Servicios Técnicos Especiales Realizados Ucv

7/25/2019 Servicios Tcnicos Especiales Realizados Ucv

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SERVICIOS TCNICOS ESPECIALES REALIZADOS

RECIENTEMENTE

Compilacin realizada por el Prof. Angelo Marinilli

Instituto de Materiales y Modelos Estructurales

Facultad de Ingeniera

Universidad Central de enezuela

RESUMEN

El presente tra!a"o tiene como o!"eto presentar algunos serviciost#cnicos especiales realizados recientemente por el Instituto deMateriales y Modelos Estructurales $IMME% para la industria de laconstruccin y el sector industrial de enezuela.

Palabras clave:servicios t#cnicos especiales& prue!as de carga&patologa estructural& ensayos estructurales.

SPECIAL TECHNICAL SERVICES RECENTLY PERFORMED

ABSTRACT

'(e aim of t(is paper is to present some special tec(nical servicesrecently performed !y t(e Instituto de Materiales y ModelosEstructurales $IMME% for t(e construction industry and t(e industrialsector at enezuela.

e! "#r$s:special tec(nical services& load tests& structuralpat(ology& structural tests.

%& INTRODUCCI'N

El Instituto de Materiales y Modelos Estructurales $IMME% es uninstituto adscrito a la Facultad de Ingeniera de la Universidad Centralde enezuela. )esde su origen como la!oratorio de materiales (astaevolucionar en un instituto de investigacin especializado& (aprestado un invalua!le aporte al sector tecnolgico y a la industria dela construccin en enezuela& mediante la prestacin de asesorasespecializadas& servicios t#cnicos rutinarios y servicios t#cnicos

especiales.


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Esta nota t#cnica tiene como fin presentar algunos de los serviciost#cnicos especiales *ue (a prestado recientemente el IMME a diversosentes p+!licos y privados en el sector de la construccin enenezuela.

(& PRUEBAS DE CAR)A

,a evaluacin de la resistencia y el comportamiento de miem!rosestructurales o de estructuras ya construidas puede ser realizadamediante prue!as de carga realizadas en campo o en la!oratorio. Enestas prue!as los miem!ros o las estructuras son sometidos a unproceso de carga controlado (asta alcanzar la condicin *ue sere*uiera evaluar. Para realizar estas prue!as se siguen loslineamientos del captulo - de la /orma enezolana C0E/I/

MI/)U1 -23452 titulada 6Estructuras de Concreto Armado paraEdificaciones. An7lisis y )ise8o6.

(&% Pr*ebas $e car+a real,-a$as e. ca/0#

9.-.- Prueba de carga de una losa

En este servicio se realiz una prue!a de carga so!re una losa deentrepiso en un edificio de dos plantas. El sistema estructural eraaporticado y esta!a constituido por columnas de concreto reforzado y

vigas de perfiles de acero. El sistema de losas esta!a constituido poruna loseta de concreto con malla e:pandida y correas de perfiles deacero. ,os cerramientos y la ta!i*uera eran de mampostera de!lo*ues de arcilla.

,as cargas a ser aplicadas so!re la losa fueron estimadas seg+n eluso de la edificacin y tomando en cuenta el peso propio de laestructura a ser evaluada& todo seg+n lo esta!lecido en las /ormasenezolanas C0E/I/ MI/)U1 9;;9 y C0E/I/ MI/)U1 -23

tituladas 6Criterios y Acciones Mnimas para el Proyecto deEdificaciones6 y 6Estructuras de Concreto Armado para Edificaciones.An7lisis y )ise8o6& respectivamente. )urante la prue!a& la carga fueaplicada mediante doce incrementos de carga para tener unaadecuada apreciacin de las deformaciones ocurridas en la losa. ,ascargas fueron aplicadas mediante lastre constituido por !olsas dearena de peso cali!rado& colocadas seg+n una cuadrcula di!u"ada enla losa& tal como puede o!servarse en la Figura -.
http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0376-723X2003000200005#fig1http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0376-723X2003000200005#fig1


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F,+*ra %& As0ec1# $el 0r#ces# $e car+a $e lal#sa $*ra.1e la 0r*eba $e car+a

Con la finalidad de medir las deformaciones ocurridas durante laprue!a de carga se emple un total de doce fle:metros& distri!uidosde manera de tener un adecuado levantamiento de la deformacintotal del 7rea ensayada. ,a Figura 9muestra un es*uema de lainstrumentacin empleada durante la prue!a de carga.

