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Notas de Laboratorio |
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Nota de Laboratorio: Áridos Ver + Ver capítulo VI EHE-08. Designación áridos: Se designan con el formato d/D – IL d/D fracción granulométrica IL forma de presentación à R, rodado, T triturado, M mezcla Preferentemente, se indicará la naturaleza del árido. Análisis Granulométrico : consiste en determinar la distribución por tamaños las partículas que lo forman. Para ello se separa el árido en diferentes fracciones de partículas del mismo tamaño o tamaños comprendidos dentro de unos límites. Módulo granulométrico: es la suma de los porcentajes retenidos acumulados, en peso, en los tamices de serie UNE de razón 2, comenzando por el de abertura 0'125 mm hasta el de abertura máxima, dividida por 100. Nos da una idea del tamaño medio del árido Tamaño máximo del árido: Se denomina tamaño máximo de un árido a la mínima abertura del tamiz por el que pasa más del 90% en peso del árido, cuando además el 100% pasa por el tamiz de abertura doble. Se entiende por tamaño máximo del árido de un hormigón el tamaño máximo del árido grueso que forma parte del mismo.
Densidad
Densidad Absoluta : relación entre el peso de una muestra de árido seco y el volumen absoluto de la parte sólida (se Excluyen huecos accesibles y huecos inaccesibles de los granos). VA à Triturando la muestra. Volumen de la parte sólida de la piedra, también se llama intrínseco. Densidad Relativa : relación entre el peso de una muestra de árido seco y el volumen relativo (se Excluyen huecos accesibles de los granos). Vr = (P sec – P sum ) / ? . P sum = P seco – V* ? Volumen Abs + Vol de poros cerrados hi, también se llama volumen neto o impermeable. Densidad Real: relación entre el peso de una muestra de árido seco y el volumen real (se incluyen huecos accesibles y huecos inaccesibles). Vr = (P satss – P sum ) / ?. P sum = P sat – V* ? Volumen relativo + poros abiertos Densidad de Conjunto : relación entre el peso de una muestra de árido y su volumen de conjunto (incluye el volumen de la parte sólida, los huecos accesibles e inaccesibles de los granos y los huecos entre los granos y entre los granos y el recipiente que contiene el árido). UNE-EN 1097-3 Porosidad: Volumen de poros de un árido respecto al volumen real en %. P = (Vha / Vreal ) * 100 Absorción: máxima cantidad de agua que puede absorber un árido. Ab < 5% Humedad: cantidad de agua que tiene un árido en sus poros en un momento dado. H = (Ph – Ps)/ Ps * 100
Características que influyen en la cualificación y cuantificación de los Finos. Terrones de Arcilla : se trata de determinar con el tacto y la vista los terrones de arcilla que tiene un árido y su porcentaje ponderal. Contenido en Finos : (polvos, arcillas o finos de machaqueo) se trata de determinar la cantidad de finos que contiene un árido por lavado y tamizado con el tamiz 0'063 mm. Equivalente de Arena : supone una cualificación parcial de los finos contenidos en una arena, fracción 0/4 según la norma UNE EN 933-8. EA = (lectura arena / lectura arcilla) * 100 y será inferior a: > o = 70 ambiente I y II a ,II b y sin ninguna clase específica de exposición. > o = 75 el resto de los casos. Azul de Metileno : estudiamos la cantidad de azul de metileno absorbida por cada 100 grs. de finos contenidos en la arena. Puesto que el azul de metileno reacciona con las arcillas, la materia orgánica y los hidróxidos de hierro. Este ensayo se utilizará en el caso de que las arenas calizas procedentes de machaqueo no cumplan los valores exigidos en el equivalente de arena. Se trata de un método rápido de conformidad de una arena. Para ello, preparamos una muestra con 30 grs. de finos, primero obtenemos los finos por lavado con el tamiz 0'063 y determinamos la cantidad de arena necesaria para que contenga 30 grs. de finos. Por tanto inyectaremos 9 o 18 cc. de disolución de azul de metileno según el tipo de ambiente. Realizaremos la prueba de la mancha ( el predictor ) sobre papel de filtro, si aparece una aureola azul tenue es positivo. UNE-EN 933-9 Coeficiente de Forma : informa sobre la forma de un árido. Para un árido, el coeficiente volumétrico Cv es la relación entre el volumen absoluto y el volumen de la esfera circunscrita a la mayor dimensión del árido. Cv = S V / p /6 S D 3 El coeficiente es tanto más elevado cuanto más redondeada sea la forma del árido. En hormigón no debe ser inferior a 0'20. Forma del árido grueso: La forma del árido grueso se expresará mediante su índice de lajas , entendido como el porcentaje en peso de áridos considerados como lajas según UNE EN 933-3 y su valor debe de ser inferior a 35. Ensayo de los Ángeles : consiste en someter a una muestra de árido a una degradación por abrasión o impacto en el interior de un cilindro hueco de acero junto con bolas del mismo material (UNE EN 1097-2). El cilindro da un número de vueltas determinado, obteniendo el coeficiente de los Ángeles como la relación existente entre el peso de los elementos después del desgaste (tamizado por tamiz 1'6 mm) y el peso inicial de la muestra multiplicada por 100. La EHE exige valores iguales o inferiores a 40 Nos da una idea de la dureza de conjunto de los áridos Reacciones álcalis-árido: existen áridos que reaccionan con los constituyentes del clinker de los cementos portland, resultando expansiones peligrosas para el hormigón. Hay que destacar las reacciones que se producen entre los álcalis del cemento con áridos con sílice reactiva, entre estos áridos hay que destacar los ópalos, algunas calizas o dolomías y roca magnéticas. UNE 146.507-2 EX, 146.508 EX, 146.509 EX. Sustancias perjudiciales: los áridos pueden tener sustancias que afecten a la resistencia y la durabilidad del hormigón y del acero. Impurezas orgánicas: retrasan el fraguado del cemento y afecta a la resistencia. Arcillas y partículas finas: reducen la adherencia, exige mayor cantidad de agua Partículas de baja densidad, yesos y sulfatos SO 3 - , sulfuros de hierro y arenas de costas marinas Cl - .
La frontera entre el acero y la fundición está en el 2 % de Carbono. Acero: aleación de hierro con carbono , cuyo contenido en carbono varia entre 0'1 y 2 % y pequeñas proporciones de Mn, Si, P y S. Ver + Componentes: Ferrita: es hierro puro, blanco, dúctil, maleable y ferromagnético. Es el constituyente más blando de los aceros. Cementita: carburo de hierro CFe3 , muy resistente y muy duro pero frágil. Grafito: carbono cristalizado en forma de laminas exagonales. Austenita: disolución sólida de C en Fe. Es más duro que la ferrita y carece de ferromagnetismo. Martensita: Tiene estructura de agujas cristalinas muy duras, rayando el vidrio. Ferromagnético, siendo el primer paso de la descomposición de la austenita. Es muy frágil. Troostita: grado mayor de descomposición de la austenita. Formada por la ferrita y cementita y aparece en los aceros débilmente templados. Bainita: agregaciones de ferrita y cementita, con estructura peculiar. Perlita: laminas alternadas de ferrita y cementita yuxtapuestas. Ledeburita : eutéctico de austenita y cementita, inestable a la temperatura ordinaria. El acero tiene una estructura granular y según aumenta el contenido de carbono, sus características mecánicas se modifican notablemente. A mayor contenido de Carbono (>0'8) mayor resistencia y menor deformabilidad (ductilidad) antes de la rotura. FundicionesSon los productos siderúrgicos cuyo contenido en carbono es superior al 2 % Fundiciones especiales son las que contienen algún elemento que mejora alguna propiedad metálica. Contienen del 2 al 4 por 100 de silicio. La fundiciones tienen buena resistencia a compresión, funden a baja temperatura y son poco deformables. Hay cuatro tipos o clases de hierros fundidos: Blanca : cuando la mayor parte del carbono del hierro fractura. Resisten al desgaste y a la abrasión. Frágil. Gris : se forma cuando el carbono de la aleación se encuentra en una cantidad superior a la que pueden disolverse en la austenita, y precipita como hojuelas de grafito. Dúctil : es similar a las propiedades del acero. Tiene grandes cantidades de carbono en forma de nódulos de grafito en lugar de hojuelas. Maleable : propiedades de moldeabilidad. Se funde como fundición blanca y luego se trata térmicamente a 940 ºC. Aleaciones y Elementos de aleación.-Cuando el contenido de carbono de los aceros se encuentra por encima del 0'3 por 100, pueden ser tratados térmicamente por templado y revenido para conseguir gran resistencia con una razonable ductilidad. Los elementos de aleación como el níquel, cromo y molibdeno se añaden a los aceros para producir aceros de baja aleación. Estos presentan resistencias y tenacidades altas, aplicándose en usos como engranajes y ejes. Manganeso : hace que el material sea más templable, estructura austenitica y tiene mayor resistencia a la tracción. Silicio : mejora la resistencia a la rotura y a la fatiga. Níquel : para aceros inoxidables Cromo : para aceros inoxidables Molibdeno : mejora la templabilidad Cobre : anticorrosivo Fósforo : es indeseable, fragiliza al acero Azufre : es indeseable, fragiliza al acero. Tratamientos térmicos.-Objetivos: Menor dureza y maquinabilidad ( adaptarse para modificaciones en taller). Eliminar la acritud que origina el trabajo en frío Eliminar tensiones de cualquier origen Eliminar tensiones internas que llevan la dureza y fragilidad Conseguir una estructura más homogénea antes de dar el tratamiento térmico Conseguir máxima dureza o resistencia Mejorar la resistencia a agentes químicos En definitiva los tratamientos térmicos se hacen para mejorar las características del acero.
