
horas después del fraguado final.
Durante el transporte, se debe proteger los especímenes con
adecuado material de relleno en la caja que los contiene; para
prevenir cualquier daño por golpes o sacudidas.
Debe cuidarse la pérdida de humedad durante el transporte,
enrollando los especímenes en plástico, arpilleras húmedas,
rodeándolos con arena húmeda o aplicando capas ajustadas de
plástico sobre los moldes de plástico
43
DEL ENSAYO DE
COMPRESIÓN
44
El ensayo se deberá efectuar en un laboratorio acreditado, en el cual se pueda
comprobar las siguientes condiciones de la máquina de compresión:
1) La calibración de la maquina por lo menos cada 12 meses.
2) El porcentaje de error para las cargas, dentro del rango de su utilización, no
excederá de ± 1,0%.
3) Deberá tener espacio suficiente para colocar la probeta de ensayo.
4) El cabezal superior estará provisto de un dispositivo de rótula, que permite
rotar libremente e inclinarse en cualquier dirección.
5) El diámetro de la superficie de cada uno de los cabezales será por lo menos
igual algo mayor que el diámetro de la probeta. El diámetro de la superficie
plana del cabezal superior deberá ser mayor que el diámetro de la rótula.
45
Esquema de los patrones de tipos de fracturas
Tipo I
Conos razonablemente
bien formados, en
ambas bases, menos
de 25 mm de grietas
entre capas
Tipo 2
Cono bien formado sobre
una base, desplazamiento
de grietas verticales a
través de las capas, cono
no bien definido en la otra
base
Tipo 3
Grietas verticales
columnares en
ambas bases, conos
no bien formados.
46
Esquema de los patrones de tipos de fracturas
Tipo 4
Fractura, diagonal
sin grieta en las
bases; golpear con
martillo para
diferenciar del tipo I.
Tipo 5
Fracturas de l lado en
las bases (superior o
inferior) ocurren
comúnmente con las
capas de embonado.
Tipo 6
Similar al tipo 5
pero el terminal
del cilindro es
acentuado
47
Informe
Informe lo siguiente al laboratorio que ensayará los especímenes:
 Número de identificación,
 Ubicación del concreto representado por las muestras,
 Fecha, hora y nombre de la persona que moldea los especímenes,
 Asentamiento, y temperatura del concreto e
 Informe el método de curado inicial con las temperaturas máximas y
mínimas y el método de curado final.
Para curado en obra, donde fue almacenado, protección de los
elementos, temperatura y humedad ambiente, y tiempo de remoción.
48
49
50
51
52
53
LA MALA FABRICACIÓN DE
PROBETAS CILÍNDRICAS
54
Muestreo deficiente
Si una probeta rompe baja y
muestra
una
distribución
irregular de agregados desde la
parte superior a la inferior, o
exceso de finos o de agregado
grueso, puede indicarse que ha
habido una muestra deficiente.
55
Equipo inadecuado
Un exceso de agregado grueso en el
fondo de la probeta indicará el uso
en su compactación de una barra
con extremo plano, en vez de
redondeado.
En este caso, hay generalmente una
notable
cantidad
de
finos,
en
algunos centímetros en la parte
superior de la probeta.
56
Huecos Internos
La observación de un número de
huecos internos, después de la
rotura de la probeta, puede indicar
una inapropiada o insuficiente
compactación de la probeta.
Concretos son asentamiento entre 8
y 3 cm se consolidan con
compactación y vibración.
Con menos de 3 cm únicamente por
vibración.
57
Evaporación rápida de agua en
la probeta
El curado es una de las mas
importantes etapas en la buena
fabricación de la probeta.
Cuando una probeta rompe
baja debido a una evaporación
de agua de la probeta, se
observan variaciones extremas
en el color en el interior de la
superficie de rotura.
