6 formas de probar la resistencia del hormigón y una que quizá no conozca

Al elegir un método para la medición y el seguimiento de la resistencia del hormigón, es importante que los directores de proyecto tengan en cuenta el impacto que cada técnica tendrá en su calendario. Mientras que algunos procesos de ensayo pueden realizarse directamente en la obra, otros requieren un tiempo extra para que las instalaciones de terceros entreguen los datos de resistencia. El tiempo no es el único factor que contribuye a las decisiones de los directores de proyecto. La precisión del proceso de ensayo es igual de importante, ya que afecta directamente a la calidad de la estructura de hormigón.

El método más común para controlar la resistencia del hormigón in situ es el uso de cilindros curados in situ. Esta práctica ha permanecido generalmente sin cambios desde principios del siglo XIX. Estas muestras se vierten y curan de acuerdo con la norma ASTM C31 y se someten a pruebas de resistencia a la compresión por parte de un laboratorio externo en varias etapas. Normalmente, si la losa ha alcanzado el 75% de su resistencia diseñada, los ingenieros dan el visto bueno a su equipo para pasar a los siguientes pasos del proceso de construcción.

Desde que se introdujo por primera vez este método de ensayo, ha habido muchos avances para acelerar el proceso de curado. Esto incluye el uso de mantas térmicas, aditivos y retardadores de vapor, etc. Sin embargo, los contratistas siguen esperando tres días después de su vertido antes de realizar la prueba de resistencia, a pesar de que sus objetivos a menudo se alcanzan mucho antes que eso.

A pesar de saberlo, muchos directores de proyectos prefieren seguir esta práctica de prueba porque es «la forma en que siempre se ha hecho». Sin embargo, eso no significa que esta técnica sea el método más rápido y preciso para probar la resistencia de todos sus vertidos. De hecho, hay muchas prácticas diferentes, aparte de las pruebas de rotura de cilindros, que pueden utilizarse. Aquí hay siete enfoques diferentes a considerar cuando se elige un método de prueba de resistencia:

6 formas que conoce para probar la resistencia del hormigón y 1 de la que quizá no haya oído hablar

Métodos para probar el hormigón. Medición de la resistencia

  1. Martillo de rebote o martillo Schmidt (ASTM C805)

Prueba de martillo de rebote

Prueba de martillo de rebote
Método: Se utiliza un mecanismo de liberación de resortes para activar un martillo que impacta en un émbolo para clavarse en la superficie del hormigón. A la distancia de rebote del martillo a la superficie del hormigón se le da un valor de 10 a 100. Esta medida se correlaciona con la resistencia del hormigón.

Pros: Relativamente fácil de usar y puede realizarse directamente en el lugar.

Contra: Se requiere una calibración previa utilizando muestras con núcleo para obtener mediciones precisas. Los resultados de la prueba pueden estar sesgados por las condiciones de la superficie y la presencia de grandes agregados o barras de refuerzo debajo del lugar de la prueba.

  1. Prueba de resistencia a la penetración (ASTM C803)

Prueba de resistencia a la penetración

Prueba de resistencia a la penetración
Método: Para realizar un ensayo de resistencia a la penetración, un dispositivo introduce un pequeño alfiler o sonda en la superficie del hormigón. La fuerza empleada para penetrar en la superficie y la profundidad del agujero se correlacionan con la resistencia del hormigón in situ.

Pros: Relativamente fácil de usar y puede realizarse directamente en la obra.

Contra: Los datos se ven significativamente afectados por las condiciones de la superficie, así como por el tipo de encofrado y los áridos utilizados. Requiere una precalibración utilizando múltiples muestras de hormigón para obtener mediciones precisas de la resistencia.

  1. Velocidad de pulso ultrasónico (ASTM C597)

Test de velocidad de pulso ultrasónico

Test de velocidad de pulso ultrasónico
Método: Esta técnica determina la velocidad de un pulso de energía vibracional a través de una losa. La facilidad con la que esta energía se abre paso a través de la losa proporciona mediciones relativas a la elasticidad, la resistencia a la deformación o a la tensión y la densidad del hormigón. Estos datos se correlacionan con la resistencia de la losa.

Pros: Se trata de una técnica de ensayo no destructiva que también puede utilizarse para detectar defectos en el hormigón, como grietas y alveolos.

Desventajas: Esta técnica está muy influenciada por la presencia de refuerzos, agregados y humedad en el elemento de hormigón. También requiere la calibración con múltiples muestras para una prueba precisa.

  1. Prueba de extracción (ASTM C900)

Prueba de extracción

Prueba de extracción
Método: El principio fundamental de este ensayo consiste en tirar del hormigón mediante una varilla metálica que se ha colado in situ o se ha instalado posteriormente en el hormigón. La forma cónica del tirón, en combinación con la fuerza necesaria para tirar del hormigón, se correlaciona con la resistencia a la compresión.

Pros: Fácil de usar y puede realizarse tanto en construcciones nuevas como antiguas.

Contra: Este ensayo implica aplastar o dañar el hormigón. Se necesita un gran número de muestras de ensayo en diferentes lugares de la losa para obtener resultados precisos.

  1. Cilindros colados in situ (ASTM C873)

Ensayo de cilindros colados in situ

Ensayo de cilindros colados in situ
Método: Se colocan moldes cilíndricos en el lugar del vertido. El hormigón fresco se vierte en estos moldes que permanecen en la losa. Una vez endurecidos, estos especímenes se retiran y se comprimen para determinar su resistencia.

Pros: Se considera más preciso que las probetas curadas en campo porque el hormigón se somete a las mismas condiciones de curado de la losa in situ, a diferencia de las probetas curadas en campo.