F,+*ra (& Es2*e/a $e la *b,cac,3. $e l#s4le56/e1r#s e/0lea$#s $*ra.1e la 0r*eba $e

car+a 7/e$,$as e. /8


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Para garantizar la seguridad del personal y de la estructura durante laprue!a de carga se dise8 y construy un sistema de seguridadaporticado en madera formado por tres cuerpos independientes& talcomo puede o!servarse en la Figura 3.

F,+*ra 9& S,s1e/a $e se+*r,$a$ e/0lea$# $*ra.1e la 0r*eba $e

car+a)urante la prue!a se registraron las deformaciones producidas porcada incremento de carga. ,uego se registraron las deformaciones 9& De1alle $e la ,.s1r*/e.1ac,3. e/0lea$a 0ara /e$,r

las car+as a0l,ca$as 7cel$a $e car+a8


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F,+*ra ?& S,s1e/a $e c#.1r#l ! a$2*,s,c,3. $e $a1#s e/0lea$#

$*ra.1e la 0r*eba $e car+a,a prue!a de carga se considera satisfactoria si el m7stil y su ancla"eson capaces de resistir la carga aplicada sin un aumento significativode la deformacin lateral. A tal efecto se consider como control de6alerta temprana6 a*uella condicin de carga *ue generara un cam!ioen la pendiente del gr7fico carga contra desplazamiento.

(&( Pr*ebas $e Car+a Real,-a$as e. Lab#ra1#r,#

Pruebas de carga de sistemas de losa compuestos

El o!"eto de este servicio fue certificar tres losas compuestasmediante la realizacin de prue!as de carga. ,as tres losas tenandimensiones glo!ales de


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carga. Cada losa fue colocada so!re dos apoyos separados entre s3&>;m. ,a Figura 5muestra un aspecto del monta"e de una losaantes de la prue!a de carga.

F,+*ra @& S,s1e/a $e e.1re0,s# c#/0*es1# a.1es $e la 0r*eba$e car+a&Obs


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F,+*ra & Pr#ces# $e car+a $*ra.1e la 0r*eba

Para medir la defle:in en cada losa se dispuso de tres fle:metrosso!re la lnea central del mismo con el fin de esta!lecer ladeformacin vertical& tal como puede ser o!servado en laFigura -;.


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F,+*ra %& I.s1r*/e.1ac,3. e/0lea$a $*ra.1e la 0r*eba $ecar+a

,as deformaciones producidas por el proceso de carga so!re las losasse registraron en cada incremento de carga& al ca!o de 9< (oras determinar el proceso de carga y finalmente se registr la deformacinal ca!o de 9< (oras de descargar completamente las losas. Con lasdeformaciones registradas se determin si las losas tuvieron uncomportamiento satisfactorio de acuerdo a lo esta!lecido en la normavenezolana C0E/=/ MI/)U1 -2345.

9& PATOLO)A DE EDIFICACIONES

9&% Eval*ac,3. $e la c#rr#s,3. e. *.a es1r*c1*ra $e c#.cre1#

re4#r-a$#

En este estudio se realiz la evaluacin de la estructura y el estado decorrosin de los stanos de un con"unto residencial. ,a estructura delos stanos esta!a compuesta de dos mdulos separados por una"unta de dilatacin. El sistema de construccin utilizado fue deprticos de concreto reforzado y losas macizas armadas en dosdirecciones para las losas de entrepiso y de tec(o.

,a evaluacin realizada incluy los siguientes ensayos@ auscultacin

mediante la toma de lecturas ultrasnicas en elementos estructuralesde concreto armado& e:traccin y ensayo de n+cleos de concreto&replanteo de da8os y evaluacin del potencial de corrosin mediantela media celda de co!re 4 sulfato de co!re.

e realizaron tomas de lecturas ultrasnicas para compro!ar lacontinuidad de los elementos estructurales as como evaluar la(omogeneidad del concreto en la estructura. Para esto se siguieronlos lineamientos indicados en la norma venezolana C0E/I/ ->5-

titulada 6M#todo de ensayo para determinar la velocidad depropagacin de ondas en el concreto6. ,a evaluacin de la resistenciadel concreto consisti en e:traer n+cleos en vigas y columnaspreviamente seleccionadas y posteriormente ensayarlos acompresinB todo seg+n lo esta!lecido en las normas venezolanasC0E/I/ 3


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F,+*ra %%& E51racc,3. $e *. .cle# $e c#.cre1# e. *.a v,+a

