La resistencia a la compresión del hormigón y el límite elástico del acero son dos resistencias de materiales esenciales que deben probarse durante la construcción.
El límite elástico del refuerzo se prueba antes de su uso en la construcción, de acuerdo con las especificaciones del proyecto o las normas de construcción. Sin embargo, la resistencia a la compresión del hormigón se comprobó después del hormigonado.
Se probarán las muestras tomadas durante el Concreto . El método de prueba y los criterios de prueba se describen en el artículo Resistencia a la compresión del hormigón y pruebas del hormigón .
Se realizan los habituales ensayos de cubos o cilindros de hormigón para comprobar, a partir de muestras tomadas durante el hormigonado, que el hormigón ha desarrollado la resistencia prevista para la estructura.
En otras ocasiones probamos el hormigón para comprobar su resistencia.
- Si existen dudas sobre la conformidad de los ensayos del hormigón, se realizan nuevos ensayos para verificar la resistencia.
- Al evaluar la resiliencia de la estructura existente para uso posterior o conversiones.
Al realizar evaluaciones estructurales, se debe determinar la resistencia a la compresión del concreto para verificar el desempeño estructural del elemento. También es importante conocer la resistencia a la compresión del hormigón durante la renovación.
Este artículo trata principalmente de la evaluación de la resistencia a la compresión del hormigón in situ. Se analiza en detalle la directriz de evaluación de la resistencia a la compresión in situ establecida en la norma EN 13791:2007.
Primero, expliquemos algunos de los términos que usamos en esta discusión.
- Resistencia a la compresión en el lugar : resistencia equivalente a un cubo o cilindro estándar
- Resistencia característica a la compresión in situ : los valores de resistencia a la compresión in situ están por debajo del 5% esperado de todas las determinaciones de resistencia posibles del volumen de concreto en cuestión: definición del código.
- Resistencia característica de la muestra estándar : la resistencia del cubo o cilindro se prueba de la forma habitual. Se basa en muestras recogidas in situ y curadas antes de realizar las pruebas.
La relación entre la resistencia característica in situ y la resistencia característica de las muestras estándar es de 0,85.
Las diferencias entre la resistencia del cubo y la resistencia del hormigón in situ se deben a los diferentes entornos disponibles para el desarrollo de la resistencia. Las muestras recogidas (cubos o cilindros de hormigón moldeado) se endurecen completamente en agua mediante inmersión hasta completar el ensayo. Sin embargo, el hormigón normal de obra no se trata con tanta intensidad. Además, la compactación del cubo o cilindro de hormigón puede ser mayor que la del hormigón colado in situ.
También cabe señalar que la relación 0,85 o (1/0,85 = 1,18) es parte de γC , que es 1,5 según las normas BS y EN.
Veamos cómo podemos evaluar la resistencia a la compresión in situ.
Evaluación de la resistencia a la compresión del hormigón in situ.
La siguiente imagen muestra los métodos disponibles para continuar con el proyecto.
Ahora analicemos cada método en detalle.
Hay dos métodos disponibles para evaluar la resistencia del hormigón, dependiendo de la disponibilidad de los resultados de las pruebas y de hasta qué punto podemos realizar las pruebas.
La clasificación de resistencia mediante “ Core Test ” es el método directo en el que utilizamos directamente las resistencias del núcleo para evaluar la resistencia característica del hormigón in situ.
La evaluación de la resistencia característica del hormigón in situ mediante métodos indirectos como el martillo de rebote, la velocidad ultrasónica y la prueba de extracción (no destructiva y semidestructiva) se denomina método indirecto.
Para áreas más grandes que requieren muchos núcleos, se puede utilizar un método indirecto, lo que genera costos más altos y reduce el daño causado por la perforación con núcleos.
Además, es importante señalar que dependiendo de la zona en la que se realice la valoración estructural, sólo podremos utilizar el método directo (directo y simple) si procede.
Núcleos de prueba (método directo)
Hay dos enfoques, a saber, el enfoque A y el enfoque B.
Antes de discutir los dos enfoques, veamos la historia de estas pruebas.
- La recogida de núcleos deberá realizarse de conformidad con las normas procesales aplicables. Las dimensiones y tolerancias deben estar dentro de los límites especificados.
- La cantidad de núcleos que se tomarán para la prueba depende del área/volumen de concreto, el propósito de la prueba, etc. Sin embargo, se debe retirar al menos un núcleo de cada punto de prueba.
- La evaluación de la resistencia a la compresión in situ para una región de prueba específica debe ser de al menos tres núcleos .
- Este procedimiento se aplica a núcleos con un diámetro nominal de al menos 100 mm. El número de núcleos a ensayar debe aumentarse si el diámetro nominal según EN 13791 es inferior a 100 mm.
Analicemos ahora los dos enfoques del método de prueba central para evaluar la resistencia a la compresión del hormigón in situ.
