PARTE 3: Hormigón endurecido
PROPIEDADES MECANICAS: ENSAYOS
DURABILIDAD: PATOLOGÍAS MÁS FRECUENTES,
PREVENCIÓN Y EL DIAGNÓSTICO
NUEVO ENFOQUE PROYECTO CIRSOC 201:2002
HORMIGÓN ENDURECIDO
Propiedades mecánicas
El hormigón es un material compuesto que consiste en agregado
dentro de una pasta de cemento endurecida.
La resistencia del compuesto depende de la resistencia de sus
constituyentes y de unión entre ellos.
Pasta
Agregados
La resistencia a la compresión es una de las propiedades del
hormigón en estado endurecido más relevantes y que a su vez es
más fácil de evaluar. No presenta comportamiento elástico.
Factores que afectan la resistencia a
la compresión
CARACTERISTICAS DE
LOS COMPONENTES
CONDICIONES DE
ELABORACION
ERRORES DE
MUESTREO Y
ELABORACION
•
•
•
•
Cemento
Agua de mezclado
Agregados
Aditivos
• Relación a/c
• Agregado fino
• Relación aglomerante/agregado
• Contenido de aditivo
•Tiempo de mezclado
•Temperatura del hormigón
• Curado
• Extracción y homogenización de la
muestra
• Compactación y curado de las probetas
• Ensayo
Qué resistencia determinar?
Desventaja del hormigón : no se puede medir antes de su
colocación a diferencia del acero o de la madera!!! Se debe
esperar usualmente 7 o 28 días.
Se ha establecido procesos controlados para garantizar la
comparabilidad de los resultados.
La muestra debe ser representativa.
El ensayo es una medida de la resistencia “potencial”, con ella
se calcula la resistencia característica y es la que se usa en el
diseño.
La resistencia efectiva es la que tiene la estructura en las
condiciones reales de colocación, compactación, terminación y
curado.
Preparación y curado en obra de probetas para ensayos
de compresión (Norma IRAM 1524)
Moldes: Cilíndricos, resistentes y estancos. Esbeltez (h/d) igual
a dos Diámetro probeta ≥ 3 TMA (tamaño máximo agregado)
Varilla de compactación: De acero, cilíndrica, lisas, extremo
en forma de semiesfera (d = 1,6 cm )
Vibradores: Internos (f > 7000 rpm, d ≤ 1/4 diám. molde)
Externos (f > 3600 rpm, d ≤ 1/4 diám. molde)
Masa: material no metálico (peso = 0.6 ± 0.2 kg)
Preparación y curado en obra de probetas para
ensayos de compresión (Norma IRAM 1524)
Moldeo de las probetas
Asentamiento
≥ 5 cm ⇒ compactación con varilla
< 5 cm ⇒ compactación por vibración
Compactación con varilla (prob. 15 x 30 cm)
• Con movimientos verticales, con el extremo en forma de
semiesfera, se compacta en 3 capas, con 25 golpes de varilla por
capa
• No golpear el fondo
•Hacer penetrar la varilla 2 cm (aprox.) en la capa anterior
• Si luego de la compactación se observa huecos (dejados por la
varilla), se golpea a los costados del molde, en el nacimiento de
la capa, con una masa
Preparación y curado en obra de probetas para ensayos
de compresión (Norma IRAM 1524)
Compactación por vibración (prob. 15 x 30 cm):
• Se llena y se vibra en 2 capas de igual altura aprox.
• Detener cuando: aspecto liso,
se observa brillo en la superficie y
prácticamente no desprende burbujas de la superficie
Vibración interna:
• Introducir el elemento vibrante 3 veces en distintos puntos bien
distribuidos
• Capa 1: El vibrador no debe tocar el fondo.
• Capa 2: penetrar 2 cm en capa 1
• La extracción se realiza en forma lenta, evitando dejar vacíos
Vibración externa:
• Asegurar contacto firme entre el molde y la superficie vibrante
Llenado de probetas
Compactación por varilleo
y vibración
Pileta de curado:
Agua saturada con cal
Temperatura:
23 +/- 2 °C
Se monitorea diariamente
temperatura máxima y
mínima y se registra en
gráficos mensuales
Factores que afectan el
ensayo
Geometría de la probeta
Forma
cúbica = 1.25  cilíndrica para a = d
prismática = 0.95  cilíndrica para a = d
Ventajas de la forma cilíndrica
Facilidad de moldeo
Ausencia de bordes vivos
Dirección de ensayo paralela a la de ensayo
< efecto de zunchado en los extremos y la máquina
< sección transversal < carga de rotura
< volumen < peso
Factores que afectan el
ensayo
Geometría de la probeta
Esbeltez
1< h/d < 2
10 x 20
15 x 30