En uno de los niveles del stano se pudo apreciar agrietamiento enuna losa y en una de las vigas de apoyo& el cual (a!a sido reparadosuperficialmente. Igualmente se o!servaron filtraciones de agua atrav#s de la "unta de construccin *ue separa los dos mdulos delstano& las cuales generaron deterioro del concreto y corrosin enalgunas vigas y columnas& tal como se puede o!servar en la Figura-9.
http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0376-723X2003000200005#fig12http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0376-723X2003000200005#fig12http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0376-723X2003000200005#fig12http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0376-723X2003000200005#fig12


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F,+*ra %(& E4ec1# $e la c#rr#s,3. e. *.a v,+a $e c#.cre1#re4#r-a$#

A fin de evaluar los potenciales de corrosin presentes en laestructura analizada se utilizaron los procedimientos descritos en lanorma A'M C 5> 6tandard test met(od for (alf4cell potentials ofuncoated reinforcing steel in concrete6& mediante un instrumento demedicin denominado celda de co!re 4 sulfato de co!re. En la Figura-3se presenta la distri!ucin de curvas e*uipotenciales o!tenida enuna de las losas analizadas.

Finalmente se realiz un proyecto de reparacin seg+n lo esta!lecidoen las normas venezolanas C0E/I/ MI/)U1 -23& C0E/I/MI/)U1 9;;9 y C0E/I/ MI/)U1 3


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F,+*ra %9& L6.eas e2*,0#1e.c,ales c#rres0#.$,e.1es a laslec1*ras $e la cel$a $e c#bre s*l4a1# $e c#bre $e *.a $e las

l#sas $el s31a.# 7e. /,l,v#l1,#s8

9&( Eval*ac,3. $e *. e$,4,c,# a4ec1a$# 0#r *. ,.ce.$,#

En este servicio se realiz un estudio preliminar de patologaestructural a un edificio afectado por un incendio. El edificio tena unaestructura de concreto reforzado& aporticada en dos direccionesortogonales y conformada por vigas planas em!utidas en las losasmacizas. Antes del incendio la edificacin conta!a con stano& planta!a"a& cuatro niveles y una sala de m7*uinas. El edificio fue construidoen la d#cada de -?


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F,+*ra %& E$,4,c,# a4ec1a$# 0#r *. ,.ce.$,#


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F,+*ra %=& Da#s #bserva$#s e. *.a c#l*/.a $e c#.cre1#re4#r-a$#

El estudio patolgico se !as fundamentalmente en un levantamientode los da8os producidos por el incendio. e evalu la (omogeneidaddel concreto y la posi!le presencia de agrietamiento no visi!lemediante la toma de lecturas ultrasnicas. ,a Figura ->muestra unaspecto de la toma de lecturas ultrasnicas en una columna deconcreto reforzado. 'am!i#n se evalu la resistencia del concretomediante la e:traccin y ensayo a compresin de n+cleos de concretode columnas& vigas y losas. ,a Figura -muestra la e:traccin de unn+cleo de concreto en una losa. )e igual manera se determin laconfiguracin de acero mediante la lectura con el e*uipo 6ferro scan6y& finalmente& se determinaron las propiedades mec7nicas del

refuerzo mediante la e:traccin y ensayo a traccin de !arras deacero. El ensayo de la !arras de acero se realiz seg+n la normavenezolana C0E/I/ 9?? titulada 6Ensayo de traccin paramateriales met7licos6 y la clasificacin de las mismas se realiz seg+nla norma venezolana C0E/I/ 3-> titulada 6arras y rollos de acerocon resaltes para uso como refuerzo estructural6.
http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0376-723X2003000200005#fig16http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0376-723X2003000200005#fig17http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0376-723X2003000200005#fig16http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0376-723X2003000200005#fig17


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F,+*ra %>& T#/a $e lec1*ras *l1ras3.,cas e. *.a c#l*/.a $ec#.cre1# re4#r-a$#

F,+*ra %?& E51racc,3. $e *. .cle# $e c#.cre1# e. *.a l#sa

,os resultados del estudio patolgico permitieron determinar lae:tensin de los da8os estructurales producidos por el incendio y laspropiedades mec7nicas del concreto y del acero de refuerzo. Con!ase en esta informacin se generaron las recomendacionesnecesarias para el proyecto de reparacin y reforzamiento de laestructura.

& EVALUACI'N DE SISTEMAS ESTRUCTURALES

&% Eval*ac,3. $e 0a.eles c#/0*es1#s $e l;/,.as /e1;l,cas !es0*/a $e 0#l,*re1a.#

Este servicio tuvo como finalidad evaluar el comportamiento depaneles estructurales compuestos por dos l7minas met7licas yrellenos de espuma de poliuretano. Este tipo de panel se usaespecialmente para la fa!ricacin de casetas de inspeccin de

sistemas el#ctricos y oficinas mviles tipo trailer. us dimensionesnominales eran 9&;;m de largo& -&;;m de anc(o y >;mm de espesor.