Pruebas de tensión in situ mediante pruebas básicas: enfoque A
- Deben estar disponibles al menos 15 núcleos para continuar con este método.
- La resistencia característica in situ viene dada por las siguientes ecuaciones y se obtiene el valor más bajo .
F ck, é =f m(n) é – k 2 xs
O
F ck, es =f es, inferior +4
Dónde
F ck, é – Resistencia a la compresión característica en el lugar
Fm (n). – Resistencia a la compresión media in situ de n resultados
F es el más bajo : requisito más bajo para pruebas de resistencia a la compresión en sitio
s – desviación estándar de los resultados de la prueba o 2N/mm2, lo que sea mayor
k 2 – Según normativa nacional o se asume como 1,48 si no se proporciona ningún valor.
- Si resulta que los valores de resistencia del núcleo provienen de diferentes tipos de hormigón, el área de prueba se puede dividir en dos áreas de prueba.
Resistencia in situ mediante pruebas principales: Enfoque B
- Este enfoque se implementa cuando el número de pruebas principales disponibles es de 3 a 14.
- La resistencia característica in situ se considera el más bajo de los siguientes valores.
F ck, é =f m(n) é – k
O
F ck, es =f es, inferior +4
El valor de k se puede encontrar en la siguiente tabla. N incluido es el número de resultados de la prueba.
| norte | k |
| 10 a 14 | 5 |
| 7 a 9 | 6 |
| 3 a 6 | 7 |
- Este método generalmente produce fortalezas características estimadas más bajas que la mayoría de los otros resultados.
- Este procedimiento no debe utilizarse en casos de discrepancia con respecto a la calidad del hormigón según los datos de pruebas estándar.
A través de métodos indirectos
Se utiliza un método indirecto en otras pruebas como el martillo de rebote, la velocidad del pulso ultrasónico y la extracción junto con las pruebas del núcleo después de establecer una correlación entre ellas.
El examen con métodos indirectos mide propiedades distintas a la resistencia . Por tanto, es necesario establecer una relación entre los datos de los ensayos indirectos y la resistencia a la compresión de los núcleos.
Hay dos alternativas.
- Alternativa 01: Correlación directa con núcleos
Si se dispone de suficientes resultados de pruebas centrales (al menos 18 resultados de pruebas centrales), se puede realizar una correlación con las otras pruebas (martillo de rebote, etc.) como se describe en este artículo.
Esto significa que la resistencia a la compresión del hormigón in situ también se puede lograr en otros lugares.
- Alternativa 02: Calibración de la curva base basada en datos de prueba limitados y determinación de resistencia
Las basadas en curvas previamente desarrolladas se modifican en función de los resultados de las pruebas principales e indirectas. La resistencia a la compresión en el sitio se determina luego a partir de la curva modificada de acuerdo con los resultados de pruebas indirectas en otros sitios.
Característica principal del método indirecto.
- Este método puede considerarse una alternativa al método de prueba básico discutido anteriormente. Durante las pruebas de núcleo, los elementos estructurales se dañan y, como resultado, se puede perder la integridad de la estructura.
- Utilizar el método indirecto es económico y requiere menos tiempo. Además, la prueba también es más sencilla en comparación con las pruebas principales.
- Como utilizamos un número limitado de núcleos, el coste también se reduce.
- Los métodos indirectos se utilizan después de la calibración con núcleos.
Alternativa 01: Correlación directa con pruebas principales
- Se requieren al menos 18 pares de resultados (18 resultados de pruebas primarias y 18 resultados de pruebas indirectas) para establecer una relación. Los pares de resultados deben determinarse en el mismo lugar.
- Las pruebas deben realizarse en al menos 15 sitios de prueba diferentes en todo el territorio.
- Cuanto mayor sea el número de pruebas, más precisa será la exactitud.
- Los datos de la prueba se utilizan para evaluar la resistencia a la compresión del hormigón in situ.
- Se utiliza una línea o curva de compensación para determinar la resistencia.
- El valor más bajo determinado a partir de las siguientes ecuaciones se considera resistencia a la compresión in situ.
F ck, es =f m(n). – 1.48h
O
F ck, es =f es, inferior +4
Donde S es la desviación estándar calculada a partir de los resultados de la prueba o 3 N/mm. 2 lo que sea mayor.
Alternativa 02: Usar la relación entre núcleos y curva base
- Se requieren al menos 9 parejas.
- Se puede utilizar para hormigón normal con el mismo conjunto de materiales y proceso de fabricación.
- Cambiar la curva base dada en EN 13791:2007 (E) para cada método de prueba indirecto para establecer la relación con los resultados de la prueba principal.
- El siguiente enfoque se utiliza para construir la relación.
- El rango seleccionado contiene 9 pares de resultados de pruebas.