Normalizado: se calienta a una temperatura crítica produciéndose la transformación de la austenita (austenita y perlita) y se deja enfriar al aire libre. Metal blando y dúctil. Temple: definimos velocidad crítica de temple como la velocidad de enfriamiento mínima para que se produzca el temple completo, es decir, la transformación total de austenita en martensita. Mayor dureza y tenacidad. Recocido : se diferencia en que la velocidad de enfriamiento es más lenta. El objetivo es ablandar el acero y eliminar las tensiones internas. Consiste en calentar los aceros unos 50 ºC por encima del punto critico para que la ferrita, cementita, perlita, etc, se transformen en austenita, de estructura muy fina. Revenido: se calienta por debajo de las temperaturas criticas de austenización y se enfría lentamente. Se realiza tras el temple para reducir la fragilidad (más tenaz y dúctil). La martensita se transforma en martensita revenida. Tratamientos Isotérmicos.-Recocido Isotérmico: para piezas forjadas que después de este tratamiento quedan con excelentes cualidades para su mecanización. Austempering: mantener Tº 250-600 ºC hasta que la austenita pase a bainita consiguiendo una alta tenacidad. Patenting: se sumerge en un baño a Tº de austenización y enfriamiento. Se consiguen alambres de alta resistencia y tenacidad. Martenpering: la pieza se enfría rápidamente a una Tº > Tº de formación de martensita y se mantiene a esta temperatura hasta que se iguala en toda la sección. Tratamientos superficiales.-Temple superficial: se emplea para endurecer la superficie de las piezas que no pueden ser templados por su tamaño. Cementación : enriquecimiento con carbono de la superficie de las piezas. Mantiene la dureza conseguida en el temple pero aumenta la tenacidad que se pierde en el mismo. Cianuración: es una cementación en piezas pequeñas. La dureza superficial se consigue por acción conjunta del nitrógeno y del Carbono. En ninguno de los dos casos interesa que la superficie contenga C > 0'9 % ya que provoca fragilidad. Nitruración: nitruros (N+Fe) de gran dureza. No produce torceduras y tensiones Sulfinización: consiste en crear una capa superficial rica en S, C y N. Le aumenta la resistencia al desgaste y favorece la lubricación sin aumentar la dureza del metal. Tratamientos mecánicos.-Se utilizan para obtener formas adecuadas. Forja: consiste en dar golpes al metal mediante una masa más o menos pesada en frío o caliente. Laminación: la operación de laminar una pieza, consiste en hacer pasar esta pieza entre dos cilindros que giran en sentido contrario y ejercen presión sobre la pieza, modificando sus dimensiones y en muchos casos la forma. Trefilado: se usa para obtener alambres muy finos que no se pueden obtener por laminado. Se verifica estirando el metal a través de un juego de hileras. Molde por Fusión: operación de llenar un molde, de forma determinada, con metal en estado líquido, para que al enfriarse y solidificarse quedé constituyendo una pieza de la forma del molde. Mecanizado: se aplica a las piezas forjadas o fundidas para que adquieran las dimensiones deseadas. Productos Siderúrgicos.-- Carriles ferroviarios: Phenix y Vignoles. -Armaduras pasivas para el hormigón constituidas por: Barras corrugadas con certificado de adherencia Ej. O 16 B 500 S Mallas electrosoldadas ME 15x30AO 10 – 6'5 B 500 T 5 x 2 Alambres lisos o corrugados para armadura básica de celosía Los Aceros para armaduras pasivas son productos laminados en caliente fabricados mediante el proceso Tempcore : enfriamiento controlado (temple y revenido) obteniéndose una capa exterior dura y resistente y un núcleo dúctil. Identificación: B400S todas las corrugas con la misma inclinación, pero separaciones distintas en cada uno de los sectores. B400 SD todas las corrugas tienen la misma separación y la misma inclinación B500 S en un sector tienen la misma inclinación uniformemente separadas. El otro sector agrupadas en dos series de la misma separación pero distinta inclinación. B500 SD las corrugas están agrupadas en dos series de la misma separación pero distinta inclinación, igual en ambos sectores. Los alambres corrugados se fabrican por laminación en frío y suelen presentar tres filas de nervios longitudinales. Los aceros de alta ductilidad SD se integrarón en el año 2000 en la marca ARCER. -Armadura Activa : aceros de alta resistencia mediante los cuales se introduce la fuerza del pretensado. Alambre: Y 1570 C Barra: no normalizado Cordón: de 2 o 3 alambres y de 7 alambres Y1860S713 Se consiguen mediante un tratamiento térmico de patentado (revenido), seguido de un trefilado y de un proceso de estabilizado. 0'5 < C < 0'7 %. Control del Acero.-Control a nivel reducido: Se realizan en obras de poca importancia y no se podrá utilizar en las siguientes circunstancias: En obras de hormigón pretensado Con acero no certificado Con armaduras activas Se tomará como resistencia de cálculo el valor 0'75 fyk/Ys . Se comprobará la sección equivalente y se inspeccionará en obra que no se forman grietas en las zonas de doblado y ganchos de anclaje. Control a nivel normal: Se utiliza tanto en armaduras pasivas como activas. Se separan en lotes de acero en función de los tamaños, si es certificado o no y de la cantidad. De cada lote se ensayarán dos probetas con los siguientes ensayos: Sección equivalente Características geométricas Que no hay grietas tras el ensayo de doblado y desdoblado De cada diámetro se ensayarán dos veces durante la obra, una probeta: Límite elástico Carga de rotura Alargamiento de rotura Alargamiento bajo carga máxima (armaduras activas UNE 7326:88) En mallas electrosoldadas además realizaremos el Arrancamiento del nudo según UNE 36462:80. Definiciones.-Diámetro nominal: es el número convencional respecto al cual se establecen las tolerancias. Diámetro equivalente: es el diámetro de un cilindro de revolución de acero ó que tiene la misma masa por metro lineal que la barra corrugada. D = 12'8 √ m/ long. Límite elástico: Carga unitaria que corresponde al punto a partir del cual, las deformaciones que sufre la probeta dejan de ser proporcionales a los esfuerzos. Corresponde al 0'2 % de la deformación remanente. Sección equivalente: S = 1'274 ( m / long ) que debe ser el 95 % del nominal. Tenacidad : es la energía total hasta alcanzar el alargamiento bajo carga máxima. Depende de la relación f s /f y cuanto mayor es esta relación mayor es la tenacidad y viceversa. Ver + Soldabilidad en los aceros.- Cualquier acero puede soldarse. Interesan aceros con alto contenido en carbono o elementos de aleación que trasladen las curvas hacia la derecha. Al soldar calentamos el material a una alta temperatura y luego la dejamos enfriar a temperatura ambiente, por tanto estamos aplicando un Normalizado, que según el material base del que se trate, equivale: Bajo contenido en carbono à Recocido Alto contenido en carbono à Temple Acero Laminado.-Se definen las clases de acero, por su tipo y grado. Tipo: Límite elástico A37 2400 Kg/cm2 A42 2600 A52 3600 Grado: b, c y d. Composición química: De un 0'17 a 0'22 % de C y pequeñas cantidades de P, S y N. Bibliografía : Fundamentos de la ciencia e ingeniería de materiales William. F. Smith. Ed. Mc Graw-Hill. 2ª ed. 1993. Inicio
Notas de Laboratorio : Betunes. El Betún es un componente natural de la mayor parte de los petróleos, en los que existe en disolución. El petróleo crudo se destila para separar sus diversas fracciones y recuperar el betún. B40/50 (betún de penetración 40/50). Ver + Propiedades: es un aglomerante resistente, muy adhesivo, impermeable, duradero. Sustancia sólida o semisólida, que con el calor o por la acción de disolventes se puede licuar. Solubles por completo en sulfuro de carbono CS2. Composición: 82-85% carbono 12-15% hidrógeno 2 – 3% oxigeno 0 – 1% nitrógeno Se caracterizan por sus propiedades fisicoquímicas. Alquitranes.-Son productos bituminosos semisólidos o líquidos que se obtienen por destilación, en ausencia de aire, de sustancias orgánicas, fundamentalmente, hulla, lignito o madera. No son solubles en sulfuro de carbono y presentan un mayor envejecimiento que los betunes Betunes Fluidificados.-Mezcla de betún asfáltico con disolventes volátiles hidrocarbonados compatibles con él y con el fin de impedir la precipitación de los asfaltenos (gasolina, etc). FM100 (fluididificado, curado, penetración).Terminología: Asfalto de curado rápido (RC).: asfalto líquido compuesto de betún asfáltico y un disolvente de tipo nafta o gasolina, muy volátil. Asfalto de curado medio (MC): asfalto líquido compuesto de betún asfáltico y un disolvente de tipo queroseno de volatilidad media. Asfalto de curado lento (SC): asfalto líquido compuesto de betún asfáltico y aceites relativamente poco volátiles.
