Control de la resistencia del hormigón

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL TECNOLOGÍA DEL HORMIGÓN (CIV-219)

1. ZAMBRANA CONDORI JHONNY AIRTON2. RODRIGUEZ GAMARRA JUAN3. HUMEREZ CALLE JOSE LUIS4. COLQUE VELIZ ESTHER ABIGAIL5. ROJAS VEGA DANIELA ANGELA6. ARCANI HUANTO JUAN CARLOS

INTEGRANTES:

«CONTROL DE CALIDAD»

OBJETIVOS

• Dar a conocer los ensayos que se realizan para el control de la calidad del hormigón según la Norma Boliviana CBH – 87.

• Dar a conocer la aplicación de la Norma Boliviana CBH – 87 con ejemplos de aplicación.

CONTROL DE CALIDAD DEL HORMIGÓN

El control de calidad del hormigón amasado se reduce normalmente al de su consistencia y su resistencia. Independientemente se comprobara el tamaño máximo nominal del árido de acuerdo con lo especificado.También se realizara control de la calidad de características especiales que pueda exigir el pliego de Especificaciones Técnicas.

Control de la consistencia del hormigón.

La consistencia del hormigón amasado habrá de ser de la prescrita en el pliego de especificaciones técnicas o la indicada en su momento por el Director de Obra.El control de la consistencia , proporciona al Director de Obra una información muy valiosa para la aceptación condicionada o el rechazo de las amasadas de hormigón.La consistencia se medirá mediante el ensayo en el cono de Abrams.Los resultados obtenidos en los ensayos de consistencia deberán quedar dentro de los márgenes de tolerancia.Si los resultados obtenidos de los ensayos no satisfacen las condiciones exigidas, se rechazará la amasada correspondiente y se corregirá la dosificación adoptada.

Control de la resistencia del hormigón

• Independientemente de los ensayos de control de materiales componentes , la consistencia del hormigón y los que puedan prescribirse en el Pliego de Prescripciones Técnicas Particulares, deberán efectuarse los ensayos de control de la resistencia del hormigón; que pueden ser:

»Previos»Característicos»De control»De información

Generalidades

• Previamente es necesario conocer el concepto de precepto:

• Precepto. Cada una de las instrucciones o reglas que se dan o establecen para el conocimiento o manejo de un arte o facultad.

• Preceptivo ≈ Que se puede mandar a realizar

• En la siguiente tabla se muestra las características de cada ensayo de manera general de manera:

• Se realizarán en laboratorio antes de comenzar el hormigonado de la obra para establecer la dosificación que habrá de emplearse, teniendo en cuenta los materiales disponibles y aditivos que se vayan a emplear y las condiciones de ejecución previstas

Ensayos Previos

Se fabricaran 4 amasadas distintas, tomándose 3 probetas cada una para ensayo a los 28 días de edad, por cada dosificación que se desee establecer, y se operará de acuerdo con los métodos de fabricacion , conservación y se romperan segun ensayo NB/UNE 7240 y NB/UNE 7242

• De los valores así obtenidos se deducirá el valor de la resistencia media en el laboratorio fcm que deberá superar el valor exigido a la resistencia de proyecto con margen suficiente para que, con la dispersión que introduce la ejecución en obra, la resistencia característica real de la obra sobrepase también a la de proyecto.

Ensayos Previos

• La resistencia media aritmética (fcm) que se debe obtener varia con las condiciones de ejecución, deberá ser mucho mayor en condiciones mínimas, mientras que no será tan lejano al fck cuando se trabaja en condiciones muy buenas.

• El valor de resistencia característica real en obra tendrá un comportamiento muy disperso con condiciones mínimas, debido a que habrá poco control en el proceso de fabricación.

• Producto de ensayo ensayo se pueden obtener varias dosificaciones.

DESCRIPCION DE LAS CONDICIONES DE EJCUCION :Condiciones mínimas.-Cemento sin conservación adecuada, ni comprobaciones frecuentes de su estado. Áridos medidos en volumen sin precisión comprobada. Ausencia de correcciones en volúmenes de arena cuando varia la humedad, y sin corregir por esponjamiento.