58
Manejo Poco Cuidadoso
Aunque un manejo poco cuidadoso es difícil de señalar, es
denotado fuertemente cuando las probetas muestran líneas de
rotura anormales y grandes variaciones en los resultados. Las
probetas cilíndricas deberán siempre ser llevadas al laboratorio,
tan pronto como sea posible, después de las primera
veinticuatro horas de su fabricación, con almohadilladas con
arena o materiales similares para transporte, y cuidadosamente
empaquetadas para evitar daños.
59
Refrentado Deficiente
Las
importancia
del
paralelismo de las caras de las
probetas
cilíndricas
es
fundamental para obtener un
resultado representativo.
Concavidades en las caras
pueden producir un descenso
de hasta un 30 por ciento de
la resistencia.
60
DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA.
POR TESTIGOS (CORAZONES)
NTP 339.059
61
Testigos de Concreto Endurecido
Para evaluar la resistencia del concreto en una estructura, en
especial cuando la resistencia de los cilindros normalizados,
modelados al pie de obra es baja, se recomienda extraer
probetas también llamadas corazones o testigos del concreto
endurecido.
Este procedimiento puede emplearse en diferentes casos, por
ejemplo, cuando a ocurrido anomalías en el desarrollo de la
construcción, fallas de curado, aplicación temprana de cargas,
incendio, estructuras antiguas, o no se cuenta con registros de
resistencia, etc.
62
Los testigos cilíndricos para ensayos de compresión se extraen
con un equipo sonda provisto de brocas diamantadas, cuando
el concreto ha adquirido suficiente
resistencia para que
durante el corte no se pierda la adherencia entre el agregado y
la pasta. En todos los casos, el concreto deberá tener por lo
menos 14 días de colocado.
63
64
En los casos que los especimenes tengan una relación entre
longitud y diámetro, menor de 2, se deberán ajustar los resultados
del ensayo de compresión, para corregir el efecto de “sunchado”
que se produce en el proceso de aplicación de las cargas.
Longitud
/diámetro
ASTM
BSI
2.00
1.00
1.00
1.75
0.98
0.98
1.50
0.96
0.96
1.25
0.93
0.94
1.00
0.87
0.92
65
Los núcleos deben ser extraídos, la humedad debe preservarse
colocando los núcleos dentro de recipientes o bolsas
herméticas, deben ser transportados al laboratorio. Los núcleos
deben ser ensayados no antes de 48 horas y no más tarde de
los 7 días de extraídos.
66
El concreto de la zona representada por los núcleos se considera
estructuralmente adecuado si el promedio de tres núcleos es
por lo menos igual al 85 por ciento de f’c. cuando los núcleos
den valores erráticos, se debe permitir extraer núcleos
adicionales de la misma zona.
67
Debe observarse que los ensayos de núcleos que tengan un
promedio del 85 por ciento de la resistencia especifica son
realistas. Los ensayos de núcleos den resistencias iguales a f’c ya
que las diferencias en el tamaño de las probetas, las condiciones
para obtener las muestras y los procedimientos de curado no
permiten que se obtengan valores iguales.
68
No se deben usar corazones (testigos, núcleos) y cilindros con
altura menor que 95% del diámetro, antes o después del cabeceo
(refrentado). Si es posible, el uso de corazón con diámetro mínimo
de 95 mm cuando la relación entre longitud y diámetro (L/D) es
mayor que uno.
En superficies horizontales los testigos se deben retirar
verticalmente. No deben cortarse cerca de las juntas formadas, ni
de los bordes. En caras verticales o inclinadas, los corazones se
deben extraer perpendicularmente a la posición central del
elemento del concreto.
69
Los aparatos de extracción diamantados pueden cortar a través
del acero del refuerzo, pero debe evitar para el ensayo de
resistencia a compresión.
Un “pachometro” o un medidor de recubrimiento (aparato
electromagnético) o un localizador magnético topográfico pueden
utilizarse para localizar el acero del refuerzo.
70
Se deben ensayar los corazones extraídos de las estructuras en
la condición humedad o en la condición mas cerca posible de
las condiciones del concreto in situ.