Emulsiones Bituminosas : emulsión de betún asfáltico en agua (o líquido no miscible ) que contiene pequeñas cantidades (gotas muy pequeñas) de agentes emulsificantes. Pueden ser de tipo aniónico (básicas) o catiónico (ácidas), según el tipo de agente emulsificante empleado. Al colocar en obra la emulsión y en contacto con los áridos se produce la rotura de la misma. En función de la facilidad de rotura se clasifican en emulsiones de rotura rápida, media o lenta. EAM2 (emulsión, aniónica, curado, residuo bituminoso) Betunes Fluxados.-Es un betún en el que en vez de fluidificante derivado de la destilación del petroleo se utiliza un fluidificante derivado de la destilación del alquitrán. FX175 (betún fluxado, viscosidad) Betunes asfálticos modificados con polímeros.-Son los betunes resultantes de la interacción física y/0 química de polímeros con betún asfáltico. BM-1 (betún, curado, residuo bituminoso). Ver + Emulsiones bituminosas modificadas con polímeros.-Son las dispersiones de pequeñas partículas de un betún y de un polímero en una solución de agua y un agente emulsionante de carácter aniónico o catiónico lo que determina la denominación de la emulsión. E AL-1-m (modificada). Nombra: B40/50 BM-1 FM-100 FX-175 EAM2 EAM-1m Betunes Oxidados.-Se obtienen por soplado que al eliminar el agua y el dióxido de carbono han polimerizado en parte el producto. Son poco dúctiles y se utilizan como impermeabilizantes. Ver + Ensayos de Betunes.- Penetración.: Determina la dureza o consistencia relativa de un betún asfáltico, midiendo la distancia que una aguja normalizada penetra verticalmente en una muestra del asfalto en condiciones especificadas de temperatura, carga y tiempo. Por defecto: 25ºC 100 g de peso Se denomina Penetración normal. 5 segundos Los betunes se clasifican según su penetración en seis grados: B 13/22 ; B40/50; B60/70; B80/100 ; B150/200 y B 200/300. Resultados en décimas de milímetro. Viscosidad.: Se trata de determinar el estado de fluidez de los asfaltos a las temperaturas que se emplean durante su aplicación. En el ensayo de Saybolt Furol se determina el tiempo que tarda en fluir por un orificio Furol, 60 ml del material a una determinada temperatura. Resultados en segundos. Equiviscosidad.: Es la temperatura a la que el tiempo de fluencia de un determinado volumen (60 cm 3 ) es de 50 segundos. (Así se clasifican los alquitranes). Punto de Reblandecimiento.: Los asfaltos de diferentes tipos reblandecen a diferentes temperaturas. Se determina por medio del ensayo de Anillo- Bola indicando a que temperatura estos asfaltos se hacen fluidos. Consiste en llenar de asfalto fundido un anillo de latón de dimensiones normalizadas. La muestra así preparada se suspende en un baño de agua a 4 ºC y sobre el centro de la muestra se sitúa una bola de acero de dimensiones y peso especificado. A continuación se calienta el baño a una velocidad determinada y se anota la temperatura en el momento en que la bola de acero toca el fondo. Esta temperatura se llama punto de reblandecimiento del asfalto. Índice de Penetración.: La relación entre el logaritmo de la penetración y el logaritmo dela temperatura (punto de reblandecimiento) es lineal. Para carreteras –1 < I.P < 1. Punto de Fragilidad.: Es la temperatura a la cual un betún deja de ser plástico para convertirse en un cuerpo frágil. Pto de Fraass. Densidad Relativa.: Cociente del peso de un determinado volumen de ligante y el peso de un volumen igual de agua. Punto de inflamación.: Es la temperatura a la que arden los vapores del betún. Volatilidad.: Para ver la cantidad de aceites volátiles que contiene el Betún. Contenido de agua por destilación.: el máximo permitido es del 0'2 %. Envejecimiento.: Después de someter el Betún a cierta temperatura (163 ºC) se determina la penetración, punto de reblandecimiento y ductilidad. Adherencia.: Resistencia a despegarse el producto bituminoso y el árido. Por medio del recubrimiento de los áridos y por inmersión-compresión. Solubilidad.: Los Betunes son totalmente solubles en sulfuro de carbono. Inicio
Nota de Laboratorio: Cementos RC-08La instrucción RC-08 se aplica a los cementos legalmente comercializados en España o cualquier estado miembro de la Unión Europea o que la Unión Europea tenga suscrito un acuerdo preferente. Distingue dos Anejos: Anejo 1 con marcado CE Cementos comunes (27 productos) y los de bajo calor de hidratación como son los cementos de escorias de horno alto de baja resistencia inicial. Cementos especiales de muy bajo calor de hidratación. Cementos de albañilería que no son aptos para hormigones estructurales Cementos de aluminato de calcio que han de ser objeto siempre de estudios especiales (Anejo 3 de la EHE-08). Anejo 2. Deben disponer el certificado de conformidad con los requisitos reglamentarios. Cementos sujetos al Real Decreto 1313/1988. No disponen de normas armonizadas Cementos resistentes a sulfatos Cementos resistentes al agua de mar Cemento albañilería blanco Cementos para usos especiales
Fases de la Recepción de los cementos.- Control de la documentación. Etiquetado, distintivo de calidad. Control mediante inspección visual (meteorización, color, cuerpos extraños) En su caso, control mediante ensayos. Comprobación de clase y tipo de cemento, así como sus características químicas, físicas y mecánicas. En el momento de la recepción, deberán estar presentes el suministrador y el responsable de la recepción. La instrucción Define: Remesa : cantidad de cemento de igual designación y procedencia recibida en el lugar de suministro en una misma unidad de transporte. Lote : a la cantidad de cemento de la misma designación y procedencia que se somete a recepción (200 tn o fracción). Muestra : cantidad de cemento extraída de un lote a los efectos de control.
La tercera fase de la recepción es potestativa. Cuando el responsable de la recepción así lo decida por haber obtenido resultados no conformes en la fase anterior o haberse detectado defectos en el uso de los cementos procedentes de remesas anteriores. Aplicar anejo 5 y 6 (inspección por variables, por atributos, criterios de conformidad, estadísticos, ensayos de identificación y ensayos complementarios).
Criterios de Conformidad.- Cuando el cemento satisfaga los criterios establecidos en el Anejo 5.5. En general el control se llevará a cabo por variables para la resistencia y por atributos para el resto de las características. Inspección por Variables (Resistencia) con marcado CE. Se deben cumplir simultáneamente las siguientes condiciones: X 1 – K 2 *s = L X n – K 2 *s = U Siendo: X n el mayor valor de los resultados obtenidos con una muestra de tamaño n. X 1 el menor valor de los resultados obtenidos con una muestra de tamaño n. s desviación estándar (aportada por el fabricante) s=vS(x 1 – x n ) 2 /N K 2 una constante A5.5.1.1 L límite inferior especificado U límite superior especificado P k calidad límite para cada característica del cemento.
Inspección por Atributos (resto de variables). El lote será conforme cuando cumple C d = C 2 C d resultados no conformes de la muestra C 2 número de resultados aceptable. Tabla A.5.5.1.2 Además deben cumplir los criterios de conformidad estadísticos por lo que cada resultado de ensayo debe permanecer dentro de los valores límite especificado en las tablas A5.5.1.3. Valores individuales.
Designación.- Los cementos sujetos al marcado CE, hacen referencia a la norma EN 197-1 Cemento portland CEM I clase resistente (32'5, 42'5, 52,5), alta resistencia inicial R o resistencia inicial normal N. Cemento portland con adiciones CEM II / subtipo A (6-20) o B (21-35), letra identificativa del compuesto principal como adición. S escoria V ceniza volante silicia D humo de sílice W ceniza volante calcárea P puzolana natural T esquistos calcinados Q puzolana natural calcinada L y LL caliza Ej.: EN 197-1 CEM I 42'5 R EN 197-1 CEM II / A-L 32'5 N
-Principios mecánicos y químicos Tiempo de fraguado inicial > 75, 60, 45 según su resistencia Resistencia nominal 28d = 32'5, 42'5, 52'5 Estabilidad de volumen = 10 mm Residuo insoluble = 5 % excepto CEM IV = 4 % Contenido en cloruros = 0'10 % Contenido en sulfatos CEM I y CEM II = 3'5 %
Los cementos sujetos al Real Decreto 1313/1988
Se designan como los cementos comunes, salvo que se ha de omitir el prefijo CEM, se ha de escribir /SR y finalizar la norma UNE correspondiente.
Cementos resistentes a los sulfatos (normas UNE 80303 y 80303). Se identifican igual que los cementos comunes omitiendo el prefijo CEM y con las siglas identificativas SR. EJ: I 42'5 R/SR UNE 80303-1 Cementos resistentes al agua de mar se identifican igual pero con la característica adicional MR. EJ: III/B 32'5 R/MR UNE 80303-2 Cemento de escorias de horno alto CEM III Un subtipo de cemento A,B, C, clase resistente, L de baja resistencia inicial y LH si es de bajo calor de hidratación. Ej.: EN 197-4 CEM III / B 32'5 L Cemento puzolanico CEM IV Cemento compuesto CEM V Cemento común blanco: igual al cemento común sustituyendo el prefijo CEM por BL. EJ: BL I 42'5 R UNE 80305 Cementos especiales de muy bajo calor de hidratación: VLH III o V subtipo A,B,C, puzolana natural (P) y resistencia 22'5. EJ: EN 14216 VLH IV / B (P) 22'5 Cemento de aluminato de calcio UNE 14647. Esta compuesto por clínker de cemento de aluminato de calcio y se designa por las letras CAC. EJ:EN 14647 CAC Cemento de albañilería UNE 413-1. Esta compuesto por clinker de cemento portland, componentes inorgánicos y si es necesario también aditivos. Identificación: MC clase resistente (5,12'5 y 22'5), X sin aditivo inclusor de aire. EJ: EN 413-1MC12'5 X
Sea cual sea el tipo de suministro (a granel o envasado) se recomienda que el tiempo máximo de almacenamiento no supere los siguientes plazos: Tres meses para la clase resistente 32'5 Dos meses para la clase resistente 42'5 Un mes para la clase resistente 52'5
Elección del tipo de cemento. Anejo 8 de la RC-08. Deberemos considerar: Selección en función de la aplicación genérica de tipo estructural Condiciones de hormigonado especificas como por ejemplo, de tiempo frío o de tiempo caluroso. En función de la clase de exposición para los elementos estructurales (agresividad ambiental).
