Ensayos — Cilindros y vigas en campo
1. Volumen de concreto requerido
Cilindro de 150 × 300 mm:
- V = π × (0.075 m)² × 0.300 m = 0.00530 m³ = 5.30 L
Cilindro de 100 × 200 mm:
- V = π × (0.050 m)² × 0.200 m = 0.00157 m³ = 1.57 L
Viga de 150 × 150 × 500 mm:
- V = 0.150 × 0.150 × 0.500 = 0.01125 m³ = 11.25 L
Ejemplo: juego de 3 cilindros + 1 viga
- 3 cilindros de 150 × 300 mm: 3 × 5.30 = 15.90 L
- 1 viga de 150 × 150 × 500 mm: 11.25 L
- Subtotal: 27.15 L
- Con 15 % de desperdicio: 27.15 × 1.15 = 31.2 L
Se necesitan al menos 32 L de concreto para moldear ese juego con margen. Verifica siempre la capacidad del recipiente de muestreo y el volumen mínimo de muestra de C172.
2. Distribución de capas
Cilindro de 150 × 300 mm por varillado
| Capa | Profundidad aproximada | Golpes | Penetración en la capa anterior |
|---|---|---|---|
| 1 | 100 mm | 25 | — |
| 2 | 100 mm | 25 | 25 mm |
| 3 | 100 mm | 25 | 25 mm |
Cilindro de 100 × 200 mm por varillado
| Capa | Profundidad aproximada | Golpes | Penetración en la capa anterior |
|---|---|---|---|
| 1 | 100 mm | 25 | — |
| 2 | 100 mm | 25 | 25 mm |
Cilindro de 150 × 300 mm por vibración
| Capa | Profundidad aproximada | Inserciones |
|---|---|---|
| 1 | 150 mm | 2 |
| 2 | 150 mm | 2 |
3. Ejemplo: número de golpes en una viga
Datos:
- Viga de 150 × 150 × 500 mm
- Superficie superior: 15 cm × 50 cm = 750 cm²
- Un golpe por cada 14 cm²
Cálculo:
- 750 / 14 = 53.6 → 54 golpes por capa
- Con 2 capas: 54 golpes en cada capa, distribuidos uniformemente.
4. Ejemplo: registro de curado inicial
Datos:
- Concreto especificado: 30 MPa (no requiere el rango especial de 40 MPa)
- Moldeo: 08:30
- Temperatura mínima registrada: 18 °C
- Temperatura máxima registrada: 26 °C
- Desmolde: 30 horas después
Verificación:
| Requisito | Límite | Registro | Cumple |
|---|---|---|---|
| Temperatura inicial | 16–27 °C | 18–26 °C | Sí |
| Duración máxima | 48 h | 30 h | Sí |
| Pérdida de humedad | Nula | Cubierto con plástico | Sí |
| Luz solar directa | Evitada | Bajo techo | Sí |
5. Ejemplo: concreto de 40 MPa o más
Datos:
- Concreto especificado: 45 MPa
- Temperatura registrada: 19 °C a 27 °C
Verificación:
- El rango aplicable es 20 a 26 °C.
- La temperatura mínima de 19 °C y la máxima de 27 °C quedan fuera del rango.
- El curado inicial no cumple; debe corregirse el control térmico y registrarse la desviación.
6. Criterios de conformidad del espécimen
| Verificación | Criterio |
|---|---|
| Molde | Limpio, estanco, no absorbente, sin deformación |
| Diámetro o ancho | ≥3 × NMAS; cilindro 100 o 150 mm; viga ≥100 mm según NMAS |
| Longitud | Cilindro = 2 × diámetro; viga ≥3 × peralte + 50 mm |
| Relación ancho/peralte de viga | ≤1.5 |
| Compactación | Capas y golpes/inserciones de las tablas 2 y 3 |
| Superficie | Plana, sin depresiones ni salientes >3.3 mm |
| Identificación | Clara, sin alterar la cara superior |
| Curado inicial | 16–27 °C; 20–26 °C si ≥40 MPa; ≤48 h; sin pérdida de humedad |
| Curado final | Agua de cal a 23 ± 2 °C; vigas ≥20 h antes del ensayo |
| Transporte | ≥8 h después del moldeo; ≤4 h; protegido |
7. Efecto de las desviaciones
| Desviación | Efecto típico en la resistencia |
|---|---|
| Curado inicial a temperatura alta | Mayor resistencia temprana, menor resistencia final |
| Curado inicial a temperatura baja | Menor resistencia temprana |
| Pérdida de humedad | Resistencia menor y variable |
| Compactación insuficiente | Resistencia menor por vacíos |
| Sobrevibración | Segregación y resistencia menor |
| Transporte prematuro | Fisuras y resultados erráticos |
| Superficie seca antes del ensayo | Menor resistencia, especialmente a flexión |
| Cabeceo deficiente | Concentración de esfuerzos y resultados bajos |
8. Curado normalizado frente a curado en campo
| Aspecto | Normalizado | En campo |
|---|---|---|
| Propósito | Aceptación y control de calidad | Puesta en servicio y comportamiento real |
| Curado inicial | 16–27 °C; 20–26 °C si ≥40 MPa | Igual temperatura y humedad que la estructura |
| Curado final | Agua de cal a 23 ± 2 °C | Condiciones de la estructura |
| Desmolde | Dentro de 48 h | Cuando se retire la pieza de trabajo |
| Comparabilidad | Alta entre laboratorios | Refleja la obra, no la mezcla ideal |
9. Ficha de registro de especímenes
| Campo | Registro |
|---|---|
| Obra | |
| Elemento representado | |
| Camión / amasada | |
| Fecha de moldeo | |
| Hora de muestreo | |
| Hora de moldeo | |
| Identificación de especímenes | |
| Tipo y dimensiones | |
| NMAS del agregado | |
| Asentamiento (mm) | |
| Contenido de aire (%) | |
| Temperatura del concreto (°C) | |
| Método de compactación | |
| Capas y golpes/inserciones | |
| Curado inicial: temperatura mín.–máx. | |
| Hora de desmolde | |
| Curado final | |
| Hora de transporte | |
| Hora de llegada al laboratorio | |
| Desviaciones | |
| Técnico responsable |
10. Preguntas de repaso
- ¿Cuáles son las dimensiones normalizadas de los cilindros para aceptación?
- ¿Qué relación debe cumplir el diámetro del cilindro con el NMAS?
- ¿Cuál es la longitud mínima de una viga y qué relación debe cumplir ancho/peralte?
- ¿Qué sección transversal mínima se requiere para un NMAS de 37.5 mm?
- ¿Qué diámetro de varilla se usa en un molde de 150 mm?
- ¿Cuántas capas y golpes se usan en un cilindro de 150 × 300 mm?
- ¿Cuándo es obligatoria la vibración?
- ¿Cuántas inserciones de vibrador se usan en un cilindro de 100 mm?
- ¿Cuántos golpes se aplican por cada 14 cm² en una viga?
- ¿Cuál es la temperatura de curado inicial y cuánto puede durar?
- ¿Qué temperatura se exige para concretos de 40 MPa o más?
- ¿Cuál es la temperatura del curado final y qué agua se usa?
- ¿Cuánto tiempo antes del ensayo deben estar las vigas en agua de cal?
- ¿Cuánto tiempo debe esperarse antes de transportar especímenes?
- ¿Cuál es el tiempo máximo de transporte?
- ¿Qué información debe acompañar a los especímenes al laboratorio?
- ¿Qué diferencia hay entre curado normalizado y curado en campo?
- ¿Qué efecto tiene el secado superficial en la resistencia a flexión?
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