La inmersión en agua de los especímenes por 48 horas antes
del ensayo da resultados mas bajos que el secado al aire
previo por 7 días. Las resistencias medidas variaron hasta 25%
dependiendo del tiempo y del tipo de curado.
71
72
Evaluación de Resultados
De acuerdo al Reglamento del ACI, el concreto de la zona
representada por las pruebas de corazones, se considera
estructuralmente adecuada si el promedio de los tres corazones
es por lo menos igual al 85% de la resistencia especificada (f´c) y
ningún corazón tiene una resistencia menor del 75% de la
resistencia especificada (f´c).
A fin de comprobar la precisión de las pruebas, se pueden volver
a probar zonas representativas de resistencias erráticas de los
corazones.
73
DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA
ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS
74
Métodos de Ensayos No Destructivos
Los ensayos no destructivos (END) se pueden usar para evaluar
la resistencia relativa y otras propiedades del concreto
endurecido. Los más utilizados son el esclerómetro, las pruebas
de penetración y de arranque
Cada método tiene limitaciones y se debe tener cuidado en
aceptar los resultados de las pruebas no destructivas como si
tuvieran una correlación constante con el ensayo tradicional de
compresión, por ejemplo, se deben establecer correlaciones
empíricas
75
Un programa END se puede realizar para una variedad de
propósitos, con relación a resistencia o la condición del
concreto endurecido, incluyéndose:
 Determinación de la resistencia in situ.
 Control de la tasa de desarrollo de la resistencia del
Concreto.
 Localización de heterogeneidades, tales como vacíos o
agujeros en el concreto.
 Determinación de la resistencia relativa de elementos
comparables.
76
 Evaluación del agrietamiento (fisuración) del
concreto y de la delaminación.
 Evaluación del daño por fuerzas mecánicas o químicas.
 Localización, tamaño y actividad corrosiva del acero de
refuerzo.
 Dimensiones de los elementos.
Independientemente del tipo de END utilizado, son necesarias
correlaciones fiables de los datos con la resistencia a compresión a
los 28 días, para evaluar la precisión del método no destructivo.
77
ENSAYOS CON ESCLERÓMETRO
NTP 339.181
78
El esclerómetro o martillo de rebote de Schmidt es
esencialmente un medidor de dureza de la superficie que
proporciona un medio rápido y sencillo para verificar la
uniformidad del concreto. Mide el rebote de un émbolo
cargado con un resorte después de golpear una superficie lisa
de concreto. La lectura del número del rebote da una indicación
de la resistencia y de la dureza del concreto.
79
El esclerómetro da una buena indicación de la
resistencia a compresión del concreto.
80
Martillo de Rebote
81
Ejemplo de un gráfico de calibración del esclerómetro
82
Los resultados del ensayo del martillo de Schmidt, se afectan por
la rugosidad de la superficie, tamaño, forma y rigidez del
espécimen, la edad y las condiciones de humedad del concreto,
el tipo del agregado grueso y el grado de carbonatación de la
superficie del concreto. Cuando se reconocen estas limitaciones y
el esclerómetro está calibrado para los materiales usados en el
concreto, a través de la comparación con corazones o
especímenes colados, entonces este aparato puede ser útil para
la determinación de la resistencia a compresión relativa y de la
uniformidad del concreto de la estructura.
83
Relaciones características entre la resistencia a compresión y el
número de rebotes con el martillo horizontal y vertical en una
superficie seca y húmeda de concreto
84
Factores que inciden en la prueba
Además de los factores intrínsecos, los resultados de los ensayos
reciben la influencia de los siguientes parámetros:
- Textura superficial del concreto.
- Medida, forma y rigidez del elemento constructivo.
- Edad del concreto.
- Condiciones de humedad interna.
- Tipo de agregado.
- Tipo de cemento.
- Tipo de encofrado.
- Grado de carbonatación de la superficie.
- Acabado.
- Temperatura superficial del concreto y la temperatura del
instrumento.
