DETERMINACIN DEL ASENTAMIENTO Y LA RESISTENCIA A LA COMPRESION
DE ESPECIMENES CILINDRICOS DE CONCRETO CURADOS Y PREPARADOS DE
ACUERDO CON LA NORMA 1377(NTC 1377,NTC 396 Y NTC 673) SETTLEMENT
AND DETERMINATION OF RESISTANCE TO COMPRESSION Cylindrical CONCRETE
SPECIMENS CURED AND PREPARED IN ACCORDANCE WITH STANDARD 1377 (NTC
1377, NTC 396 and 673)Corredor J.R. Gonzlez A.J. Reyes P.S. Rincn
A. Vivas J. [email protected],
[email protected], [email protected],
[email protected], [email protected] Escuela
de ingeniera civil, Facultad de ingeniera, Universidad Pedaggica y
Tecnolgica de Colombia, Tunja, BoyacResumenPara el presente artculo
se exponen los resultados obtenidos de los ensayos realizados sobre
la resistencia a la compresin de especmenes cilndricos de concreto,
en base a muestras elaboradas en el laboratorio segn las normas
tcnicas del pas, a la par se determina el asentamiento del concreto
con el objeto de relacionarlo con las resistencias obtenidas. Las
normas utilizadas en el laboratorio fueron las NTC 1337, 396 y
673.Palabras clave: Asentamiento, concreto, resistencia, muestras,
cilindros, compresin.
AbstractFor this article the results of tests conducted on the
compressive strength of cylindrical concrete specimens exposed,
based on samples prepared in the laboratory according to the
technical rules of the country, along the concrete slump is
determined in order to relate it to the strengths obtained. The
standards used in the laboratory were the NTC 1337, 396 and
673.Keywords: Settlement, concrete, strength, samples, cylinder
compression.INTRODUCCINCuando se va a iniciar un proyecto
ingenieril de tipo constructivo, es necesario conocer el
comportamiento y calidad de los materiales que se van a utilizar en
la elaboracin de la construccin que se va a realizar, ms cuando el
material principal es el concreto, por esta razn es indispensable
conocer todas las caractersticas de este como la resistencia y el
asentamiento, por esta razn en el presente artculo se evidenciara
los resultados obtenidos del ensayo de resistencia a compresin y
asentamiento del concreto para una serie de muestras elaboradas en
el laboratorio, todo esto teniendo en cuenta las normas tcnicas
pertinentes, para este caso las NTC 1337, 396 y 673.
1. OBJETIVOS
Establecer el mtodo de ensayo para determinar el asentamiento
del concreto en el laboratorio. Determinar la resistencia a
compresin de especmenes cilndricos de concreto, con muestras
realizadas en el laboratorio. Realizar la elaboracin y respectivo
curado de muestras de concreto en el laboratorio, de dos formas
controlando las caractersticas de los materiales y sin realizar
ningn control de los mismos. Comparar los resultados obtenidos para
ambas muestras.
2. MATERIALES Y EQUIPOSA continuacin se describen los equipos y
materiales empleados para llevar a cabo el laboratorio
correspondiente a las normas NTC 1377, 396 y 673.a. Camisas o
moldes cilndricos: Deben ser de acero, hierro fundido u otro
material no absorbente y ajustable a las dimensiones y tolerancias
especificadas en el mtodo para el cual se necesitan los cilindros
de concreto.
Figura N 1
Fuente: Elaboracin Propia
b. Varilla de compactacin: Debe ser de acero, cilndrica y lisa.
De 16 mm de dimetro y con una longitud de 600 mm.Figura N 2
Fuente: Google Imgenes
c. Mazos: Se debe y utilizar un mazo con cabeza de caucho o
cuero de peso aproximado entre 0,60 kg +- 0,20 kg. Figura N 3
Fuente: Google Imgenes d. Herramientas: Se debe contar con
herramientas tales como palas, palustres, baldes, balanzas, guantes
y recipientes de mezclado.
Figura N 4
Fuente: Elaboracin Propiae. Cono ensayo asentamiento: Debe ser
un molde resistente al ataque de la pasta de cemento. El metal debe
ser mnimo No 16 y tener un espesor de pared de 1,14 mm. Figura N
6
Fuente: Elaboracin Propiaf. Maquina universal: Se debe comprobar
su calibracin y precisin y equipada con dos bloques de apoyo de
acero. Las especificaciones se encuentran en la NTC 675. Figura N
7
Fuente: Elaboracin Propiag. Agregados: En el caso de este
laboratorio el agregado grueso y fino que se utilizar estar
dividido en dos, agregado limpio optimo con caractersticas
adecuadas y agregados sucios.
