Cómo

PEDIR y RECIBIR

Hormigón Elaborado

Parte II

Ing. Humberto M. Balzamo

Ing. Jorge Máximo Pagliero

CONTROL DE CALIDAD DEL

HORMIGON ELABORADO

Requisitos, Ensayos y Evaluación

en obra y laboratorio

Si tuvieramos que RECIBIR H° E°

para nuestra obra…

Qué deberíamos hacer?

Objeto del control de calidad

en el hormigón

Verificar si el hormigón empleado para ejecutar la obra reúne las características y propiedades especificadas y si las mismas son obtenidas durante las operaciones de obra (uniformidad)

¿ Cómo se realiza el control ?

Toma

de muestras

Toma

de muestras

Toma de muestras (IRAM 1541)

• Se realizará por pasajes repetidos del recipiente (tres o más períodos) a través de la vena de hormigón

Antes de la descarga (de la hormigonera)

• Se obtendrá de por lo menos cinco lugares bien distribuidos del pastón, que no presenten segregación

Después de la descarga

Recipiente: No absorbente, metálico en lo posible

Volumen de la muestra: Por lo menos 30 litros

Posibles Ensayos

• Asentamiento (IRAM 1536) • Contenido de aire (IRAM 1602) • Temperatura del hormigón

ESTADO FRESCO

• Resistencia a la compresión Moldeo probetas (IRAM 1524) Ensayo (IRAM 1546)

ESTADO ENDURECIDO

Consistencia mediante ensayo del tronco de cono (IRAM 1536)

1 2

3 4

5 6

Asentamiento

Asentamiento

Asentamiento

(IRAM 1536) Tolerancia

Hasta 7 cm ± 1.5 cm

De 7 a 15 cm ± 2.5 cm

Mayor de 15 cm

(no más de 20) ± 3.5 cm

Límites y tolerancias (s/ CIRSOC 201:05)

Contenido de aire incorporado

Contenido de aire por el método de las presiones: Permite determinar el contenido de aire en el hormigón fresco.

Nota: No es aplicable a Hº con agregados livianos

Determinación del contenido de aire

Aparato de Washington

Temperatura del hormigón

Cuándo determinarla?

• Diariamente , al iniciar las operaciones de hormigonado • Cuando se determina el asentamiento del Hº, o se moldean probetas • En caso de altas temperaturas (> 30 ºC) se deberá aplicar los criterios de hormigonado en tiempo caluroso (CIRSOC 201 – art. 11.2) • En caso de bajas temperaturas (< 5 ºC) se deberá aplicar los criterios de hormigonado en tiempo frío (CIRSOC 201 – art. 11.1)

Se aplicará y determinará al ºC más próximo en los siguientes casos:

Ensayos mínimos a realizar

ESTADO FRESCO

Asentamiento (IRAM 1536)

• Diariamente , al iniciar las operaciones de hormigonado y posteriormente con una frecuencia no menor de dos veces por día • Cuando la observación visual indique que no se cumplen las condiciones establecidas • Cada vez que se moldeen probetas para realizar ensayos de resistencia • En caso de hormigones con clase de resistencia H – 21 o con características especiales, los ensayos se realizarán con mayor frecuencia, de acuerdo con lo que disponga el Director de Obra.

Ensayos mínimos a realizar

ESTADO FRESCO

Contenido de aire (IRAM 1602)

• Diariamente , al iniciar las operaciones de hormigonado • Cuando se determina el asentamiento del Hº, o se moldean probetas • Si se observan variaciones apreciables de la consistencia o si se produce un aumento considerable de la temperatura

Salvo que lo solicite el Director de Obra, el ensayo se realizará cuando el Hº contenga aditivos. En esos casos se aplicará:

Ensayos mínimos a realizar

ESTADO FRESCO

Temperatura del Hormigón

• Diariamente , al iniciar las operaciones de hormigonado • Cuando se determina el asentamiento del Hº, o se moldean probetas • En caso de altas temperaturas (> 30 ºC) se deberá aplicar los criterios de hormigonado en tiempo caluroso (CIRSOC 201 – art. 11.2) • En caso de bajas temperaturas (< 5 ºC) se deberá aplicar los criterios de hormigonado en tiempo frío (CIRSOC 201 – art. 11.1)

Se aplicará y determinará al ºC más próximo en los cuando:siguientes casos:

Frecuencia de extracción de muestras

Hormigón preparado en obra

Estructura y clase de

hormigón

1 2

De un pastón elegido al azar extraer una

muestra de hormigón por cada

Número de metros

cúbicos

Número de

pastones

Hormigón simple o armado

Hormigones del grupo H – I

100 m3 o fracción

menor

200 pastones o

fracción menor

Hormigón masivo

Hormigones del grupo H – I

200 m3 o fracción

menor

400 pastones o

fracción menor

Hormigón simple, armado o

pretensado

Hormigones del grupo H – II o

de caract. especiales

75 m3 o fracción

menor

150 pastones o

fracción menor

Nota: De las columnas 1 y 2 se adoptará el menor volumen de hormigón

Frecuencia de extracción de muestras

Hormigón Elaborado

(IRAM 1666)