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Composición del cemento Portlan .- Esta formado por la molienda conjunta del producto resultante de la cocción, hasta sinterización, de una mezcla de caliza y arcilla y que recibe el nombre de clínker y de un material regulador de fraguado (Yeso dihidrato). El clínker está formado por una mezcla de silicatos, aluminatos y ferrito alumninato de cal. Concretamente: Alita : silicato tricálcico 3CaOSiO2 (C3S) Belita : silicato bicálcico 2CaOSiO2 (C2S) Aluminato tricálcico 3 CaO Al2O3 (C3A) Celita : Ferrito aluminato tetracálcico 4CaO Al2 F2O3 (C4AF) Los silicatos suman del 60 al 80 % de los componentes. Componentes secundarios: Cal libre (CaO), oxido de mangnesio, alcalinos (K2O), (Na2O), trioxido de azufre (SO3). Ver + Propiedades de los constituyentes del Clinker .- Resistencia mecánica : se debe fundamentalmente a los silicatos Propiedades hidráulicas : gracias al SC3 y SC2 Fundentes : son productos que mezclados con el crudo, hacen que obtengamos el clinker a menor temperatura (aluminatos y ferrito-aluminatos). Calor de hidratación : es el calor perdido debido a las reacciones de hidrólisis que se producen al fabricar la pasta de cemento. AC3 y SC3 > SC2 Resistencia a los agentes externos : con el AC3 + yeso se forma ettringita (sulfoaluminato) que es muy expansivo por tener un volumen elevado (después del fraguado). El yeso se comporta por una parte con un efecto regulador del fraguado y por otra el riesgo de agrietamiento. pH básico = 13 gracias a la portlandita (Ca(OH2)), cal sobrante que se produce al hidratarse SC3 y protege las armaduras. hidratación SC3 ---------------------- Portlandita AC3 + yeso ------------- Ettringita Fabricación de Cementos .- Proceso:cantera-prehomogeneización-molienda-homogeneización-crudo-intercambiador-horno-clinker-adiciones-molienda-cemento. De la cantera se obtienen las calizas y arcillas Prehomogeneización : consiste en la formación de lechos de mezcla. El vertido es longitudinal y la captación transversal. Ver +. Es un proceso de unificación de forma que hacemos una montaña en la que tenemos material de todos los días. Molienda con los molinos de bolas . Ver + Homogeneización , se realiza en cajas de aireación (selección de partículas) Intercambiador de calor : son dispositivos previos al horno cuya finalidad es reducir la humedad de las materias primas, aumentar su temperatura e iniciar la calcinación. horno rotatorio : hasta 100 ºC se evapora el agua libre; a los 500 ºC evapora el agua combinada en la arcilla; 600 ºC se eliminan el CO2 del MgCO3; a los 800ºC se pierde el CO2 del CaCO3. De 900 a 1200 ºC se produce la reacción entre la cal y la arcilla. De 1200 a 1290 ºC se inicia la fase líquida. La sinterización hace que el crudo se transforme en nódulos esféricos (Clinker) Enfriamiento suficientemente rápido para que impida que el oxido de magnesio procedente del carbonato, cristalice en forma de periclasa y de que parte de la cal libre se transforme en hidróxido cálcico (portlandita) para evitar problemas de expansión. Molienda : el clinker y el yeso (sulfato cálcico dihidratado) que actúa como regulador de fraguado, se muelen conjuntamente. La proporción de yeso depende del contenido de aluminato tricálcico que tenga el clinker (suele estar comprendido entre el 3 y el 5 % en peso). Ver + A la parte de estos componentes en función del tipo de cemento se pueden añadir: puzolanas naturales, cenizas volantes, humo de sílice, escorias siderúrgicas, etc. Los molinos de cemento son molinos de bolas similares a los del crudo pero con un control estricto de la temperatura < 70 ºC ya que si es mayor el yeso dihidratado se transforma en hemihidratado produciendo un falso fraguado. Silos y ensacado . Hidratación del Cemento Pórtland .- En la mezcla de cemento y agua, los silicatos y aluminatos se hidratan dando lugar a una pasta rígida (fraguado). Se pueden considerar la hidratación del cemento como un proceso en el cual se produce una disolución con reacción de los componentes con el agua, seguida de una difusión y precipitación de los componentes hidratados. El primer componente que reacciona con el agua es el C3S, aunque su actividad queda frenada por la adición de yeso. Las primeras reacciones de la hidratación se producen en la superficie de los granos dando lugar a precipitaciones de productos hidratados y nuevas disoluciones de componentes aumentando la viscosidad. Se puede decir que el principio de la hidratación está generado por reacciones químicas, pero que, posteriormente, al generarse la capa de gel, la difusión es el proceso que más participa en la hidratación. A los primeros nódulos cristalizados de C3S le siguen los restantes componentes que al hidratarse rellenan los huecos dejados por los cristales anteriormente formados, apretándose las partículas entre sí por interposición de cristales y coagulación. Produciéndose una fuerte adherencia entre los cristales y un endurecimiento de la pasta. Así sus constituyentes reaccionan de la siguiente forma: - Silicato tricálcico : reacciona rápidamente con el agua produciendo Tobermorita C3S2H3 y Portlandita (Ca(OH)2). Silicato bicalcico : reacciona más lentamente. Aluminato tricálcico : el aluminato hidratado forma una solución coloidal rodeando los silicatos hidratados. El C3A con el agua es de reacción rápida debido al gran poder de disolución del mismo produciendo un endurecimiento rápido. Para evitar este fraguado relámpago y hacer la mezcla trabajable se añade al clinker yeso dihidratado que disminuye la solubilidad del aluminato al existir ahora cal y yeso en disolución. El yeso y el aluminato reaccionan para formar sulfo-aluminato de calcio hidratado insoluble o sal de Candlot. Si hay suficiente cantidad de yeso el C3A desaparece bajo las formas de los sulfo-aluminatos. Para evitar el fraguado relámpago y hacer la mezcla trabajable se añade yeso dihidratado que disminuye la solubilidad del aluminato anhidro. El C3A no contribuye a las resistencias, es atacado por los sulfatos produciendo sulfo-aluminato, pero es necesario, porque facilita la formación de fase líquida, reduciendo la temperatura del horno y contribuyendo a la mejora de las reacciones sobre la caliza y la arcilla. - Ferrito-aluminato-tetracalcico: con agua da aluminatos de calcio hidratados e hidróxido de hierro. - Oxidos de cal y magnesio libres: provocan aumento de volumen al convertirse en hidroxidos de cal y mangnesio. Los hidroxidos ocupan más espacio que los oxidos. Si la pasta está endurecida y el cemento que la forma tiene aluminato tricálcico hidratado existe el peligro de que éste reaccione con los sulfatos externos a ella formando sulfo-aluminato o Ettringita en su interior, con un aumento de volumen del orden del 227 por 100. Los cementos Pórtland resistentes a los sulfatos y al agua de mar, son los que tienen en su composición un bajo contenido de C3A y de C3A+C4AF. Sobre los Cementos de Aluminato de Calcio : Poseen altas resistencias iniciales, carácter refractario y es el más expansivo de los cementos Pórtland. Sus materias primas consisten en Bauxitas y Caliza. En cuanto a la Resistencia de los Cementos, será más alta cuanto mayor es el contenido de C3S y C3A y más elevada es la finura de los mismos. La Retracción .- O disminución de volumen debida a la desecación, se atribuye a las substancias gelatinosas formadas durante el fraguado que sufren estos cambios con las variaciones de humedad. Podemos distinguir: - Retracción plástica : es la evaporación del agua superficial que excede a la de migración desde el interior a la superficie. - Retracción de secado : pérdida de agua en la pasta endurecida. Es el resultado de cambios físicos en los productos del gel de hidratación. -Retracción por carbonatación : está provocada por la reacción del CO2 del aire y los constituyentes hidratados. La carbonatación de la pasta aumenta las resistencias mecánicas de la misma así como su impermeabilidad. La retracción aumenta con la finura del cemento, agua de amasado, temperatura y estado de humedad del aire. Estas variaciones de volumen ocasionan las grietas y fisuras en las dosificaciones ricas, atenuándose con el empleo de áridos formando morteros y hormigones Inicio
Notas de Laboratorio .: Ensayos de Hormigón. Ensayos Previos del Hormigón : Se realizan en el laboratorio antes de comenzar el hormigonado de la obra. Su objetivo es establecer la dosificación a emplear. F ck < f cm (1-1'64 δ ) } f cm > f cm de proyecto δ = desviación típica/f cm (media) F cm = f ck + 8 (N/mm 2 ) También se pueden emplear las fórmulas que relacionan la resistencia media de partida con las condiciones de elaboración del hormigón: f cm = 1'50 f ck + 2 (N/ mm 2 ) Condiciones medias f cm = 1'35 f ck + 1'5 (N/ mm 2 ) Condiciones buenas f cm = 1'20 f ck + 1 (N/ mm 2 ) Condiciones muy buenas Ensayos Característicos del Hormigón: Salvo que el hormigón sea de central, es preceptivo la realización de ensayos para comprobar que la resistencia característica real del hormigón que se va a colocar en obra no es inferior a la de proyecto. De 6 amasadas se ordenan los resultados de menor a mayor X 1 < X 2 <X 3 <.....<X 6 Se debe de cumplir que X 1 + X 2 – X 3 > f ck Llamamos: Resistencia Característica Especificada o resistencia de proyecto: al valor que se adopta en el proyecto para la resistencia a compresión, como base de los cálculos. Fck. Resistencia Característica Real fc real de obra es el valor que corresponde al cuantil del 5 por 100 en la distribución de resistencias a compresión del hormigón colocado en obra. Se ensayan todas las amasadas. Para amasadas < 20 se toma la resistencia más baja de la serie. Resistencia Característica Estimada fcest es el valor que estima o cuantifica la resistencia característica de obra (Estadísticamente).
Ensayos de Control del Hormigón.-Ensayos Previos. Anejo 22 EHE-08 El objetivo de los ensayos previos es demostrar mediante ensayos, que se efectuarán sobre hormigones fabricados en laboratorio, que con los materiales, dosificación y proceso de ejecución previstos es posible conseguir un hormigón que posea las condiciones de resistencia y durabilidad que se le exige en el proyecto. Se fabricarán al menos cuatro amasadas distintas de dos probetas cada una para su ensayo a 28 días, por cada dosificación que se desee emplear. Se realizarán los ensayos de resistencia y de durabilidad. En el caso de la resistencia se exigirá:
F ck es la resistencia característica
También se pueden emplear las fórmulas que relacionan la resistencia media de partida con las condiciones de elaboración del hormigón: F cm = 1'50 f ck + 2 (N/mm 2 ) Condiciones medias F cm = 1'35 f ck +1'5 (N/ mm 2 ) Condiciones buenas F cm = 1'20 f ck +1 (N/mm 2 ) Condiciones muy buenas Su objetivo es establecer la dosificación a emplear.
Ensayos Característicos. Tienen por objeto comprobar, previamente al inicio del suministro del hormigón, que las dosificaciones a emplear son conformes con los criterios de durabilidad y de resistencia. Los ensayos característicos pueden ser de resistencia y de dosificación: Los ensayos característicos de Resistencia se realizarán a los 28 días de edad sobre probetas de seis amasadas distintas. Para la resistencia a compresión, se calculará el valor medio correspondiente a cada amasada. De 6 amasadas se ordenan de menor a mayor. X 1 = X 2 =………..= X 6 Se aceptará la dosificación, a efectos de resistencia, cuando cumpla:
Para tres series de probetas deben cumplir:
En cuanto a los ensayos de profundidad de penetración de agua obtenidos para cada serie, se ordenarán de acuerdo con el siguiente criterio: Las profundidades máximas de penetración Z 1 =Z 2 =Z 3 Las profundidades medias de penetración T 1 =T 2 =T 3 Para su aceptación, el hormigón ensayado deberá cumplir simultáneamente las siguientes condiciones: Ambiente Profundidad máxima Profundidad media I, II a , II b -------------- -------------- _____________________________________________________________ III a , III b , IV, Q Z m = (Z 1 +Z 2 +Z 3 )/3 =50 mm T m = (T 1 +T 2 +T 3 )/3 = 30 mm E, H, F Z 3 = 65 mm T 3 = 40 mm _____________________________________________________________ III c , Q c , Z m = (Z 1 +Z 2 +Z 3 )/3 = 30 mm T m = (T 1 +T 2 +T 3 )/3 = 20 mm Elementos pretensados Z 3 = 40 mm T 3 = 27 mm Los ensayos característicos no serán necesarios, salvo que no se puedan justificar documentalmente. Los ensayos característicos de dosificación tienen por objeto comprobar las dosificaciones a emplear son conformes con los criterios de durabilidad establecidos. Se realizarán series independientes de ensayos para cada uno de los tipos de hormigón al objeto de caracterizar sus respectivas dosificaciones. Dichos ensayos serán al menos, los de resistencia a compresión y los de determinación de la profundidad de penetración de agua bajo presión. También se podrá disponer de la realización de otros ensayos para la determinación de características adicionales como, la determinación de la velocidad de carbonatación o del coeficiente de difusión de iones cloruro cuando el proyecto incluya una estimación de la vida útil de la estructura. Control de la conformidad de la resistencia del hormigón durante el suministro. EHE-08 Art 86.5.3. Resistencia Característica Especificada. Se trata de comprobar que la resistencia del hormigón realmente suministrado a la obra es conforme a la resistencia característica especificada en el proyecto f ck . Hay tres modalidades: Control estadístico Control al 100 por 100 Control indirecto Control estadístico. Resistencia Característica Estimada. El hormigón de la obra se dividirá en lotes. El número de lotes no será inferior a tres siendo el límite superior (Ver 86.5.4.1 sin DOR): Volumen de hormigonado à 100 m 3 Tiempo de hormigonado à 2 semanas Número de plantas à 2 Cuando las amasadas de hormigón poseen su distintivo oficialmente reconocido (DOR), podrá aumentar su tamaño por cinco en función del nivel de garantía. La conformidad del lote en relación a la resistencia se comprueba a partir de los valores medios de dos probetas tomadas de las N amasadas mínimas según tabla. Resistencia Con distintivo Otros casos F ck = 30 N = 1 N = 3 35 = f ck = 50 N = 1 N = 4 f ck > 50 N = 2 N = 6 Una vez realizado los ensayos se ordenarán los valores medios X i de cada una de las N amasadas: x 1 = x 2 = ………………….= x n
Criterios de aceptación: Hormigones en posesión de un distintivo de calidad (DOR) X i = f ck
Hormigón sin distintivo F(x)=
K à coeficiente tabla 86.5.4.3.b R n à valor del recorrido muestral r n = Valor máximo – valor mínimo Coeficiente K Nº amasadas controladas 3 4 5 6 K2 1,02 0,82 0,72 0,66
Control de la resistencia del hormigón al 100 por 100
Se comprueba determinando la misma en todas las amasadas sometidas a control y calculando, a partir de sus resultados, el valor de la resistencia característica real f c real. F c real = f c k Cuando el número de amasadas a controlar sea igual o menor a 20 la f c real será el valor de la resistencia de la amasada más baja encontrada en la serie.