• Condiciones buenas.- cemento bien conservado con frecuentes comprobaciones de su calidad. Áridos cuidadosamente medidos en volumen. Reajuste en la cantidad de agua vertida en la hormigonera conforme a las variaciones de humedad.

• Condiciones Muy buenas.- Control estricto de la calidad del cemento y de la relación de agua cemento. Áridos medidos en peso, determinando periódicamente su granulometría y humedad. Laboratorio a disposición, instrumentos calibrados y verificados periódicamente.

• Salvo en el caso de emplear hormigón procedente de central o de que se posea experiencia previa con los mismos materiales y medios de ejecución, estos ensayos son preceptivos en todos los casos y tienen por objeto comprobar, en general antes del comienzo del hormigonado, que la resistencia característica real del hormigón que se va a colocar en la obra no es inferior a la de proyecto.

Ensayos Característicos

Se fabricaran 6 amasadas distintas, tomándose 3 probetas de cada una para ensayo a los 28 días de edad, y se operará de acuerdo con los métodos de ensayo NB/UNE 7240 y NB/UNE 7242.

Resulta útil varias dosificaciones iníciales, para no tener que comenzar de nuevo todo el proceso, produciendo un retraso en la marcha de la obra.

• Con los resultados de las roturas se calculará el valor medio correspondiente a cada amasada, obteniéndose la serie de seis resultados medios:

• x1 < x2 < … < x6• El ensayo característico se considerará

favorable si se verifica:• x1 + x2 – x3 > fck


• En cuyo caso se aceptará la dosificación y proceso de ejecución correspondientes.

• En caso contrario no se aceptarán, introduciéndose las oportunas correcciones y retrasándose el comienzo del hormigonado hasta que, como consecuencia de nuevos ensayos característicos, se llegue al establecimiento de una dosificación y un proceso de fabricación aceptable.


• Ejemplo: Obra con fck=20 (Mpa)• Se obtuvo en laboratorio:


Amasada Probeta 1

Probeta 2

Probeta 3

Valor medio

1 20 23 23 22,002 22 20 22 21,333 24 18 22 21,334 25 23 24 24.005 23 25 24 24,006 25 23 21 23,00

Ordenamos los datos:


x1=21.33(Mpa) x2=21.33(Mpa) x3=22.00(Mpa) fck=20 (Mpa)

se considerará favorable si se verifica:x1 + x2 – x3 > fck

21.33 + 21.33 – 22 > 2020.66 > 20

Para nuestro caso se acepta la dosificación que se esta usando en obra.

ENSAYOS DE CONTROLEXPOSITOR: JOSÉ LUIS HUMÉREZ CALLE

Generalidades

Control total (control al 100%)

• Se conocen la resistencias de todas las amasadas.

Control Estadístico

• Solo se conocen las resistencias de un cierto número de amasadas.

Estos ensayos son PRECEPTIVOS en todos los casos y tienen por objeto comprobar, a lo largo de la ejecución, que la resistencia característica del hormigón de la obra es igual o superior a la de proyecto.Este control podrá realizarse según dos modalidades:

GeneralidadesEn ambas modalidades los ensayos se realizan sobre probetas enmoldadas en obra, conservadas (curadas), refrentadas y rotas por procedimientos normalizados.Para edificación los ensayos de control del hormigón, serán realizados por laboratorios con equipamiento adecuado y personal capacitado.

NOTA:

•El objeto de los ensayos de control es comprobar que las características de calidad del hormigón, curado en condiciones normales y a 28 días de edad, son las previstas en el proyecto.•En ambas modalidades, los ensayos se realizan sobre probetas ejecutadas en obra, conservadas y ensayadas según lo indicado en las N.B. /UNE 7240 y N B /UNE 7242

• Esta modalidad de control es de aplicación a cualquier obra y cualesquiera que sean los valores adoptados para γc.

Determinando la RESISTENCIA

TODAS LAS AMASADAS

COMPONENTES DE LA PARTE DE LA

OBRA

A partir de sus resultados, determinar el valor de la resistencia característica Real

Para que el conjunto de amasadas sometidas a control sea aceptable, es preciso que se verifique:

•En la mayoría de las obras, este tipo de control no deberá utilizarse, por el elevado número de probetas que implica confeccionar, conservar y romper, la complejidad de todo orden que supone para la obra y el elevado costo del control.

