Imcyc 17 Concreto a Presion

7/14/2019 Imcyc 17 Concreto a Presion

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Problemas, causas y soluciones 67

E n e r o

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editado Por el instituto mexicadel cemento y del concreto

el concreto en la obra

®

Ccee eDeterminación delMódulo de elasticidadestático y relación dePoissonNMX-C-128-1997-ONNCCEPrimera parte



construcción y tecnología

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Concreto sometido

a presiónDeterminación del Módulo deelasticidad estático y relaciónde Poisson NMX-C-128-1997-

ONNCCE

Etido el concreto a esuerzos de compresióndentro del comportamiento elástico. Es lapendiente de la secante defnida por dospuntos de la curva del esuerzo-deorma-ción, dentro de esta zona elástica.

Relación de PoissonEs la relación entre las deormacionestransversal y longitudinal al estar someti-do el concreto a esuerzos de compresióndentro del comportamiento elástico.

Equipos, aparatose instrumentosMáquina de pruebaÉsta debe cumplir con lo especifcadoen la NMX-C-083. Contar con disposi-tivos para aplicar cargas a velocidad

constante, con un error menor o igualal 1 %. Para poder calcular el esuerzocorrespondiente a 50 millonésimas dedeormación unitaria, la división mínimaen su dispositivo indicador de carga nodebe ser mayor de 0,5 t, y permitir laapreciación de racciones de 0,25 t.

DeormímetrosSon dispositivos que se adaptan a losespecímenes y sirven para medir su

Primera parte

17 ConCrEto somEtido a prEsión

n este resumen se presenta elmétodo de prueba para la deter-minación del Módulo de Elasti-cidad Estático Secante (Módulo

de Young) y de la relación de Poisson enespecímenes cilíndricos de concreto, cuan-do se someten a esuerzos de compresiónlongitudinal. Usted puede usarlo paraamiliarizarse con los procedimientosbásicos de la Norma. Sin embargo, esteresumen no tiene la intención de rem-plazar los estudios completos que ustedhaga de la Norma.

DefnicionesMódulos de elasticidad estático

o secanteEs la relación que existe entre el esuerzo yla deormación unitaria axial al estar some-



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deormación bajo la carga aplicada. Paramedir las deormaciones longitudinalesen los especímenes, debe usarse un

dispositivo que pueda o no adherirse alespécimen cilíndrico y que permita reali-zar lecturas con exactitud de 0,0025 mm(una diezmilésima de pulgada), comomínimo, en dos líneas de medición dia-metralmente opuestas, paralelas al ejelongitudinal del cilindro y centradas conrespecto a la altura media del espécimen.La longitud eectiva de cada línea demedición no debe ser menor a 3 vecesel tamaño máximo del agregado en elconcreto y no mayor a dos tercios de laaltura del espécimen. Es conveniente queesta longitud de medición sea de un mediode la altura del espécimen.

En caso de emplearse especímenesde 15 cm x 30 cm, normales (estándar),esta longitud de medición debe ser de 15cm a 20 cm.

De estos dispositivos de mediciónexisten varios tipos.

Dos anillos y dos micrómetrosEstos son los más empleados; los anillosdeben ser rígidos; de preerencia metá-

licos y estar separados entre sí como seindica en el párrao anterior. Los anillosdeben contar con dos barras separado-ras que permitan centrarlos perecta-mente al espécimen y conservar estaseparación fja. Cada anillo debe tenercomo mínimo 3 tornillos de punta parapoder centrar y sujetar perectamente alespécimen y evitar deslizamientos.

Los anillos deben contar con elemen-tos diametralmente opuestos (Véasefgura 1), que permita la sujeción de losmicrómetros empleados para registrar

las deormaciones longitudinales.

Dos anillos y un micrómetroEs un dispositivo similar al indicado en laFigura 2, con la dierencia de que un ani-llo se fje rígidamente al espécimen y elotro se fje en dos puntas diametralmenteopuestas, de manera que tenga libertadde oscilar en dichos puntos. En este casola deormación se lee en un solo micró-metro obteniéndose aproximadamente el

doble de la deormación real del espéci-men, el actor de multiplicación se calculade acuerdo a la ecuación siguiente:

F= D/dEn donde:F: Es el actor de multiplicación.

D: Es la distancia entre el pivote y eleje del micrómetro, en cmd: Es la distancia entre el eje de los

dos tornillos y el pivote, en cm (Ver Fi-gura 2)

Deormímetros adheribles

Son dispositivos en los cuales se lee elcambio de la resistividad eléctrica deuna resistencia al variar el diámetro porcambio de su longitud (Straing Gage).

Figura 1: Deormímetro Espécimen

Perno

Marco

M i c r ó m e t r o

B

Micrómetro

Figura 2: Deormímetro

Marco

Espécimen

Micrómetro

PernoPivote

A

R e s o r t e



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(Véase Figura 3). Existe el inconvenientede que estos dispositivos no se adhieranadecuadamente cuando el concreto seencuentra en estado húmedo y ademásse requiere preparar el espécimen apli-cando una base de resina.