Control indirecto de la resistencia del hormigón.
Sólo se podrá aplicar a hormigones con distintivo de calidad oficialmente reconocido y para: Edificios de viviendas de una o dos plantas Elementos de viviendas de hasta cuatro plantas, que trabajen a flexión Para ambientes I y II. Para resistencias de cálculo a compresión f c d no superior de 10 N/mm 2 Se aceptará el hormigón si cumple simultáneamente: Los ensayos de consistencia Mantiene la vigencia del distintivo de calidad Mantiene la vigencia del reconocimiento oficial del distintivo de calidad. Decisiones derivadas del control experimental tras la puesta en obra del hormigón. En el caso de un hormigón en posesión de un distintivo de calidad que no cumpla el criterio de aceptación para el control de identificación, la Dirección facultativa aceptará el lote cuando los valores individuales obtenidos en dichos ensayos sean superiores a: 0'90 Y se cumpla que
En los demás casos se valorará la aceptación, refuerzo o demolición de los elementos construidos aplicando los siguientes procedimientos: Realización de ensayos de información complementaria Rotura de probetas testigo UNE-EN 1290-3 Métodos no destructivos fiables (debidamente correlacionados) UNE-EN 12504-2 Índice de rebote y UNE-EN 12504-4 ultrasonidos.
Comprobar el nivel de seguridad con los valores de resistencia del hormigón realmente colocado en obra. Realización de pruebas de carga del elemento construido. |
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Notas de Laboratorio .:Módulo de Elasticidad del Hormigón. UNE 83.316Realizamos el diagrama Carga-Desplazamiento para luego pasarlo a Tensión-Deformación unitaria (recuerda que la distancia entre los anillos es de 150 mm .). Cargamos la probeta a 0,5 N/mm² ~ 900 Kp = (0,5*17670/9,8) durante 60 seg, después cargamos la probeta hasta 1/3 de la carga de rotura del hormigón y nos detenemos durante 60 seg. Así sucesivamente hasta realizar tres ciclos completos de carga y descarga. El módulo de elasticidad es el cociente entre el incremento de Tensión al aplicar una carga hasta llegar a 1/3 de la rotura (carga/sección 17670mm) con respecto a 0'5 newton/mm 2 y la Deformación unitaria a 1/3 de la carga de rotura (desplazamiento mm. /Distancia medida 150 mm .) Con respecto a la deformación unitaria a 0'5 newtons/mm 2 de carga. Módulo = A δ / A e = (A δ 1/3 - A δ 0,5 N/mm2) / (A e 1/3 - A e 0,5N/mm2) Incremento de esfuerzo / Incremento Deformación unitaria
Módulo de deformación longitudinal del hormigón (pendiente de la tangente en el origen de la curva real d-e ) es: E = 10000 por la raíz cuadrada de la resistencia media del hormigón a compresión. EHE08 pág 171. __ Ver +
La extensometría es una técnica experimental para la medición de esfuerzos y deformaciones basándose en el cambio de la conductividad eléctrica de un material al aplicarle una fuerza a través del mismo. Los equipos de adquisición de datos son los dispositivos usados para la adquisición de señales, ya sean analógicos o digitales. Funcionan a modo de multímetros de gran precisión. Cuando queremos obtener información sobre fenómenos físicos utilizamos transductores transformando el parámetro físico en un parámetro eléctrico. Dichas señales sufren un acondicionamiento de la señal mediante la amplificación, el filtrado y el aislamiento eléctrico. En estos equipos podemos encontrar Entradas analógicas tanto referenciadas a masa (miden tensión grande), como diferenciales (miden tensión pequeña a través del puente de Wheastone). Las señales diferenciales se basan en que los dos terminales de una entrada corresponden con dos terminales de entrada de las tarjetas de adquisición de datos, es decir, no existe ningún Terminal referenciado a masa. De esta forma eliminamos la tensión en modo común. Esta configuración de entrada es útil para la adquisición de señales de bajo nivel como por ejemplo las galgas extensométricas. En 1843 Sir Charles Wheastone (1802-1875) físico inglés ideo el circuito de puente de Wheastone. Consiste en cuatro resistencias en serie, formando un circuito cerrado. Cuando el puente está en equilibrio el producto de dos resistencias opuestas es igual al producto de las otras dos. Los dispositivos de medida como captadores de presión, células de carga, galgas extensométricas, etc, están construidos con el puente de wheastone completo, medio puente o un cuarto de puente en función de lo que queremos medir. Los equipos o tarjetas de adquisición de datos son los encargados de completar lo que falta de puente y amplificar la señal y medir el desequilibrio que se puede producir. Así para medir galgas extensométricas utilizamos los circuitos de puente de Wheastone con figurados a un cuarto de puente. Las galgas extensométricas se basan en la variación de resistencia de un conductor cuando es sometido a un esfuerzo mecánico. Las deformaciones "e" son unitarias (adimensional), pero para mayor claridad se suelen dar en microdeformaciones (10 -6 m/m). Tendremos en cuenta que el esfuerzo aplicado no debe llevar la galga del margen elástico de deformaciones y este no excede del 1% de la longitud de la galga. Para evitar los efectos que la temperatura produce en la resistividad del material, a sus dimensiones y a las dimensiones del soporte, utilizaremos el método de la entrada opuesta . Consiste en emplear galgas pasivas, que son galgas iguales a las de medidas dispuestas junto a ésta, de forma que experimenten el mismo cambio de temperatura, pero que no están sometidas a esfuerzos mecánicos. La galga transforma la tensión aplicada e (e = A L / L 0 ) y el cambio relativo de la resistencia de una galga es: A R / R 0 = K * e siendo K el factor de la galga que es una característica propia de fabricación. La medida de voltaje V r = V i / V alimentación, Siendo el estiramiento a ¼ de puente e = -4 V r / K (1 + 2 V r ) donde K es el factor de galga. Los usos fundamentales de las galgas son el análisis experimental de la tensión y el diseño y la fabricación de transductores. El circuito utilizado para la medida es siempre un puente completo que está formado totalmente o parcialmente por las galgas colocadas en el instrumento de medida. De cómo colocar galgas extensométricas. en el hormigón Se deja la superficie lisa, uniforme y limpia, sin la lechada superficial del hormigón mediante lijado. Se dibuja el eje y posición de la galga Se distribuye el pegamento adecuado Se toma la galga con un celo para no tocarla con las manos, se posiciona y se aprieta fuertemente unos segundos sobre ella. en el acero Dejar la superficie lisa y fina por medio de radial y lija fina Se limpia de restos de grasa y polvo (acetona) Se dibuja el eje y situación de la galga Se coge la galga con celo, se coloca el pegamento y apretamos la galga contra el perfil o barra de acero con los dedos durante un minuto por lo menos. En ambos casos comprobar la resistencia de la galga con un tester para verificar su correcto funcionamiento. Sujetar el cable para evitar tirones con una brida y tapar la galga con chapapote para protegerla. En los ensayos a tracción en acero corrugado, como en los ensayos a compresión de probetas cilíndricas de hormigón, para conocer su módulo elástico convendrá colocar tres galgas extensométricas separadas 120º. La media de las tres nos dará la deformación unitaria real de la probeta. Transductores Potenciométricos. Es un resistor con un contacto móvil deslizante o giratorio. La resistencia entre dicho contacto móvil y uno de los terminales fijos viene dada por: R = (1 / s A) * L * ( L – a ) = (1 / s A) ( L – X) Donde x es la distancia recorrida desde el otro Terminal fijo y a la fracción de longitud correspondiente. Podemos decir que la resistencia es proporcional al recorrido del cursor. Detector de temperatura resistivos (RTD). Están basados en la variación de una resistencia eléctrica y por tanto en la variación de la resistencia de un conductor con la temperatura. Llamamos Termistores a los resistores variables con la temperatura pero basados en semiconductores. Higrómetros resistivos. La humedad es la cantidad de vapor de agua presente en un gas. La masa de vapor de agua contenida en un volumen dado de gas se denomina humedad absoluta. Normalmente se mide la denominada humedad relativa que es la relación entre la presión parcial del vapor de agua presente y la necesaria para que hubiera saturación a una temperatura dada. Se expresa en tantos por cien. La mayoría de los aislantes eléctricos presentan un descenso de resistividad brusco al aumentar su contenido en humedad, Si se mide la variación de su resistencia se tiene un higrómetro resistivo. Si se mide la variación de capacidad, se tiene un higrómetro capacitivo. Transductores inductivos. La inductancia de un circuito indica la magnitud del flujo magnético que concatena debido a una corriente eléctrica. Captadores LVDT. Transformador diferencial de variación lineal. Se basa en la variación de la inductancia mutua entre un primario y cada uno de los secundarios al desplazarse a lo largo de su interior un núcleo de material ferromagnético, arrastrado por un vástago no ferromagnético, unido a la pieza cuyo movimiento se desea medir. Transductores termoeléctricos: Termopares Un circuito de dos metales distintos A y B, con dos uniones a diferentes temperaturas, aparece una corriente eléctrica en función de la diferente temperatura. Efecto Seebeck. Según la aplicación se disponen de distintos tipos de uniones. Transductores basados en fibras ópticas. Si se aplica una fuerza o presión a la fibra, provoca deformaciones y los cambios inducidos pueden serlo en la intensidad de la radiación o en su fase. La detección de la perturbación producida por la magnitud a medir se hace mediante interferometría.