NOTA

Control Estadístico del Hormigón

• En este caso, en función del valor adoptado para γc se establecen tres niveles de control estadístico de la calidad del hormigón:

Los niveles son:

a) Control estadístico a nivel Reducido

b) Control estadístico a nivel reducido Normal

c) Control estadístico a nivel reducido Intenso

a) Ensayos de control a nivel Reducido

En este nivel el control se realiza por medición de la consistencia del hormigón, fabricado de acuerdo con dosificaciones tipo.

Con la frecuencia que se indique en el Pliego de Especificaciones Técnicas o por el Supervisor de Obra, y con no menos de cuatro determinaciones espaciadas a lo largo del día se realizará un ensayo de consistencia.

Valores obtenidos de tales ensayos y de las decisiones

Quedaran en un registro escrito.

NOTA:

•Esta modalidad de control es de aplicación exclusivamente a obras en que la resistencia característica exigida en el proyecto no sea superior a 150 MPa, se empleen dosificaciones tipo, con un mínimo de 300 kg de cemento por metro cúbico de hormigón, y en cuyo proyecto se haya adoptado γc = 1,70.•Este nivel de control es de aplicación, fundamentalmente, a obras de escasa importancia, en las que no siendo fácil recurrir a laboratorios especializados, no es excesivamente costoso incrementar la dosificación de cemento para garantizar, por métodos indirectos, el valor de la resistencia de proyecto del hormigón.

Esta modalidad de control es de aplicación a obras cuyo proyecto se haya adoptado para el valor 1.5 ≤ γc < 1.75. A efecto de control, se dividirá la obra en partes sucesivas (lotes), inferiores a:

a) Ensayos de control a nivel Normal

objetivo• Determinar si el hormigón de cada lote es aceptable

• Se realiza comprobando la resistencia de por lo menos dos (2) amasadas, tomadas al azar entre las destinadas a la construcción de los diversos elementos estructurales de la obra sometida a control

• Ordenados de menor a mayor los resultados de las determinaciones de resistencia de las N amasadas sometidas a control, en la forma:

• se define como resistencia característica estimada en este nivel, la deducida aplicando las siguientes expresiones:

• Donde:

Comentario:para poder explicar con toda corrección esta expresión, seria bueno conocer el valor del coeficiente de variación “δ de la población, puesto que KN es función de tal coeficiente y del numero “N” de amasadas.

• Este tipo de control es preceptivo siempre que la resistencia de proyecto sea mayor a 25Mpa, y cuando se adopte un valor de γc<1.5

• A los efectos de control, se dividirá la obra en partes sucesivas , con arreglos a criterios indicados anteriormente.

a) Ensayos de control a nivel intenso

objetivo

• Determinar si el hormigón utilizado en la construcción de las diversas partes de la obra es aceptable

• Obtenidas las resistencias de las N amasadas y ordenadas dichas resistencias de menor a mayor den la forma.

• Se define resistencia característica estimada en este nivel, como:

• En la cual los diferentes símbolos tienen los mismos significados.

• Se aceptara siempre que se cumpla con:

• Los valores de N se establecerán de acuerdo con la sistemática que a continuación se indica.

Al iniciar el control se tomara N=12, Cuando en cuatro lotes consecutivos con N=12, se haya obtenido ( fck,est ≥ fck ) se tomara los siguientes N=6.

Se volverá a tomar N=12, a partir del momento en que con N=6, se obtenga ( fck,est < fck )

Se volverá a tomar N=6 tan pronto como en cuatro lotes consecutivos con N=12, se obtenga ( fck,est ≥ fck )

DECISIONES DERIVADAS DE LOS ENSAYOS DE CONTROL

Cuando un lote de obra es sometida a cualquier nivel de control estadístico.