Figura N 8Fuente: Elaboracin Propia
h. Cemento: Debe estar almacenado en un lugar seco, en
recipientes a prueba de humedad de metal, se debe mezclar
completamente para asegurar un suministro uniforme durante los
ensayos.
Figura N 9
Fuente: Elaboracin Propia3. METODOLOGAEn el ensayo primero se
hizo una identificacin de los materiales a utilizar y una breve
explicacin sobre en qu consista la experiencia, se inici con la
mezcla manual del concreto, se mezclaron el cemento y la arena
hasta tener una mezcla homognea y se aadi enseguida el agregado
grueso, se mezcl todo completamente hasta que la mezcla estuvo
distribuida uniformemente, se le agrego el agua y se finaliz la
mezcla hasta que el concreto presento una apariencia y consistencia
homognea, despus de esto se procedi a realizar el ensayo de
asentamiento segn la NTC 316, se llen el molde cnico con la muestra
en tres capas de un tercio del volumen del molde cada una, se
compacto cada capa con una varilla dando 25 golpes distribuidos
uniformemente , ya compactada la ltima capa se alisto la superficie
del concreto a ras con la varilla , se levant el molde a una
distancia de 300 mm durante +- 2 s y con un movimiento uniforme
hacia arriba sin producir torsin ni movimientos laterales al
concreto y se midi el asentamiento. Posteriormente se colocaron las
camisas en una superficie rgida libre de vibraciones y se dispuso
el concreto en ellas con un palustre en el nmero de capas
requeridas y se apisono cada una de estas capas con la punta
redondeada de la varilla (con el nmero de golpes y el tamao de
varilla especificados), despus de que se a apisonado cada capa, se
golpe 10 a 15 veces con el mazo en la parte exterior de cada
cilindro, se realiz un acabado a cada una de las muestras con el
palustre para tener una superficie lisa, uniforme y nivelada, luego
se cubrieron los cilindros con una lmina no absorbente y no
reactiva para mejorar el curado, posteriormente a 24 +- 8 horas se
desencofraron los cilindros y se llevaron a la piscina de curado
que est dispuesta con una mezcla de agua y cal en la cual se
introdujeron los cilindros, finalmente se procedi a esperar los
tiempos especificados para la realizacin de la falla de cada uno de
los cilindros.
4. RESULTADOS
Los resultados obtenidos en el ensayo de asentamiento del
concreto con el material limpio fueron:
Tabla N 1 Resultados de la prueba de asentamiento del concreto
con material limpioEnsayo de asentamiento (SLUG)
PruebaAltura del cono (cm)Altura del concreto despus del
asentamiento (cm)Asentamiento (cm)Asentamiento aproximado (cm)
N13024,85,25
N23025,64,44,5
N33025,44,64,5
Promedio3025,2674,7334,5
Fuente Propia
Tabla N 2 Resultados de la prueba de asentamiento del concreto
con material sucioEnsayo de asentamiento (SLUG)
PruebaAltura del cono (cm)Altura del concreto despus del
asentamiento (cm)Asentamiento (cm)Asentamiento aproximado (cm)
N13023,86,26
N23025,24,85
N33025,34,74,5
Promedio3024,7675,2335
Fuente Propia
Tabla N 3 Tabla de resultados obtenida de los cilindros de
material limpio.Edad (das)EspecmenesDimetro (cm)Altura (cm)rea
(cm)Mxima Carga (KN)Carga Max (Kg)Resistencia (Kg/cm)Prom. de
Resistencia (kg/cm)Mximo Desplazamiento (mm)Masa (Kg)Densidad
(Kg/cm)Prom. de Resistencia (psi)
71215,3230,30184,33263,9126901,73145,94154,373,5112,7627492,702084,85
615,3730,30185,54264,8827000,51145,523,6512,7527381,79
515,2930,40183,61309,2031519,16171,663,9312,7627447,42
14115,2830,43183,42325,4233172,48180,85186,043,3712,6727251,402583,63
815,2830,43183,45346,1435284,51192,343,9312,6027099,11
1115,2530,30182,58331,2333764,93184,933,7212,7227542,07
28215,2230,30181,94402,4541024,77225,49234,394,4812,7527647,313221,28
915,3029,23183,85407,6341551,99226,014,7512,4627856,60
715,1730,40180,74446,2245486,14251,664,5112,7427625,51