Número de pastones Número de muestras a

extraer

4 ó menos 2

5 a 8 3

9 a 14 4

Por cada 8 pastones

adicionales o menos 1

Número de muestras a extraer

Otras consideraciones

• En estructuras de edificios de varios pisos, se extraerá por lo menos tres muestras por piso (se considera al conjunto de elementos de fundación como un piso)

• En estructuras cuya construcción requiera 60 m3 o menos, el D. de O. podrá prescindir de la obtención de muestras, si dispones de resultados previos suficientemente representativos del hormigón

• Se podrá aplicar la frecuencia de muestreo de Hº elaborado para el Hº preparado en obra (dependerá del D. de O.)

• Comunicar el plan de muestras a extraer con anticipación (24 horas aprox.)

Preparación y curado en obra de

probetas para ensayos de compresión

Norma IRAM 1524

Instrumental

Moldes: Cilíndricos, resistentes y estancos. Esbeltez (h/d) igual

a 2 (d = 10, 15 *, 20, 30, 45 cm) (*) el más utilizado

Varilla de compactación: De acero, cilíndrica, lisas, extremo en

forma de semiesfera (d = 1,0 ó 1,6 cm *)

Vibradores: Internos (f > 7000 rpm, d ≤ 1/4 diám. molde)

Externos (f > 3600 rpm, d ≤ 1/4 diám. molde)

Masa: material no metálico (peso = 0.6 ± 0.2 kg)

Preparación y curado en obra de

probetas para ensayos de compresión Norma IRAM 1524

Tamaño de las probetas

Diámetro probeta ≥ 3 TMA (tamaño máximo agregado)

Nota: Para poder utilizar la probeta de 15 cm de diámetro,

cuando el hormigón contenga agregado grueso retenido por el

tamiz IRAM 45 mm, será previamente tamizado

Moldeo de las probetas

Asentamiento ≥ 5 cm ⇒ compactación con varilla

> 5 cm ⇒ compactación por vibración

Compactación con varilla (prob. 10 x 20 y 15 x 30 cm):

• Con movimientos verticales, con el extremo en forma de

semiesfera, se compacta en 3 capas, con 25 variilados por capa

• No golpear el fondo

•Hacer penetrar la varilla 2 cm (aprox.) en la capa anterior

• Si luego de la compactación se observan huecos (dejaods por la

varilla), se golpea a los costados del molde en el nacimiento de la

capa con una masa

Preparación y curado en obra de

probetas para ensayos de compresión Norma IRAM 1524

Moldeo

Preparación y curado en obra de

probetas para ensayos de compresión Proyecto norma IRAM 1524

Curado inicial

• Luego del llenado (lo más cerca posible de la estructura), trasladarlo CON CUIDADO hasta el lugar donde serán depositadas

• Colocar los moldes en superficie horizontal, rígida, libre de vibraciones

• Durante las primeras 24 ± 8 horas, protegerlas de la intemperie a temperatura de 21 ± 6 °C

• A las 24 ± 8 horas se desmoldan y se identifican sobre la superficie curva preferentemente (fecha, pastón, lugar de extracc. de la muestra)

• Curado en obra: Almacenar las probetas en una pileta con una solución saturada de hidróxido de calcio (cal aérea) a 23 ± 2 °C

• Curado en laboratiorio: Se acondicionan en forma adecuada (cama de arena, cart’on corrugado) evitando pérdida de humedad y congelam.

Preparación y curado en obra de

probetas para ensayos de compresión Proyecto norma IRAM 1524

Moldeo

Compactación por vibración (prob. 15 x 30 cm):

• Se llena y se vibra en 2 capas de igual altura aprox.

• Detener cuando: aspecto liso, se observa brillo en la superficie y

prácticamente no desprende burbujas de la superficie

Vibración interna:

• Introducir el elemento vibrante 3 veces en distintos puntos bien distribuidos

• Capa 1: El vibrador no debe tocar el fondo.

• Capa 2: penetrar 2 cm en capa 1

• La extracción se realiza en forma lenta, evitando dejar vacíos

Vibración externa:

• Asegurar contacto firme entre el molde y la superficie vibrante

Propiedades en estado endurecido

Resistencia a la compresión (IRAM 1546): Evalúa las propiedades mecánicas del hormigón

Probetas cilíndricas de 15 x 30 cm encabezadas

Ensayo de compresión

Ensayos mínimos a realizar

ESTADO ENDURECIDO

Resistencia potencial a compresión

Resistencia potencial:

La que alcanzará el Hº en condiciones ideales de compactación y curado, según norma IRAM 1524 (moldeo en obra)

Nota: La resistencia potencial no es sinónimo de ni de resistencia característica (valor estadístico) ni de resistencia efectiva

(curado a pié de obra)