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Por solicitud del cliente esta evaluacin se realiz seg+n la normacolom!iana IC0/'EC C


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F,+*ra %@& M#.1aGe e/0lea$# 0ara la 0r*eba $e car+a la1eral

Para el ensayo de impacto vertical se coloc un panel so!re dosapoyos met7licos y se le (izo caer repetidamente un saco& de pesocali!rado& desde diferentes alturas (asta alcanzar la falla del panel.,a instrumentacin const de un fle:metro colocado en el centro dela luz del panel. ,a Figura -?muestra un aspecto del monta"e y lae"ecucin de la prue!a de impacto vertical.

F,+*ra %& M#.1aGe ! eGec*c,3. $e la 0r*eba $e ,/0ac1#ver1,cal

&( Eval*ac,3. $el bl#2*e OMNIBLOC

Este servicio tuvo como finalidad evaluar el comportamientoestructural y sismorresistente de un !lo*ue de concreto desarrolladopor el Instituto de )esarrollo E:perimental de la Construccin $I)EC%de la Facultad de Ar*uitectura de la Universidad Central deenezuela.

Para realizar la evaluacin se compararon& en primer lugar& laspropiedades mec7nicas o!tenidas para el !lo*ue 0M/I,0C& cona*uellas o!tenidas para un !lo*ue convencional de concreto&adecuado para uso estructural seg+n la norma C0E/I/


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solicit a la empresa fa!ricante *ue los dos tipos de !lo*ue fueranela!orados con el mismo dise8o de mezcla de concreto.Posteriormente& se compararon las conductas ante cargas ssmicas demuros de mampostera& fa!ricados unos con el !lo*ue 0M/I,0C yotros con el !lo*ue convencional de concreto.

Para evaluar las propiedades mec7nicas de los !lo*ues se realizaronlos siguientes ensayos@ compresin (asta la rotura de !lo*uesindividuales& compresin (asta la rotura de pilas de mampostera ycompresin diagonal (asta la rotura de muretes de mampostera.Para la fa!ricacin de las pilas y los muretes a escala natural seemplearon los mismos !lo*ues y el mismo mortero usados para lafa!ricacin de los muros. ,os ensayos se realizaron seg+n loslineamientos de la norma me:icana 6/ormas t#cnica

complementarias para dise8o y construccin de estructuras demampostera6. ,a Figura 9;muestra los especimenes fa!ricados paraevaluar las propiedades mec7nicas de la mampostera y la Figura9-muestra el ensayo a compresin diagonal de un murete de!lo*ues 0M/I,0C.

F,+*ra (& Es0ec,/e.es 4abr,ca$#s 0ara eval*ar las0r#0,e$a$es $e la /a/0#s1er6a
http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0376-723X2003000200005#fig20http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0376-723X2003000200005#fig21http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0376-723X2003000200005#fig21http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0376-723X2003000200005#fig20http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0376-723X2003000200005#fig21http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0376-723X2003000200005#fig21


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F,+*ra (%& E.sa!# a c#/0res,3. $,a+#.al $e *. /*re1e $e

bl#2*es OMNIBLOCPara evaluar las propiedades sismorresistentes se fa!ricaron murosde mampostera a escala natural con los sistemas constructivos m7scom+nmente usados& a sa!er& mampostera confinada con elementoses!eltos de concreto reforzado y mampostera armada internamentecon !arras de acero colocadas (orizontal y verticalmente. e fa!ricun muro con cada sistema constructivo y con cada tipo de !lo*uepara comparar los resultados o!tenidos. ,os dos muros demampostera confinada fueron construidos con las mismas

dimensiones& el mismo detallado del acero de refuerzo de loselementos de confinamiento y el mismo mortero. ,os dos murosarmados internamente fueron construidos tam!i#n con las mismasdimensiones& el mismo detallado del refuerzo interno& el mismomortero y el mismo concreto l*uido. 'odo esto con la finalidad defacilitar la comparacin de los resultados o!tenidos.