35315,3030,20183,85454,2046299,69251,83244,64-----12,4326901,273597,55
415,6028,70191,13452,6346139,65241,40-----12,4627829,89
1015,4229,17186,63440,6544918,45240,68-----12,4727732,34
Fuente Propia
Tabla N 4 Tabla de resultados obtenida de los cilindros de
material sucio.Edad (das)EspecmenesDimetro (cm)Altura (cm)rea
(cm)Mxima Carga (KN)Carga Max (Kg)Resistencia (Kg/cm)Prom. de
Resistencia (kg/cm)Mximo Desplazamiento (mm)Masa (Kg)Densidad
(Kg/cm)Prom. de Resistencia (psi)
7315,2730,30183,22262,5826766,36146,09139,334,8012,9527986,952087,01
815,2730,40183,01209,8121387,67116,865,0812,8727738,03
215,2430,30182,52277,5628293,88155,024,1512,8527828,58
14115,2929,87183,61301,5930743,53167,44155,473,5412,8228061,432391,94
1215,2929,87183,61277,3928276,35154,004,4012,6227636,65
617,5230,27241,13342,9234956,37144,974,2812,6623872,96
28415,5031,50188,69331,8133823,96179,25207,923,9412,6025814,642560,78
515,1031,00179,08441,5245006,73251,323,9512,6026910,92
1015,9030,80198,56376,2738355,35193,174,2012,5825694,27
42715,3229,90184,33408,2741617,74225,77226,45-------12,6227554,863225,32
915,2630,77182,89401,6040937,82223,83-------12,8627396,43
1115,2530,53182,61411,5541952,09229,74-------12,7027285,53
Fuente Propia
5. ANLISIS DE RESULTADOS
GRAFICA 1 RESISTENCIA VS TIEMPO
Fuente: Elaboracin PropiaSe puede observar que para el mismo
diseo de mezcla, el material limpio ofrece una mayor resistencia
que el material sucio, esto se da por efecto de que el material
limpio no tiene contenido de finos, los cuales afectan la
estructura del concreto generando que falle ms rpidamente.As mismo,
se observa que a partir de los 28 das la resistencia del concreto
no aumenta de manera significativa, esto comprueba porqu se toma la
resistencia de los 28 das como la resistencia mxima que va a
ofrecer el concreto.Se observ que en el momento de fallar los
cilindros de concreto, los patrones de fracturas vistas tenan una
tendencia de tipo 2(Conos bien formados en un extremo, fisuras
verticales a travs de los cabezales, cono no bien definido en el
otro extremo) y tipo 3(Fisuras verticales encolumnadas a travs de
ambos extremos, conos mal formados), de mismo modo se pudo observar
que las fisuras de los cilindros de concreto pasan
predominantemente alrededor o a travs de las partculas de agregado
grueso.
5.1 EJEMPLOS DE CLCULO:
A continuacin se muestran algunos ejemplos de cmo se realizaron
los clculos.
Asentamiento del concreto
Densidad
6. CONCLUSIONES
Es mucho ms apropiado realizar la mezcla con materiales que
hayan sido lavados previamente para para obtener unas mejores
condiciones de resistencia a los 28 das.
Las condiciones en que se encuentren los agregados al momento de
realizar la mezcla (estn limpios o sucios) pueden generar que
cambios en la resistencia con la que fue diseado el concreto, estas
condiciones de los agregados se tienen que tener tenidos en cuenta
para no alterar la mezcla.
As mismo se tiene que tener especial cuidado con la relacin agua
cemento puesto que esto altera drsticamente la resistencia del
concreto a los 28 das.
7. RECOMENDACIONES
Desarrollar las prcticas del laboratorio con los materiales
adecuados para evitar percances. Tener cuidado al momento de
realizar las mezclas, verificar que cada proceso est bien ejecutado
con el fin de que no se generen errores que alteren los resultados.
Tener una visin clara de los procedimientos que se vayan a realizar
en el ensayo. Tener los implementos de seguridad necesarios para
realizar el ensayo.8. REFERENCIAS[1] NTC 1377.Elaboracion y Curado
de Especmenes de Concreto Para Ensayos en el Laboratorio.
[Libro].-Bogot: 2010. [2] NTC 396. Ensayo para Determinar el
Asentamiento del Concreto. [Libro].- Bogot: 1992.[3] NTC 673.
Ensayo de Resistencia a la Compresin de Especmenes Cilndricos de
Concreto. [Libro].-Bogot: 2010.