Los “escombros” de construcción son lo que llamaremos Residuos de Construcción y Demolición ( RCDs). Vamos a tratar sobre la generación y posterior gestión de los RCDs: Utilización de los escombros de hormigón. Áridos reciclados procedentes del hormigón machacado. Los escombros hay que reducirlos a tamaño que puedan ser tratados por el triturador primario (menores de 1200 mm ). Las plantas de producción de áridos reciclados a partir de hormigón de demolición son bastante similares a las plantas de machaqueo de árido natural, incluyendo machacadoras, cribas, mecanismos transportadores y equipos para la eliminación de contaminantes y electroimanes para la separación del acero. Los áridos reciclados tienen una elevada absorción de agua, por lo que estos áridos deben ser usados normalmente en condiciones de saturación. Las principales aplicaciones de los áridos procedentes de hormigón machacado son en carreteras (bases y sub-bases sin tratar, o tratadas con cemento o ligantes bituminosos, y en menor medida, en capas superficiales del firme) y en edificación (árido grueso para hormigones, árido fino para morteros y finos para cementos). Reciclado de pavimentos. Se trata de la reutilización de los materiales existentes en firmes degradados para su empleo como capas de un nuevo firme. Posibilidades de reciclado de residuos no pétreos de la construcción. Esto requiere que se introduzca la demolición selectiva, lo que obliga a que, antes y durante la demolición, se lleve a cabo una separación de los diferentes materiales, para prevenir la mezcla de materiales y la contaminación de los materiales valorizables como la madera, el papel, el plástico, etc. En cuanto a la normativa el comité técnico CENT/TC54 ha elaborado los borradores de cinco normas a nivel de norma europea (prEN) que desarrollan las especificaciones y comportamientos de los materiales secundarios reciclados a partir de los RCDs. prEN933-11 Contenido de materiales extraños en los áridos reciclados. prEN1097-11 Separación por densidad de los áridos reciclados prEN1367-6 Retracción por secado de los áridos reciclados prEN1744-5 Contenido en cloruros solubles en árido prEN 1767-6 Influencia del lixiviado de los áridos reciclados en el tiempo de inicio de fraguado del cemento.
Se prevén unas limitaciones al uso del árido reciclado en hormigón estructural: Su exclusión de uso en el hormigón pretensado Se aconseja la utilización de árido procedente del reciclado de hormigón convencional. El árido reciclado sustituirá en un 20% como máximo el árido natural El árido reciclado debe tener una absorción < o = 7% Los áridos reciclados deberán limitar tanto el contenido de cloruros como de SO 3 para su uso en hormigones, al mismo valor que se contempla en las normas para los áridos convencionales. Para la misma dosificación, tanto la absorción como la porosidad del hormigón con árido reciclado aumentan. El módulo de elasticidad del hormigón reciclado es siempre inferior.
Bibliografía: Gestión de residuos de la construcción y demoliciones. Grupo de trabajo 14. Ministerio de Medio Ambiente. Plan Nacional de residuos de construcción y demolición (PNRCD) 2001-06. Resolución de 14 de junio 2001 BOE 166 del 12-07-01.
Ensayos de hormigón en estructuras.- Extracción de testigos UNE-EN 12504-1. Se trata de la extracción de testigos de hormigón endurecido utilizando una sonda, se refrentan y se ensayan a compresión. Se deberán considerar los posibles perjuicios estructurales antes de sacar un testigo. Para ello utilizaremos un pachómetro y determinaremos el lugar por donde pasan las armaduras para no atravesarlas. Procuraremos que las relaciones longitud/diámetro sea de 2. Es recomendable el empleo de testigos cuyo diámetro sea al menos tres veces el tamaño máximo del árido. Tomaremos el diámetro medio y su longitud después del refrentado con una tolerancia del +/- 1%. Se determinará la resistencia a compresión del testigo dividiendo la carga máxima por el área de la sección transversal. Determinación del índice de rebote (Esclerómetro) UNE-EN 12504-2. El índice de rebote determinado por este método puede usarse para la comprobación de la uniformidad del hormigón in situ, para delimitar zonas o áreas de pobre calidad u hormigón deteriorado en estructuras. No debe ser entendido como una alternativa a la determinación de la resistencia a la compresión del hormigón, pero con una adecuada correlación se puede estimar la resistencia in situ. El ensayo se trata de una masa proyectada, por un muelle, golpea a un vástago en contacto con la superficie del hormigón y el resultado del ensayo se expresa en términos de la medida de la distancia de rebote de la masa. Método de ensayo: las superficies de hormigón endurecido se alisarán usando una piedra abrasiva. El esclerómetro se sujetará firmemente en una posición que permita transmitir mediante el vástago un impacto perpendicular a la superficie del ensayo. Después del impacto, se anota el valor del índice de rebote. Se han de tomar al menos, nueve lecturas con una separación entre ellas no inferior a 25 mm ni a 25 mm del borde de la pieza. El resultado se tomará como la mediana de todas las lecturas corregidas, teniendo en cuenta la orientación del esclerómetro. Si más del 20% de todas las lecturas difieren de la mediana en más de seis unidades, de descartarán la totalidad de las lecturas. Deberemos tener en cuenta que las lecturas del esclerómetro aplicadas sobre una pieza de hormigón en estado húmedo, son más bajas que cuando ésta está en estado seco. No debe usarse en hormigones de más de 90 días de edad debido al efecto que provoca la carbonatación, incrementando la resistencia superficial del hormigón. La carbonatación se debe a la penetración de CO 2 del aire en la zona superficial del hormigón que con la humedad se transforma en ácido carbónico que reacciona con el hidróxido cálcico del cemento transformándose en carbonato cálcico más agua, disminuyendo por tanto el pH de 13 o 12 a 9. CO 2 + H 2 O => H2 CO 3 + Ca(OH) 2 => CO 3 Ca + 2H 2 O Podemos conocer la profundidad de carbonatación con la extracción de testigos y realizar el ensayo brasileño. Sobre la superficie se le aplica una solución alcohólica de fenoftaleina (0'1g indicador, 40% H 2 O, 60% etanol). La parte violeta corresponde a hormigón no carbonatado y la parte que no cambia de color corresponde a la profundidad de carbonatación. Determinación de la velocidad de los impulsos ultrasónicos UNE-EN 12504 - 4 . Método para la determinación de la velocidad de propagación de impulsos de ondas longitudinales de ultrasonidos en el hormigón endurecido. El aparato consiste en un generador de impulsos eléctricos, un par de palpadores (emisor y receptor), un amplificador y un temporizador electrónico para la medida del intervalo de tiempo transcurrido entre el comienzo de la onda del impulso generado en el palpador transmisor y el comienzo de la onda a su llegada al palpador receptor. Una vez elegido el elemento a ensayar debe haber un adecuado acoplamiento acústico entre el hormigón y la cara de cada palpador. Se puede utilizar vaselina, jabón líquido o glicerina para asegurar un íntimo contacto. Se toman tres lecturas como mínimo, anotando el tiempo de propagación de la onda en el hormigón y la distancia entre los transductores. Velocidad = Longitud trayectoria (mm) / Tiempo en µs. La transmisión puede ser directa, semidirecta o indirecta. Mientras sea posible utilizaremos la transmisión directa, ya que proporciona la máxima sensibilidad y provee una longitud de trayectoria bien definida. En el caso de utilizar la medida semidirecta tomaremos como distancia entre palpadores la diagonal, aplicando el teorema de Pitágoras. Cuando no sea posible el método directo, un valor aproximado para obtener la velocidad mediante el método indirecto será: Velocidad (método directo) = 1'05 * Velocidad (método indirecto) Factores que influyen en las medidas de velocidad del impulso ultrasónico:
Correlación de la velocidad del impulso y la resistencia: Las propiedades físicas que influyen en la velocidad del impulso son el módulo elástico y la densidad. En el hormigón estas propiedades dependen del tipo de árido, su dosificación, relación agua/cemento y madurez del hormigón. Por tanto la velocidad del impulso dependerá de la mezcla específica del hormigón. Cuando se calcula la correlación a partir del ensayo de testigos extraídos de una estructura, utilizaremos la velocidad de impulso para localizar áreas de calidad diferente. La velocidad del impulso a través del hormigón en las zonas de extracción de testigos debería emplearse para el establecimiento de una correlación.
Patología del hormigón.- Con estos ensayos podemos comenzar a realizar un diagnóstico de la patología que sufre una estructura de hormigón armado, en función de los síntomas registrados: El ancho de fisuras (regla de fisuras) Resistencia del hormigón Espesor del recubrimiento de las armaduras Contenido de humedad Proceso patológico ya sea físico como químico. Procesos patológicos en el hormigón debido al agua.- Excepto las heladas los procesos patológicos que produce el agua son de tipo químico al ponerse en contacto con agentes agresivos como por ejemplo: CO 2 . La Carbonatación (transformación del hidróxido en carbonato) provocando una disminución del pH y aumentando de volumen (de ahí que aumente la resistencia superficial del hormigón y disminuya la porosidad). SO 2 , el dióxido de azufre existente en el aire se oxida transformándose en SO 3 que al reaccionar con el agua se convierte en ácido sulfúrico. SO 3 + H 2 O => SO 4 H 2 En forma de lluvia ácida ataca al hormigón, donde el hidróxido cálcico del cemento se transforma en sulfato y el hormigón endurecido en yeso. SO 4 H 2 + Ca(OH) 2 => SO 4 Ca + 2H 2 O NO 2 , los iones NO 2 reaccionan con el agua transformándose en ácido nítrico. NO 2 + H 2 O => NO 3 H 2 . En forma de lluvia ácida transforma los compuestos cálcicos en nitratos siendo estos solubles. Aguas que contienen sulfatos procedentes del terreno, reaccionan con los aluminatos tricálcicos del cemento dando lugar a sulfoaluminatos (ettringita o sal de Candlot). Al cristalizar producen un aumento de volumen llegando a desintegrarse la masa de hormigón. Ambientes marinos, cargados de cloruros y sulfatos que al cristalizar las sales en el interior del hormigón producen: -criptoflorescencias -corrosión electroquímica de la armadura (zonas anódicas y catódicas). f) Álcalis, los iones sodio y potasio penetran junto al agua (sobre todo en los deshielos) en el interior del hormigón reaccionando con la sílice de los áridos. Se produce el gel de sílice provocando un aumento de volumen y por tanto la desintegración del hormigón.