85
ENSAYO DE PENETRACION SONDA
WINDSOR
86
Ensayos de Penetración. La sonda de Windsor (ASTM C 803).
Es básicamente un medidor de dureza que proporciona un
medio rápido para determinar la resistencia relativa del
concreto. El aparato consiste en una pistola activada por
pólvora que clava una sonda de aleación dentro del concreto.
Se mide la longitud expuesta de la sonda y se la relaciona con
una tabla de calibración para obtenerse la resistencia a
compresión del concreto.
Los resultados de la prueba de la sonda de Windsor se
influencian por la rugosidad de la superficie y la dureza y el tipo
del agregado usado.
87
88
ENSAYOS DE ARRANQUE
PULLOUT TEST
89
Ensayos de Arranque (Pullout)
Una prueba de arranque de una vara de acero con la
extremidad aumentada dentro del concreto que será ensayado
y entonces se mide la fuerza necesaria para arrancarla. El
ensayo mide directamente la resistencia a cortante (corte) del
concreto.
Esta se correlaciona con la resistencia a compresión,
proporcionando la medición de la resistencia a compresión del
concreto en la estructura.
90
Si se confirma la posibilidad que el concreto sea de baja
resistencia, deben efectuarse ensayos de núcleos extraídos de
la zona en cuestión. En esos casos deben tomarse tres
núcleos por cada resultado del ensayo de resistencia.
91
Ensayos de Arranque (Pullout)
92
Representación diagramática de la
prueba de extracción
93
EVALUACIÓN DE LAS RESISTENCIAS
POR PRUEBAS DE CARGA
E O60 Concreto Armado
Reglamento Nacional de Edificación
94
La Norma Concreto Armado: E-O60 del Reglamento Nacional de
Edificaciones, establece en su parte 6 referente a la Evaluación de
Estructuras, el procedimiento para efectuar ensayos de carga en
las edificaciones.
La norma señala que la prueba de carga es indicada cuando
existen dudas razonables respecto de la seguridad de las
estructuras, de alguno de sus elementos si se necesita
información para fijar los límites de capacidad de carga.
95
Las pruebas de cargas sobre estructuras terminadas se
realizan también por las siguientes condiciones:








Exigencia de las especificaciones
Verificar la capacidad portante
Establecer la reserva de carga de servicio
Cambio de uso de la estructura
Estructuras sometidas a sobrecargas inhabituales,
como fuego o explosión
Estructuras defectuosas, por su concepción,
Deficiencias del material o mano de obra
Estructuras de forma o concepción especial
96
En las prescripciones generales se establece que:
Las pruebas de carga se recomiendan en elementos sujetos
a flexión, vigas y losas. Otros elementos, como columnas y
muros, son difíciles de cargar e interpretar los resultados.
Previamente a la ejecución de la prueba de carga es
necesario identificar los componentes críticos por medio del
análisis, investigando especialmente la existencia al corte de
los elementos estructurales cuestionados.
En los casos que se pruebe únicamente una parte de la
estructura, esta deberá cargarse de manera que se pueda
evaluar adecuadamente la zona que se sospeche débil.
97
Edad para la prueba
La prueba de carga deberá realizarse cuando la parte de la
estructura que se someterá a ensayo tenga por lo menos 56
días de edad. La prueba puede efectuarse a una menor
edad, cuando el propietario de la estructura, el contratista y
todas las partes involucradas estén de acuerdo.
98
Carga de prueba
La parte de la estructura seleccionada para aplicar la carga,
debe recibir una carga total que incluya las cargas muertas
(CM) que ya están actuando, equivalente a 0,8 (1.5 CM - 1.8
CV). La determinación de la carga viva (CV) deberá incluir la
reducción permitida por la Norma de Cargas E 020.
La carga de la prueba debe aplicarse con un mínimo de
cuatro incrementos aproximadamente iguales, sin ocasionar
impacto a la estructura. Las cargas deben disponerse de
manera tal que no se produzca el efecto de arco.