Y cuando se obtenga

se aceptara dicho lote.

fc.est fck

Si resultase

a falta de una clara anticipación en el pliego de especificaciones técnicas y sin perjuicio de las sanciones contractuales que se hayan acordado, Se procederá como sigue:

fc.est fck


a) El lote o la obra se aceptara.

b)Si el supervisor de obra podrá ordenar que a costa del constructor proceda a realizar los ensayos y estudios que procedan de entre las siguientes.

fc.est 0.9*fck

fc.est 0.9*fck


•Estudio de la seguridad de los elementos que componen el lote, en función de la fc.est deducida de los ensayos de control, para estimar la variación del coeficiente de seguridad global respecto del previsto en el proyecto•Ensayos de información para estimar la resistencia del hormigón puesto en obra .•Ensayos estadísticos de puesta en carga ( de procedimiento normalizado en) elementos estructurales sometidos a flexión. la carga de ensayo no excederá del valor característico de la carga tenida en cuenta en calculo de la obra

En función de los estudios y ensayos ordenados por el supervisor de obra y la información adicional que el constructor pueda aportar , aquel decidirá si los elementos que componen el lote se:

Aceptan

Demuelen

refuerzan

ENSAYOS DE INFORMACION

• Estos ensayos solo son obligatorios en los casos fc.est 0.9*fck o cuando así lo indique el pliego de especificaciones técnicas .

OBJETIVOconocer la resistencia real del hormigón de una parte determinada de la obra , a una cierta edad o tras un curados en condiciones análogas a la de la obra.


• Los ensayos de información del hormigon pueden coincidir en :

a) La fabricación y rotura de probetas en forma análoga a la indicada para los ensayos de control, pero conservando las probetas, no en agua, si no en unas condiciones que sean lo mas parecidas posible a aquellas en las que se encuentra el hormigón cuya resistencia se busca.

ENSAYOS DE INFORMACIONb) La rotura de probetas testigo extraído

del hormigón endurecido, de acuerdo con el método previsto en las N.B./UNE 7241 y N.B./UNE 7242. Este tipo de ensayo solo podrá realizarse cuando dicha extracción pueda efectuarse sin afectar de modo sensible a la capacidad resistente de la obra.

c) Como complemento de los anteriores, el método no destructivos confiables, debidamente correlacionados con aquellos que merezcan la aprobación del director de obra.


• Para la valoración de la resistencia obtenida en los ensayos a), b) Y c) debe tenerse en cuenta que en pilares o elementos análogos, la resistencia puede tener reducción hasta del 10% respecto a la de calculo.

ENSAYOS DE INFORMACION• Como también la realización de estos ensayos tiene interés en los

siguientes pasos : Cuando no se dispone de suficiente números de resultado de control Cuando exista dudas sobre la ejecución de la obra

( transporte, vertido compactación, y curado de Ho) Para seguir el progresivo desarrollo de resistencia en hormigones

jóvenes En estructuras con síntomas de deterioro o que han estado sometida

a acciones que podrían haber afectado su capacidad resistente ( sobrecargas, fuego heladas y otros).

Cuando por cambio de uso , una determinada estructura va soportar acciones no previstas en el proyecto inicial

Nro. DETALLE EDAD EN DIAS

RESULTADO [Kg/cm2]

4 Muro de Elevación 28 212,25 Pantalla Muro Av. Costanera 1er Cuerpo 28 212,26 Elevación Muro 28 210,67 Elevación Muro 28 2248 Muro de Eleva. Av. Cost. Cuerpo 2 29 322,59 Muro de Eleva. Av. Cost. Cuerpo 2 29 33010 Pantalla Muro Rio 2do cuerpo 28 214,1511 Muro Elev. Cuerpo 2 Prog 0+48 31 251,912 Muro Elev. Cuerpo 2 Prog 0+48 31 241,813 Pantalla Muro Av. Costanera 2do Cuerpo 28 241,6314 Pantalla Muro Rio 1er cuerpo 28 241,6316 Zapata muro parte inicial 31 214,518 Elevación Sector Rio Parte Inicial 29 238,819 Zapata muro posterior 31 28920 Muro posterior 2do cuerpo 30 354,421 Elevación Muro Fondo 8 243,3

Proceso de Calculo según la Norma Boliviana

Para realizar el control de calidad de una obra se realizaron ensayos para obtener la resistencia, donde se obtuvieron los siguientes resultados:

Un requisito según la norma es que se debe tratar de cumplir los 28 días de edad.Se realiza una observación y se ve que hay datos que son menores a los 28 días, entonces se descartan los que no cumplen.