Notas de laboratorio: Identificación de Suelos La mecánica del suelo es la ciencia que se ocupa de estudiar los esfuerzos que se producen en el suelo y los efectos a que dan lugar éstos sobre el mismo. Constitución y propiedades físicas del suelo.
Tipos de rocas: * Roca volcánica (o ígnea) proceden del magma fundido encerrado bajo la corteza terrestre. * Rocas sedimentarias: se originan por la transformación de sedimentos en rocas compactas, con formas estratificadas, por acción de la presión, la cementación y el calor interno. * Rocas metamórficas: son aquellas que, por movimientos tectónicos han pasado a ocupar posiciones a gran profundidad. Propiedades físicas de los suelos. Son propiedades que se expresan como relación ya que son independientes de la cantidad de muestra analizada.
El peso específico de las partículas sólidas ? s de un suelo inorgánico varía entre los dos valores de 2'60 t/m 3 en arenas y 2'80 t/m 3 para arcillas. Valores inferiores a 2'6 indican la presencia de materia orgánica en el suelo. Diferentes relaciones : e = (Y s – Y d ) / Y d Y d = Y s / ( 1+e) Y d = Y / (1+ W) W = ( Y / Yd) – 1 Clasificación de suelos. Podemos distinguir los suelos granulares que presentan huecos de gran tamaño, no hay agua absorbida y los suelos cohesivos que poseen gran cantidad de agua. Los suelos granulares los clasificamos en función del análisis granulométrico y el equivalente de arena. Equivalente de arena UNE 933-8 : permite detectar si existe un exceso de finos con materiales inferiores a 4 mm . Consiste en colocar la muestra en una probeta con una solución normalizada, cuya misión es dispersar las partículas del suelo. Tras agitar se deja reposar según norma y al cabo del tiempo se mide la altura h 1 del depósito y la altura h 2 del floculado. EA = ( h 1 / h 2 ) * 100 EA = 100 arena limpia EA > 75 valida para hormigones EA = 20 suelo plástico EA = 40 suelo no plástico
Análisis granulométrico UNE 103-101 : se trata de separar las partículas que conforman un suelo y agruparlas por tamaños, en función de su porcentaje en peso. Bolos > 63 mm Grava gruesa 20 a 63 Grava media 6 a 20 Grava fina 2 a 6 Arena gruesa 0'6 a 2 Arena media 0'2 a 0'6 Arena fina 0'08 a 0'2 Limos, arcilla < 0'08 Denominamos fracción gruesa tamaños superiores a 2 mm y fina la que pasa.
Los suelos cohesivos se ordenan según sus límites de Atterberg clasificándose en limosos, arcillosos y no plásticos. Un suelo, en función de su naturaleza y de la humedad que presenta, puede presentarse en diferentes estados de consistencia, cada uno de ellos con propiedades y comportamientos específicos: Atterberg definió las humedades que definen los límites de separación de estos cuatro estados, denominados límites de Atterberg (1911). Límite Límite Límite Líquido W l Plástico W p de retracción W r
Se denomina Índice de Plasticidad el intervalo de humedades en el que un suelo se presenta en estado plástico: I p = W l - W p Límite líquido UNE 103-103-94 : humedad a partir de la cual el suelo pasa a comportarse como un lodo y tiende a fluir bajo su propio peso. Sí añadimos arena o limo, la arcilla se hace más consiste y su límite líquido disminuye. Se procede tomando la humedad que tiene un suelo amasando con agua y colocando en una cuchara normalizada, cuando un surco, realizado con un acanalador normalizado, que divide dicho surco en dos mitades, se cierra a lo largo de su fondo en una distancia de 13 mm , tras haber dejado caer 25 veces la mencionada cuchara desde una altura de 10 mm sobre una base también normalizada, con una cadencia de 2 golpes por segundo. Límite plástico UNE 103-104-93 : mínimo contenido de agua con el que el suelo permanece en estado plástico. Se procede tomando la humedad más baja con la que pueden formarse con un suelo, cilindros de 3 mm de diámetro, rodando dicho suelo entre los dedos de la mano y una superficie lisa, hasta que los cilindros empiecen a resquebrajarse. Límite de retracción : humedad en la que una pérdida mayor de agua no va acompañada de una disminución en el volumen del suelo.
I p < 6 no plástico. Ensayos para estudiar el comportamiento del suelo. La determinación de la resistencia al esfuerzo cortante de un suelo es fundamental para determinar los criterios de estabilización de un suelo. La propiedad fundamental de los suelos cohesivos es la presencia de resistencia al esfuerzo cortante en ausencia de esfuerzo normal (cohesión). Corte directo : mide la posibilidad o no, de drenar el agua intersticial. Triaxial : consiste en una presión isótropa (tensión vertical y presión lateral) aplicada a través del fluido comprimido, se aumenta progresivamente la fuerza axial hasta obtener la rotura de la muestra. Se pueden obtener los siguientes parámetros: cohesión y ángulo de rozamiento, permeabilidad, coeficiente de consolidación, coeficiente de empuje pasivo. Edométrico UNE 103-601 : consiste en un anillo, en el cual se encuentra comprimido el suelo entre dos placas porosas, cuyo desplazamiento relativo se mide con gran precisión. Permiten determinar la curva de compresibilidad unidimensional, denominada curva edométrica y el coeficiente de consolidación. Compactación de suelos. El parámetro más importante para ser utilizados en terraplenes es el valor de la humedad del terreno in situ. Los estudios de Proctor datan de 1929 (California). El mejor método para mejorar las propiedades de un suelo alterado es la compactación ya que el resto de métodos son más caros. Habrá una humedad óptima que dé una densidad máxima, idea básica de los trabajos de Proctor. Ensayo Proctor : para un suelo dado (fino cohesivo o intermedio) y utilizando el mismo método de compactación y la misma energía de compactación, se puede obtener la curva que da las variaciones de peso específico seco en función de la humedad. El peso específico seco presenta un máximo para un valor de humedad, que recibe el nombre de humedad óptima de compactación. El ensayo consiste en dejar caer una masa sobre las capas de suelo que se van a estudiar. El suelo se coloca en un molde de dimensiones definidas y la compactación se realiza por golpeo.
Hay dos tipos de ensayo Proctor: normal y modificado. Normal Maza de 2490 gr que cae desde 30'5 cm de altura 3 capas con 25 golpes cada capa
Modificado UNE 103-501 Maza de 4535 gr que cae desde 45'75 cm de altura 5 capas con 60 golpes cada capa Se toman muestras con diferentes humedades y se pesa el conjunto conociendo el peso del molde y su volumen para obtener el peso específico húmedo. Con la curva Proctor podemos determinar las condiciones óptimas de un suelo. Si la curva es puntiaguda indica un suelo muy sensible al agua, es decir, difícil de compactar al alejarlo de su humedad óptima. Para un suelo granular, la compactación, es decir, el aumento de su peso específico seco mejora todas las propiedades físicas. Además, la humedad no tiene prácticamente ninguna influencia en la compactación. Sin embargo en suelos cohesivos, los pesos específicos son tanto mayores cuanto mejor graduada es su granulometría, sin exceso de arcilla. Las arenas limosas son en general las que dan pesos específicos secos más elevados. Las arcillas puras, por el contrario, dan pesos específicos secos relativamente bajos. Las curvas Proctor son más aplastadas que las de las arenas. Ensayo CBR de un suelo UNE 103-502 : índice de resistencia de los suelos denominado C.B.R (California Bearing Ratio). Ensayo de punzonamiento que se utiliza para evaluar la resistencia a rotura o capacidad de carga de los suelos. Consiste en preparar una muestra de suelo para compactarla en un molde. Las condiciones de compactación y humedad se definen previamente. Un ensayo completo debe contar con una serie de muestras compactadas a tres energías diferentes (15,30 y 60 golpes) por capa y con 4 o 5 humedades diferentes. Cada probeta se somete a un punzonamiento con un pistón cilíndrico. La precisión se mide con un anillo dinamométrico y el hundimiento del pistón con un comparador. El ensayo prosigue hasta un hundimiento de 2'5 y 5 mm trazandose la curva de presiones en función de los hundimientos. El punzonamiento se hace con muestras previamente sumergidas en agua. Para comprobar la pérdida de resistencia por imbibición se punzona primero en seco. La muestra en su molde se coloca 4 días en contacto con el agua por su cara inferior, mediante una placa porosa. En su parte superior se somete a una carga cuyo valor se procura que sea similar al que recibirá finalizada la obra. Así con los ensayos Proctor-CBR se pueden deducir el peso específico seco en función de la humedad para dos energías de compactación. El valor CBR en función del peso específico seco para cada valor de la humedad. Y el valor del CBR en función de la humedad para cada energía de compactación. Bibliografía. Mecánica del suelo Celso Iglesias Pérez. Ed Síntesis
Manual de Prácticas de laboratorio Geotecnia y cimientos I Carlos Hidalgo Signes María Elvira Garrido de la Torre Ed UPV
Propiedades del hormigón fresco: Consistencia, docilidad y homogeneidad. Determinamos la mayor o menor capacidad de deformación que tiene la masa de un hormigón fresco. En ella influyen fundamentalmente la forma de los áridos, su tamaño máximo, la granulometría, la cantidad de agua de amasado, los aditivos utilizados, etc. En función del tipo de hormigón utilizado determinaremos su consistencia con uno u otro método de ensayo. La consistencia es uno de los parámetros más estudiados en las primeras fases de diseño de una dosificación del hormigón. Dicha variable es fundamental para comprobar la cantidad total de agua presente en el hormigón fresco.