99
En todos los casos la carga debe ubicarse por separado, sobre cada
superficie unitaria y a una distancia que permita la libre circulación
del personal.
Es recomendable utilizar recipientes cargados con agua,
considerando los medios para medir el nivel.
Otro procedimiento es cargar con plataformas conteniendo pesos
que sean múltiplos de la carga prevista, utilizando unidades de
albañilería, sacos de cemento o arena.
Las plataformas deberán ser calzadas mediante cuñas, para evitar
riesgos y facilitar la descarga.
100
101
De la aplicación de la carga muerta
Cuarenta y ocho horas antes de aplicar la carga de prueba se
debe aplicar una carga que simule el efecto de aquella porción
de las cargas muertas que aún no están actuando, debiendo
permanecer aplicadas hasta que la prueba haya concluido.
102
Medida de las deformaciones
Después de transcurrir 24 horas de la aplicación de la carga
de prueba, se tomarán lecturas de la deflexión inicial.
La carga de prueba debe retirarse inmediatamente después
de tomadas las lecturas de la deflexión inicial. Las lecturas
de la deflexión final se tomarán 24 horas después de
haberse retirado la carga de prueba.
103
De los instrumentos de medida
Para efectuar la medición de las deformaciones se recomienda
utilizar deformómetros acústicos, de cuerda vibrante o
deflectómetros mecánicos, que amplifiquen las deformaciones
y que en algunos modelos están provistos de un mecanismo de
relojería para registrar las deflexiones.
104
105
La carga de ensayo debe aplicarse en no menos de cuatro
incrementos aproximadamente iguales.
La carga uniforme de ensayo debe aplicarse de manera que
se asegure su distribución uniforme a la estructura o parte de
la estructura que está siendo ensayada. Debe evitarse el
efecto arco en la carga aplicada.
Debe realizarse un conjunto de mediciones de la respuesta
después de que se coloca cada incremento de carga, y
después de que se ha colocado el total de la carga sobre la
estructura por lo menos 24 horas.
106
Debe removerse toda la carga de prueba inmediatamente
después que se ha realizado todas las mediciones de las
respuestas definidas en el párrafo anterior.
Debe realizarse un conjunto final de mediciones e la respuesta
24 horas después que se ha removido la carga de prueba.
La porción de la estructura ensayada no debe mostrar evidencias
de falla.
107
La carga total de ensayo (incluyendo la carga ya presente) no
debe ser menor que el mayor entre (a), (b) y (c):
a) 1.15D + 1.5L + 0.4 (L, ó S ó R)
b) 1.15D + 0.9L + 1.5 (L, ó S ó R)
c) 1.3D
Se puede reducir el factor de carga en la carga viva L en 0.45,
excepto en estacionamientos, áreas ocupadas como lugares
para reuniones públicas y todas las áreas donde L sea mayor de
4.8 KN/m2.
Una prueba de carga no debe realizarse hasta que la porción
de la estructura que se someterá a la carga tenga al menos 56
días.
108
Las deflexiones máximas medidas deben satisfacer una de
las siguientes condiciones:
1 
l 2t
20000 h
r 
1
4
(20-1)
(20-2)
Si la máxima medida y las deflexiones residuales, 1 y r, no
satisfacen las ecuaciones (20-1) ó (20-2), se puede repetir la
prueba de carga.
109
La repetición de la prueba no debe realizarse antes de 72 horas
desde la remoción de la carga correspondiente a la primera prueba.
La porción de la estructura ensayada en la repetición de la prueba
debe considerarse aceptable si la recuperación de la deflexión r
satisface la condición:
r 
2
5
(20-3)
Donde 2 es la deflexión máxima medida durante la segunda
prueba, relativa a la posición de la estructura al iniciar la segunda
prueba.
Los elementos estructurales ensayados no deben tener fisuras que
indiquen la inminencia de una falla por cortante.
110
GRACIAS
111
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