'odos los muros fueron ensayados ante cargas (orizontales aplicadasen el tope de los mismos mediante gatos (idr7ulicos& condesplazamientos alternantes y crecientes (asta alcanzar elagotamiento de los muros. ,os muros fueron ensayados en el anco


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Universal de Ensayos del IMME& tal como puede verse en las Figuras99y 93. ,a instrumentacin empleada en los ensayos const de dosceldas de presin para registrar las cargas aplicadas por los gatos(idr7ulicos y tres transductores de desplazamiento $,)'% utilizadospara medir la deformacin lateral de los muros durante los ensayos.

Para comparar el comportamiento de los muros se evaluaron aspectostales como@ resistencia& capacidad de deformacin lateral&degradacin de la rigidez lateral& energa disipada y ductilidad. ,osresultados o!tenidos mostraron *ue el !lo*ue 0M/I,0C tiene uncomportamiento an7logo al !lo*ue estructural convencional& por lo*ue se consider *ue puede ser empleado para fines estructurales ysismorresistentes.

F,+*ra ((& M*r# c#.4,.a$# $e bl#2*es OMNIBLOC l,s1# 0araser e.sa!a$#
http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0376-723X2003000200005#fig22http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0376-723X2003000200005#fig22http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0376-723X2003000200005#fig23http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0376-723X2003000200005#fig22http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0376-723X2003000200005#fig22http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0376-723X2003000200005#fig23


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F,+*ra (9& M*r# re4#r-a$# ,.1er.a/e.1e $e bl#2*es

OMNIBLOC l,s1# 0ara ser e.sa!a$#&9 Eval*ac,3. $e /*r#s c#/0*es1#s 0#r 0#l,*re1a.# !c#.cre1# re4#r-a$#

Este servicio tuvo como finalidad evaluar el comportamientoestructural y sismorresistente de muros compuestos por poliuretano yconcreto reforzado. Este sistema consiste de una l7mina depoliuretano $anime% con sendas mallas de acero trefilado y electrosoldado adosados a cada lado& conectadas entre s mediante

conectores de corte. El muro *ueda listo al ser proyectadas sendascapas de concreto a cada lado del mismo.

Para evaluar las propiedades estructurales y sismorresistentes delsistema en cuestin se fa!ricaron dos muros& uno con el sistemapropuesto y otro de concreto reforzado convencional& para compararsus comportamientos ante cargas ssmicas. El muro compuesto sefa!ric seg+n las recomendaciones de construccin del cliente. Elmuro de concreto reforzado convencional se fa!ric siguiendo todaslas prescripciones sismorresistentes contenidas en el captulo -5 de lanorma venezolana C0E/I/ MI/)U1 -23452 6Estructuras de


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Concreto Armado para Edificaciones. An7lisis y )ise8o6. El refuerzo ysu disposicin en el muro de concreto reforzado convencional& seescogieron de tal forma de tener la misma cuanta efectiva *ue elmuro compuesto. Para permitir la comparacin de los resultados& losdos muros fueron construidos con las mismas dimensiones y elmismo tipo de concreto.

,os muros fueron montados en el anco Universal de Ensayos delIMME y fueron ensayados ante cargas (orizontales aplicadas en eltope de los mismos mediante gatos (idr7ulicos& con desplazamientosalternantes y crecientes (asta alcanzar el agotamiento de los muros.,a instrumentacin empleada en los ensayos const de dos celdas depresin para registrar las cargas aplicadas por los gatos (idr7ulicos&tres transductores de desplazamiento $,)'% utilizados para medir la

deformacin lateral de los muros durante los ensayos y dostransductores de desplazamiento para registrar el eventuallevantamiento de los muros de sus fundaciones. En la Figura 9


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F,+*ra (& M*r# $e c#.cre1# re4#r-a$# c#.ve.c,#.al $es0*


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>& BIBLIO)RAFA L,.sJ

(& ASTM E >= 7(98& S1a.$ar$ Me1K#$ 4#r Meas*r,.+Rela1,ve Res,s1a.ce #4 all Fl##r a.$ R##4 C#.s1r*c1,#. 1#I/0ac1 L#a$,.+&A/er,ca. S#c,e1! 4#r Tes1,.+ a.$ Ma1er,als&M,cK,+a.& L,.sJ

9& ASTM C @?> 7%8& S1a.$ar$ 1es1 /e1K#$ 4#r Kal4cell0#1e.1,als #4 *.c#a1e$ re,.4#rc,.+ s1eel ,. c#.cre1e& A/er,ca.S#c,e1! 4#r Tes1,.+ a.$ Ma1er,als& M,cK,+a.& L,.sJ

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%9& ICONTEC C&% 7%@8& Pa.eles 0re4abr,ca$#s& I.s1,1*1#C#l#/b,a.# $e N#r/as T

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