- Cada sitio tiene nueve resultados principales y uno de los nueve resultados de métodos de prueba indirectos.
- Calcule la diferencia entre el resultado de la prueba principal y el valor correspondiente en la curva base. δf =f Es -F R, V o F . (donde R es el número del martillo de rebote, V es la velocidad del pulso ultrasónico y F es la fuerza de tracción)
- Calcule la cantidad para desplazar la curva base. Δf = δf m(n) – k 1 xs, donde k 1 se toma de la siguiente tabla y S es la desviación estándar.
Número de resultados de pruebas pareadas, n Coeficiente, k 1 9 1,67 10 1,62 11 1,58 12 1,55 13 1,52 14 1,50 ≥15 1,48 - La curva base comenzó en una posición baja. Por tanto, el cambio siempre es positivo.
- Además, podemos utilizar las siguientes fórmulas para convertir el valor de la prueba indirecta a los valores de la curva base sin tener que hacer todos los cálculos mencionados anteriormente. Una vez que calculamos el valor, podemos usar el número correspondiente para determinar la resistencia a la compresión en la ubicación.
Martillo de rebote
F R = 1,25 x R-23; 20≤R≤24
F R = 1,73 x R-34,5; 24≤R≤50
Velocidad del pulso ultrasónico
F contra = 62,5 V 2 -497,5 V+990; 4 ≤ V ≤ 4,8
fuerza de extracción
F F = 1,33(F -10); 10≤F≤60
La siguiente figura (curvas base) está destinada a desarrollar las relaciones de cada método de prueba indirecto.
Prueba de martillo de recuperación de curva básica
Prueba de velocidad de pulso ultrasónico de curva básica
Prueba de extracción de curva básica
Ejemplo resuelto: desarrollar una relación con Basic Curve – para Rebound Hammer
Como se discutió anteriormente, a partir de la curva base necesitamos desarrollar la relación entre el resultado principal y los resultados del martillo de rebote.
La siguiente figura ilustra la progresión y la conexión.
La figura de arriba solo muestra una representación con dos puntos. Sin embargo, como se explicó anteriormente, necesitamos al menos 9 pares de resultados. Deben representar al menos nueve puntos.
El diagrama anterior fue tomado de EN 13791:2007 (E), Figura 2 – Curva base para la prueba del martillo de rebote.
- Después de trazar todos los resultados (al menos nueve pares de resultados en la misma ubicación), calcule a1, a2,… a9.
- Calcule la media de a1, a2,…a9 y la desviación estándar muestral.
- Luego calcule Δf = δf m(n) – k 1 xs, donde k 1 se toma de la tabla anterior. (Para nueve resultados, k1 = 1,67 de la tabla y S es la desviación estándar calculada anteriormente.
- Ahora se conoce Δf, el desplazamiento de la curva base. Para la evaluación, registre la curva desplazada.
- Obtenga la resistencia del núcleo relevante (resistencia in situ) para conocer otros resultados de pruebas de martillo de rebote disponibles.
Estos métodos se pueden utilizar para determinar la resistencia a la compresión del hormigón en el sitio de construcción. Además, EN 13791:2007 proporciona orientación para evaluar la resistencia del hormigón cuando la conformidad del hormigón es dudosa según pruebas estándar.
Además, puede encontrar artículos sobre diferentes tipos de pruebas destructivas y pruebas no destructivas para ampliar sus conocimientos.
Además, se podrían seguir directrices sociales concretas .
Restricción al uso de martillos de rebote para estos ensayos
- Como comentamos, estas pruebas miden propiedades, no fuerza. Si la dureza de la superficie cambia debido a otros factores ambientales, se reducirá la capacidad de obtener resultados de prueba precisos.
- La carbonatación del hormigón aumenta la rigidez de la superficie y conduce a un mayor número de rebotes del martillo. Por lo tanto, es posible que la condición real no se refleje.
- La prueba del martillo de rebote es más adecuada para hormigón nuevo que para hormigón viejo que ha provocado cambios en el acabado superficial.
- La humedad de la superficie del hormigón también influye en el número de rebote del martillo.
- Grado de compresión
Algunas cosas importantes de la EN 13791 para diseñadores
- Existe una fuerte desviación entre el cubo de prueba y la estructura probada. Esto se debe principalmente al proceso de curación. Sumergimos el cubo de prueba en agua hasta que se pruebe y endurezca la estructura.
- Se debe tener en cuenta una reducción de resistencia del 15% según EN 13791.
- Existe un mayor factor de seguridad del material, p. Por ejemplo, se utiliza 1,5 para hormigón, mientras que BS 8110 Parte 1-1997 sugiere 1,05 para refuerzo de acero. Para ello también se podría haber considerado la reducción comentada anteriormente.
- Aunque consideramos la resistencia característica durante el diseño, en realidad hay menos resistencia disponible en el sitio.