Contra: Es una técnica destructiva que requiere dañar la integridad estructural de la losa. Las ubicaciones de los agujeros deben ser reparadas posteriormente. Se debe utilizar un laboratorio para obtener los datos de resistencia.

  1. Perforación del núcleo (ASTM C42)

Prueba del núcleo perforado

Prueba del núcleo perforado
Método: Se utiliza un taladro para extraer el hormigón endurecido de la losa. Estas muestras se comprimen después en una máquina para controlar la resistencia del hormigón in situ.

Pros: Estas muestras se consideran más precisas que las muestras curadas sobre el terreno porque el hormigón que se somete a la prueba de resistencia ha sido sometido al historial térmico real y a las condiciones de curado de la losa in situ.

Desventajas: Se trata de una técnica destructiva que requiere dañar la integridad estructural de la losa. Las ubicaciones de los núcleos deben ser reparadas posteriormente. Debe utilizarse un laboratorio para obtener los datos de resistencia.

  1. Sensores de madurez inalámbricos (ASTM C1074)

Sensor de madurez del hormigón

Sensor de madurez del hormigón
Método: Esta técnica se basa en el principio de que la resistencia del hormigón está directamente relacionada con su historial de temperatura de hidratación. Los sensores inalámbricos se colocan dentro del encofrado del hormigón, fijados en las barras de refuerzo, antes del vertido. Los datos de temperatura son recogidos por el sensor y subidos a cualquier dispositivo inteligente dentro de una aplicación mediante una conexión inalámbrica. Esta información se utiliza para calcular la resistencia a la compresión del elemento de hormigón in situ en base a la ecuación de madurez que se establece en la app.

Pros: Los datos de resistencia a la compresión se dan en tiempo real y se actualizan cada 15 minutos. Como resultado, los datos se consideran más precisos y fiables, ya que los sensores están incrustados directamente en el encofrado, lo que significa que están sujetos a las mismas condiciones de curado que el elemento de hormigón in situ. Esto también significa que no se pierde tiempo en la obra esperando los resultados de un laboratorio de terceros.

Desventajas: Requiere una calibración única para cada mezcla de hormigón para establecer una curva de madurez utilizando pruebas de rotura de cilindros.

Aprenda más sobre la madurez del hormigón aquí

Resumen de la precisión y facilidad de uso de las técnicas de medición de la resistencia in situ

Resumen de la precisión y facilidad de uso de las técnicas de medición de la resistencia inin situ

Métodos combinados de medición de la resistencia del hormigón

Una combinación de estos métodos para medir la resistencia a la compresión se utiliza a veces para asegurar el control y la garantía de calidad de una estructura de hormigón. Un método combinado da como resultado una visión más completa de su losa, permitiéndole confirmar los datos de resistencia utilizando más de un método de ensayo. La precisión de sus datos de resistencia también aumentará, ya que el uso de varios métodos ayudará a tener en cuenta los factores que influyen, como el tipo de cemento, el tamaño de los áridos y las condiciones de curado. Por ejemplo, se ha estudiado una combinación del método de velocidad de pulso ultrasónico y el ensayo de martillo de rebote. Del mismo modo, cuando utilice el método de madurez en su obra para probar la resistencia a la compresión, se recomienda realizar ensayos de rotura de cilindros en el día 28 del ciclo de vida de su hormigón con fines de aceptación y para confirmar la resistencia de su losa in situ.

Cómo decidir qué método de medición de la resistencia del hormigón utilizar para su próximo vertido

Pruebas como la del martillo de rebote y la técnica de resistencia a la penetración, aunque son fáciles de realizar, se consideran menos precisas que otros métodos de prueba (Science Direct). Esto se debe a que no examinan el centro del elemento de hormigón, sino sólo las condiciones de curado directamente debajo de la superficie de la losa. Las prácticas, como el método de velocidad de impulsos ultrasónicos y el ensayo de arrancamiento, son más difíciles de realizar, ya que su proceso de calibración es largo y requiere un gran número de muestras para obtener datos precisos.

Como técnicas de ensayo destructivas, los métodos del núcleo perforado y del cilindro colado en el lugar necesitan que laboratorios de terceros realicen ensayos de rotura para obtener datos. Como resultado, se necesita más tiempo en el programa del proyecto cuando se utiliza cualquiera de estos métodos. En comparación, con el método de madurez, puede obtener datos de resistencia en tiempo real directamente en la obra, lo que permite tomar decisiones rápidas y bien informadas. Al reducir su dependencia de las pruebas de rotura, también puede evitar las imprecisiones asociadas a los laboratorios de pruebas.

Aprenda más sobre los sensores inalámbricos de hormigón, como SmartRock™, aquí

Su decisión a la hora de elegir un método de prueba puede reducirse simplemente a lo que conoce y está acostumbrado. Sin embargo, la precisión de estos ensayos y el tiempo que tardan en obtener los datos de resistencia, son factores significativos que no siempre se tienen en cuenta con el peso que deberían. Piense en el destino de todo su tiempo y dinero durante la construcción de un proyecto. ¿Cuánto se gasta en reparaciones, honorarios de los laboratorios de pruebas y mano de obra adicional para asegurarse de que el proyecto termina a tiempo? La precisión de la técnica que elija puede conducir a futuros problemas de durabilidad y rendimiento de su estructura de hormigón. Además, la elección de una técnica que requiera un tiempo adicional para recibir los datos de resistencia puede ir en detrimento de los plazos de su proyecto, afectando negativamente a la productividad en su obra. Por el contrario, la elección de la herramienta adecuada puede tener un impacto positivo en los plazos del proyecto y permitirle terminar el proyecto por debajo del presupuesto. ¿Cómo decidir qué método de ensayo de resistencia utilizar?

Descarga de ebook de madurez del hormigón

Deja un comentario