- Ensayo de Asentamiento UNE-EN 12350-2 marzo 2006. Se trata de determinar la consistencia del hormigón fresco mediante el ensayo de asentamiento y esta limitado su uso para hormigones con áridos de tamaño máximo de 40 mm así como se considera su uso inadecuado para asentamientos inferiores a 10 mm y superiores a 200 mm . El hormigón fresco se compacta en tres capas (aproximadamente a tercios) en un molde con forma de tronco de cono (cono de Abrams). Se compacta cada capa con 25 golpes con la barra compactadota normalizada. Se retira el hormigón sobrante enrasando y se retira el molde levantándolo verticalmente lo más rápido posible sin causar al hormigón ningún movimiento lateral o de torsión. Después de retirar el molde, se mide el asentamiento (h) determinando la diferencia entre la altura del molde y la del punto más alto de la probeta de hormigón asentada redondeando a los 10 mm . El ensayo es valido si se produce un asentamiento simétrico. Si dos ensayos consecutivos muestran que una parte del hormigón se desprende de la masa de la probeta de ensayo (asentamiento sesgado) el hormigón carece de la necesaria plasticidad y cohesión.
Tipo de consistencia Asiento en cm.
Dimensiones molde : molde tronco-cónico de metal con diámetro de la base de 200 mm , diámetro superior de 100 mm y altura de 300 mm . Ver +.
Ensayo Vebe. UNE-EN 12350-3 Octubre 1999. Determinación de la consistencia del hormigón por medio del tiempo Vebe. No se utiliza para hormigones con tamaño máximo de árido superiores a 63 mm , ni con tiempos inferiores a 5 segundos o superiores a 30 segundos. El hormigón fresco se compacta dentro de un molde (cono de abrams) en tres capas y se compacta cada capa con 25 golpes con la barra compactadota situado dicho cono sobre un cubo cilíndrico. El molde se levanta verticalmente y se coloca un disco transparente (diámetro 230 mm y un peso de 2730 grs) sobre la parte superior del hormigón bajándolo con cuidado hasta que entra en contacto con el hormigón. Se registra el asentamiento del hormigón. Se pone en marcha la mesa vibratoria (300 r.p.m. a 50 Hz) y se mide el tiempo que tarda la cara inferior del disco transparente en cubrirse con la pasta ( Tiempo Vebe ). Se registra la lectura del cronómetro con una aproximación de un segundo.
Ensayo Vebe Modificado ASTM – C – 1170-06 Este ensayo se utiliza para hormigones compactados con rodillo HCR (mezclas de hormigón sumamente secas). No se utiliza para áridos superiores a 50 mm . El procedimiento es similar al Vebe y existen dos procedimientos A y B (en función de la sobrecarga) siempre y cuando el resultado del tiempo Vebe modificado se encuentre entre 15 y 30 segundos. Se humedece el interior del molde cilíndrico y se llena con 13'4 +/- 0'7 Kg de hormigón y se distribuye uniformemente. Colocar el molde en la mesa vibratoria y colocar el disco transparente con la sobrecarga necesaria sobre el hormigón. Sobrecarga de 22'7 Kg (procedimiento A). Se realiza si el resultado por el procedimiento B es > 30 segundos. Sobrecarga de 12'5 Kg (prodedimiento B). Se realiza si el resultado por el procedimiento A es < 20 segundos. Hay que procurar que el disco no toque las paredes y mantenerlo perpendicular al hormigón. Comenzar la vibración y anotar el tiempo necesario para que la pasta de mortero refluya (ocupe el espacio entre el disco de plástico y el molde). Densidad Vebe : tras la determinación de tiempo Vebe modificado retirar el disco y la sobrecarga para añadir hormigón hasta rellenar completamente el molde. Consolidar el hormigón con la sobrecarga apoyada y enrasar. Pesar el molde más el hormigón. Una vez conocidos el volumen del cubo y su peso determinaremos su densidad. Densidad = Masa del hormigón/ Volumen cubo
- Cono invertido : medida de la docilidad en hormigones con fibras de acero y/ o polipropileno . UNE 83.503/2004. ASTM C995. Se trata de determinar el tiempo necesario para que el hormigón con fibras contenido en el cono invertido salga en su totalidad de él, al someterlo a una vibración interna. Se necesitan un cono de Abrams, recipiente cilíndrico de 355 mm de diámetro y 305 mm de altura para recibir el hormigón y una tapa para el recipiente con un orificio central para colocar el cono de abrams invertido, quedando la base menor del cono a 100 mm del fondo. Un vibrador de aguja de 25 mm de diámetro con frecuencia de 7000 ciclos/minuto. Barra normalizada y cronómetro.
- Ensayo de extensión de flujo o escurrimiento en hormigones autocompactantes : evalúa la capacidad de fluir el hormigón fresco autocompactante. Se rellena el cono de Abrams de una sola vez y sin compactar, se levanta y se deja fluir al hormigón libremente. Se mide el diámetro alcanzado al llegar al estado de reposo y se registra el tiempo que tarda la masa en alcanzar un diámetro de 50 cm , obteniendo el valor T50, es decir, el tiempo que se tarda en alcanzar el círculo de 50 cm .
De acuerdo con los resultados los hormigones se clasifican en las siguientes categorías: Categoría Diámetro de extensión de flujo (mm) SF1 550 a 650 SF2 660 a 750 SF3 760 a 850 T50 (segundos) VS1 < = 2 VS2 >2 Los valores de fluidez oscilan entre 3 y 6 segundos dependiendo del tipo de cemento. En inglés el hormigón autocompactante se denomina Self Placing Concrete (SCC) y tuvo su origen en la Universidad de Tokio en 1988.
Los conglomerantes a base de yeso se obtienen por calcinación del sulfato de calcio dihidrato (Ca SO 4 2H 2 O) y están constituidos por sulfato de calcio semihidratado (C a SO 4 0'5 H 2 O) y anhidrita (C a SO 4 ). El yeso de construcción esta compuesto con un mínimo de un 50 % de sulfato de calcio y un contenido en cal (hidróxido de calcio) inferior al 5 %. Se pueden añadir aditivos y agregados. Tipos de conglomerantes a base de yeso: Conglomerantes a base de yeso (A) Yeso para la construcción (B1 a B7) Yeso de construcción B1 Mortero de yeso B2 Mortero de yeso y cal B3 Yeso de construcción aligerado B4 Mortero aligerado de yeso B5 Mortero aligerado de yeso y cal B6 Yeso de construcción de alta dureza B7
Yeso para aplicaciones especiales (C1 a C6) Yeso para trabajos con yeso fibroso C1 Yeso para mortero de agarre C2 Yeso acústico C3 Yeso con propiedades de aislamiento térmico C4 Yeso para protección contra el fuego C5 Yeso para su aplicación en capa fina C6 La conformidad de los productos debe determinarse mediante: a) ensayos de tipo inicial ITT b) control de producción de fábrica CPF
Designación: Ejemplo. Yeso de construcción EN 13279-1- B1 / 50 / 2 tipo de yeso referencia a la norma europea identificación tiempo de principio de fraguado. Minutos resistencia a compresión N/mm 2 Métodos de ensayo UNE EN 13279-2 Determinación de la relación agua/yeso Se trata de determinar la masa de conglomerante de yeso en gramos que se puede saturar cuando se amasa a saturación en 100 g de agua.
Se trata de determinar la masa de yeso o conglomerante de yeso para obtener una mezcla con una consistencia dada. A 500 g de agua se añade la cantidad de yeso necesario para que la consistencia de la pasta sea con un diámetro de escurrimiento de unos 150 a 200 mm obtenido al levantar el molde tronco cónico con esa pasta en un tiempo determinado.
Se utiliza para yesos premezclados. La relación agua/yeso se determina mediante el método de ensayo-error, hasta que se forme una galleta de diámetro 165 +- 5 mm, cuando un cono truncado relleno con la pasta se levanta y golpea 15 veces con la mesa de sacudidas. Determinación de los tiempos de fraguado Es el tiempo en minutos, en que los bordes de una hendidura producida por la hoja de un cuchillo sobre la pasta de yeso (por el método de amasado a saturación o método de la fluidez de la pasta según el tipo de yeso) vertida sobre unas placas de vidrio ( de 100 a 12º mm de diámetro y de unos 5 mm de espesor), dejan de acercarse.
Para yesos premezclados se utiliza el método del cono de Vicat.
Determinación de la resistencia a flexión y compresión. Se fabrican probetas prismáticas de 160x40x40 mm con la relación agua/yeso determinada según el tipo de yeso. Se apoya la probeta sobre rodillos separados entre sí 100 mm y mediante un rodillo central aplicamos la carga. P f = 0'00234 F N/mm 2 La compresión la determinamos aplicando una carga a los trozos rotos del ensayo a flexión. R c = F / 1600 N /mm 2 Determinación de la adherencia Se determina mediante la máxima carga que soporta cuando un disco de metal pegado al yeso se arranca de forma perpendicular a su superficie. Determinación de la finura de molido Análisis por tamizado: 5000 µm (C2), 200µy 100µm (C1), 1500 µm (C1,C6) Determinación del contenido en trióxido de azufre y sulfato de calcio El sulfato de calcio se descompone por digestión en una solución de ácido clorhídrico. Se eliminan las impurezas insolubles. El contenido de iones sulfato se determina gravimétricamente como sulfato de bario.
Notas de laboratorio: Permeabilidad del Hormigón Para obtener un hormigón con una baja permeabilidad deberemos tomar una relación agua/cemento suficientemente baja, una idónea compactación, un contenido adecuado de cemento y una hidratación suficiente con un buen curado (EHE 08 pág. 152). El método para hacer una comprobación experimental lo tenemos desarrollado en la norma UNE-EN 12390-8 Determinación de la profundidad de penetración de agua bajo presión: El agua es aplicada bajo presión a la superficie del hormigón endurecido. A continuación se divide la probeta en dos mitades (ensayo brasileño) y se mide la profundidad máxima de penetración del frente de agua y se redondea al mm más próximo. El ensayo se aplica a los 28 días de edad de la probeta y no sobre la cara de acabado. Durante 72 h se mantendrá el agua a una presión de 500 KPa. (5 bares). El informe del ensayo debe incluir: Identificación de la probeta Fecha y hora de realización del ensayo Descripción de la probeta Dirección de aplicación del agua a presión Profundidad de penetración máxima Consideraciones sobre la validez de los resultados o variaciones realizadas. Firma del responsable Un hormigón se considera suficientemente impermeable al agua si los resultados del ensayo de penetración a agua cumplen simultáneamente que (Art EHE08 37.3.3): Clase de exposición -----Profundidad máxima----- Profundidad media III, IIIb, IV, Qa, E, H, F ------------50 mm ----------------------------- 30 mm Qb (elementos en masa o armados) IIIc, Qc----------------------------------- 30 mm ----------------------------- 20 mm Qb (elementos pretensados)
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