Medidor de deormación

transversalSi se desea obtener la relación de Poissondebe determinarse además de la deor-mación longitudinal, la transversal, con

un dispositivo capaz de medir el cambioen diámetro a la altura media del es-pécimen, con exactitud de 0,0005 mm.Existen 2 tipos:

Anillos y micrómetros

(3 anillos y dos micrómetros)Este es el dispositivo para medir la

deormación longitudinal, al cual se lecoloca un tercer anillo ormado por dossegmentos iguales, colocado a la mitadde los dos anillos del dispositivo. Esteanillo se sujeta al espécimen en dospuntos diametralmente opuestos y debetener elementos que permitan la suje-ción del segundo micrómetro para leer ladeormación transversal. (Véase fgura4). El anillo central debe estar unido alpivote para permitir la rotación de los dossegmentos del anillo plano horizontal. Enel lado opuesto del pivote o articulacióndeben ser conectados los dos segmentosa través de un medidor de caratula (mi-crómetro) u otro elemento sensor capazde medir con exactitud de 0,001 mm, detal orma que esta deormación será eldoble de la real cuando las distancias deleje de los apoyos del cilindro al centrode la articulación y al centro del medidorsean iguales. En caso contrario debe em-plearse la órmula siguiente:

H=L [A/ (A+B)]En donde:

H: Es la deormación diametral delespécimen.L: Es la lectura del deormímetro.A: Es la distancia entre la articulación

y el eje que pasa por los apoyos, en cm.B: Es la distancia entre el deormíme-

tro y el eje que pasa por los apoyos, encm. (Ver Figura 4).

Medidor adherible

Es un sistema ormado por dos medidoresde deormación adheribles (Strain Gage),colocados circunerencialmente en puntos

diametralmente opuestos a la altura mediadel espécimen. La deormación obtenidaes la deormación unitaria de la circune-rencia, en base a la cual debe calcularse ladeormación diametral como sigue:

H = C/ πEn donde:H: Es la deormación unitaria trans-

versal.C: Es la deormación unitaria de la

circunerencia.

Figura 3: Deormímetro adherible

Base de resina

Espécimen

Deformímetro adherible

Figura 4: Deormímetro extensómetro

Resorte

Marco

M i c r ó m e t r o

Perno

Pivote

A

Espécimen



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Nota: Tomado de la Norma NMX-C-128-1997-ONNCCE con fnes de promover lacapacitación y el buen uso del cementoy del concreto.

Usted puede obtener esta norma ylas relacionadas a agua, aditivos, agre-gados, cementos, concretos y acero dereuerzo en [email protected] al teléono del DF: 5273 1991.

Preparación yacondicionamientode las muestras

Los especímenes deben elabo-rarse y curarse de acuerdo a losprocedimientos descritos en laNMX-C-159 o en la NMX-C-160.La edad de prueba podrá serde 14 o 28 días dependiendodel tipo de concreto ó la edaden que se requiera conocer elmódulo de elasticidad.

Especímenes extraídos

con broca de diamante(Corazones)

Estos especímenes deben ob-tenerse de acuerdo a lo in-dicado en la NMX-C-169. Larelación de altura a diámetrodebe ser igual a 2, en el casode valores ineriores, mínimo1,5; los esuerzos deben corregirse poresbeltez; la edad de prueba será a la querequiera conocer el módulo de elastici-dad, pero nunca será menor de 14 ó 28días, dependiendo del tipo de concreto. Elensaye podrá realizarse en seco o húme-

do, dependiendo de las condiciones detrabajo de la estructura, conorme lo es-tablece la NMX-C-169. Cabe decir que noexiste inormación relativa a la dierenciade valores que puedan presentarse entreel módulo de elasticidad determinado encilindros normales (estándar) y los es-pecímenes de características dierentes,como lo son los corazones; por lo tanto,no deben correlacionarse los valores en-tre cilindros moldeados y corazones.

Medición de

especímenesEl diámetro y la altura

se determinan conel promedio de doslecturas registrándosecon una exactitud de 1mm, como lo indica laNMX-C-083 y NMX-C-169 para especímenesnormales (Estándar)y especímenes ex-traídos con broca dediamante, respectiva-mente.

Número de

especímenesEspecímenes cilín-

dricos moldeadosPara determinar el mó-dulo de elasticidad de

un concreto, debe disponerse como mí-nimo de 5 especímenes, dos de ellos seensayarán a compresión, de acuerdo a loindicado en la NMX-C-083 con el objeto deconocer el esuerzo máximo del concreto encondiciones normales (Estándar) de ensaye;

en tres restantes se determinara el módulode elasticidad estático.

Especímenes extraídos con brocade diamante (Corazones)

El número de especímenes en este casodependerá de la fnalidad para el cual seextrae, el tipo de obra, elemento u otroscasos. Es conveniente emplear un mínimode dos corazones extraídos de una mismazona para determinar el módulo de elasti-cidad y un tercer corazón para determinarla resistencia máxima a la compresión.

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