La resistencia se corrige cuando la altura
es menor 2d: testigos (norma IRAM 1551)
Desventajas de la probeta cilíndrica
1
Necesita un encabezado para mantener
el paralelismo, planicidad y perpendicularidad.
2
h/d
Factores que afectan el
ensayo
Máquina de ensayo
Rótula para acomodar desviaciones de
planitud (máx 4°)
Planitud, dureza y espesor de los platos de
carga
Tamaño de la probeta
A mayor tamaño > resistencia
> Probabilidad de falla
10 x 20
15 x 30
Factores que afectan el
ensayo
Velocidad de ensayo
> Velocidad > Resistencia
Contenido de humedad
Saturada a superficie seca < resistencia
Estado de referencia > seguridad
Temperatura
> Temperatura < Resistencia
Resistencia a la compresión
IRAM 1546
• Probetas cilíndricas: 150 mm x 300
•
•
•
•
mm
Caras encabezadas con mortero de
azufre, grafito y arena para
mantener la planicidad y
perpendicularidad al eje
longitudinal
Condiciones del equipo: Error en la
carga aplicada +/- 1%
Condiciones del ensayo:
Velocidad de aplicación de la carga:
1.3 mm/min (maq. Tornillo), 0.4 ±
0.2 MPa/s (maq. hidráulicas)
Probetas cilíndricas de
15 x 30 cm encabezadas
Medición y encabezado (IRAM
1574)
Material de encabezado (IRAM
1553)
Mortero: azufre, grafito y arena pasa 150 m
Funde a 150 °C
Verificación de resistencia en cubos de 5 cm
 > 34.5 MPa
Ensayo de compresión
Rotura tipo reloj de arena
Propiedades elásticas
Módulo tangente al origen: carece de aplicación
práctica
Módulo tangente en un punto: no es representativo
Módulo secante: se calcula entre el cero y 40 %
Módulo cuerda: se evita la irregularidades en el
origen

E =  40 % -  50
 40 % - 50 E-06
 40 %
Se realiza dos ciclos
de
carga y descarga y se
 50
50 E-06  40 %

Módulo de elasticidad cuerda (ASTM C
469)
El dispositivo utilizado para el
ensayo consta de un
compresómetro y un
extensómetro
Las probetas utilizadas son
las mismas que las del
ensayo de compresión
P
Resistencia a la tracción
Tracción directa
Engorroso, puede fallar el adhesivo
Flexión: con carga en 2/3 elimina el corte
P/2
P
M
1/3 L
P/2
M
Resistencia a la flexión (IRAM
1547)
•Probeta
prismática
simplemente
apoyada con cargas en los tercios
•Condiciones de la probeta: Humedad de
saturación
•Condiciones del ensayo: Velocidad de
aplicación de la carga función de la
tensión en la fibra inferior (0.86 – 1.21
MPa/min)
Resistencia a la tracción
Tracción por compresión diametral: t = 0.85 txCD
P
txCD = 2P/ D
L
Ventajas: se utiliza la misma probeta que en
compresión
presenta menos dispersión que flexión
Resistencia a la tracción por
compresión diametral
(IRAM 1658)
Extracción de testigos: se
debe zonificar la estructura
para que los resultados sean
representativos
Los detectores de armadura sirven para
medir
• el recubrimiento de barras de diámetro
conocido
• el recubrimiento de barras de diámetro
desconocido
• el diámetro de la barra, aunque esto
escapa a la especificación del equipo y da
resultados ambiguos
Se ha encontrado que se debe elegir entre
Determinación de la grilla de armaduras con el detector
Extracción de testigos
Ensayo de compresión de testigos
(IRAM 1551)
Curado: si la estructura no
está saturada, se ensaya en
condiciones de
laboratrorio.
Se encabeza como en el
ensayo de probetas,
previamente se debe
garantizar la planicidad de
los extremos mediante
corte con sierra
diamantada.
El resultado se corrige por
esbeltez diferente de 2.
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Clase 7