Nro DETALLE EDAD EN DIAS

RESULTADO [MPa]

4 Muro de Elevacion 28 21,225 Pantalla Muro Av. Costanera 1er Cuerpo 28 21,226 Elevacion Muro 28 21,067 Elevacion Muro 28 22,48 Muro de Eleva. Av. Cost. Cuerpo 2 29 32,259 Muro de Eleva. Av. Cost. Cuerpo 2 29 3310 Pantalla Muro Rio 2do cuerpo 28 21,41511 Muro Elev. Cuerpo 2 Prog 0+48 31 25,1912 Muro Elev. Cuerpo 2 Prog 0+48 31 24,1813 Pantalla Muro Av. Costanera 2do Cuerpo 28 24,16314 Pantalla Muro Rio 1er cuerpo 28 24,16316 Zapata muro parte inicial 31 21,4518 Elevacion Sector Rio Parte Inicial 29 23,8819 Zapata muro posterior 31 28,920 Muro posterior 2do cuerpo 30 35,4421 Elevacion Muro Fondo 8 24,33

Entonces queda:Nro

DETALLEEDAD EN

DIASRESULTADO

[MPa]4 Muro de Elevacion 28 21,225 Pantalla Muro Av. Costanera 1er Cuerpo 28 21,226 Elevacion Muro 28 21,067 Elevacion Muro 28 22,48 Muro de Eleva. Av. Cost. Cuerpo 2 29 32,259 Muro de Eleva. Av. Cost. Cuerpo 2 29 33

10 Pantalla Muro Rio 2do cuerpo 28 21,41511 Muro Elev. Cuerpo 2 Prog 0+48 31 25,1912 Muro Elev. Cuerpo 2 Prog 0+48 31 24,1813 Pantalla Muro Av. Costanera 2do Cuerpo 28 24,16314 Pantalla Muro Rio 1er cuerpo 28 24,16316 Zapata muro parte inicial 31 21,4518 Elevacion Sector Rio Parte Inicial 29 23,8819 Zapata muro posterior 31 28,920 Muro posterior 2do cuerpo 30 35,44

Se resuelve, según los siguientes pasos:Paso N°1.- Se ordena de menor a mayor, los datos obtenidos:

ORDENANDO DE MENOR A MAYOR

Nro DETALLE EDAD EN DIAS

RESULTADO [MPa]

6 Elevacion Muro 28 21,064 Muro de Elevacion 28 21,225 Pantalla Muro Av. Costanera 1er Cuerpo 28 21,2210 Pantalla Muro Rio 2do cuerpo 28 21,41516 Zapata muro parte inicial 31 21,457 Elevacion Muro 28 22,418 Elevacion Sector Rio Parte Inicial 29 23,8813 Pantalla Muro Av. Costanera 2do Cuerpo 28 24,16314 Pantalla Muro Rio 1er cuerpo 28 24,16312 Muro Elev. Cuerpo 2 Prog 0+48 31 24,1811 Muro Elev. Cuerpo 2 Prog 0+48 31 25,1919 Zapata muro posterior 31 28,98 Muro de Eleva. Av. Cost. Cuerpo 2 29 32,259 Muro de Eleva. Av. Cost. Cuerpo 2 29 3320 Muro posterior 2do cuerpo 30 35,44

Paso N°2.- Se obtiene un estimador:

SUMATORIA Ʃ 379,931PROMEDIO fcm 25,33

Donde se saca previamente, la sumatoria (Ʃ), promedio (fcm), desviación estándar (s).

por ser N≥6, corresponde:

Como N≥6

Calculo del Parámetro Kn


• CALCULO DE δ:

• Numero de AmasadasNumero de amasadas N 15


Calculo de fck,estNumero de amasadas N 15Numero de Probetas: se ve que es impar m 7Coeficiente de variacion δ 0,18

NO CUMPLE

CUMPLE

Conclusión:La muestra cumple el segundo criterio, por tanto se acepta el lote.

Cuando en una parte de la obra sometida a cualquier control estadístico, se obtenga fc,est

>= fck se aceptara dicha parte.Si sucede fc,est < fck a falta de una explicita

previsión del caso en el correspondiente pliego de especificaciones técnicas se

procederá:Si fc,est >= 0.9 fck la obra se aceptaraSi fc,est < 0.9 fck el director e obra

dispondrá hacer ensayos de información:

EXTRACCION DE NUCLEOS

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Control de la resistencia del hormigón