Resistencia potencial a compresión

•Probetas cilíndricas de 15 x 30 cm

• Mínimo 3 probetas por muestra

Moldeo según IRAM 1524 (Proyecto)

Ensayo según IRAM 1546

• Frecuencia de extracción según:

Grupo de hormigón (I ó II)

Equipo

Volumen de hormigón

• Con cada muestra se conforma un resultado de ensayo, promedio de 2 probetas (la restante se ensaya a edad

temprana, x ej: 7 días)

Catracterísticas

Frecuencia

de extracción

de muestras

• Será fijada por el Director de Obra

• En los casos más comunes se podrá realizar de acuerdo con lo indicado por el CIRSOC 201

Elaboración del

Hormigón

En obra

(Director de Obra)

En planta

hormigonera

(IRAM 1666)

Resistencia potencial a compresión

Destructivos

• Rotura por compresión (IRAM 1546)

• Tracción por flexión (IRAM 1547)

• Tracción simple por compresión diametral (IRAM 1658)

Hormigón Endurecido

Ensayos no destructivos

• Percusión con Esclerómetro (IRAM 1694)

Ultrasonido

(IRAM 1683)

Ensayos de compresión Proyecto norma IRAM 1546

Encabezado Ensayo

s´b i Resultado de ensayo

s´bA, s´bB

n

bnbb

bm

''

2

'

1' ... ssss

1

(1

''

ns

n

i bmbi ss skbmbk '' ss

Resistencia carácterística

k = 1.65 para n>30

Hormigón endurecido Resistencia mecánica del hormigón (CIRSOC 201:82)

El hormigón de obra tendrá por lo menos la resistencia característica a compresión establecida (s´bk)

s´bk: Aquella resistencia por debajo de la cual puede esperarse que se encuentre el 5.0 % del total de resultados disponibles de los ensayos de resistencia

Pero este valor NO ES NECESARIO CALCULARLO

Resistencia a la

compresión Condición de aceptación (CIRSOC 201:82)

Para seis o más pastones

a) s´bm3 ≥ s´bk + Ds´b

ó

b) s´bi ≥ 0.85 s´bk

Ds´b=

3 MPa (H-4)

4 MPa (H-8)

4.5 MPa (H-13 y 17)

5 MPa (H-21 a 47)

Para menos de 6 pastones

a) s´bm ≥ s´bk + 2 MPa

ó

b) s´bm ≥ 1.10 s´bk

s´bm Deberá satisfacer

el menor valor de los dos

Factores que afectan la

resistencia a la compresión • Cemento

• Agua de mezclado

• Agregados

• Aditivos

• Relación a/c

• Agregado fino

• Relación aglomerante/agregado

• Contenido de aditivo

•Tiempo de mezclado

•Temperatura del hormigón

VARIACION DE LAS CARACTERISTICAS DE

LOS COMPONENTES

VARIACION DE LAS CONDICIONES DE

ELABORACION

• Extracción y homogenización de la muestra

• Compactación y curado de las probetas

• Ensayo

ERRORES DE MUESTREO Y

ELABORACION

Factores que afectan la

resistencia a la compresión Influencia del tiempo de mezclado

TIEMPO MÍNIMO DE MEZCLADO

• 90 segundos para el primer m3

• 15 segundos por cada 750 litros adicionales

Camión de 8 m3 Mínimo 4 min de mezclado

MEZCLADO ≠ AGITACION

Factores que

afectan la

resistencia a la

compresión

Influencia de la compactación

Factores que afectan la

resistencia a la compresión Influencia de la relación agua / cemento (a/c)

Agua Resistencia

a/c

Resistencia Agua

(litros)

Cemento

(kg) a/c

Resist.

(kg/cm2)

153 350 0.44 360

165 350 0.47 315

172 350 0.49 290

185 350 0.53 270

Con 30 lts/m3 transformamos un H 30 en un H 21

Factores que afectan la

resistencia a la compresión Influencia de la reducción en la relación agua / cemento (a/c)

Aumento de la resistencia Baja permeabilidad Aumento de la resistencia a la

intemperie Mejor unión entre el concreto y

la armadura (refuerzo) Reducción de la contracción

(retracción) por secado y de la fisuración

Menores cambios de volumen causado por el mojado y el secado a/c1 a/c2

a/c1 a/c2 <

¿DE QUIÉN ES LA RESPONSABILIDAD DEL HORMIGÓN?

Las responsabilidades deben ser establecidas en una reunión previa al inicio del hormigonado sobre todo en grandes obras

El productor de hormigón:

• tiene que entregar el hormigón con el asentamiento requerido y con el contenido de aire indicado (si lo pidiera) dentro de las tolerancias aceptadas indicadas anteriormente, al ser medidas en el lugar de descarga del hormigón.

• es el responsable del asentamiento de la mezcla, tal como se lo solicito dentro de un periodo de 45 minutos desde el momento que el camión arribe a la obra.

El Comprador:

• Cuando los procedimientos de la colocación puedan alterar potencialmente las características del hormigón fresco.

• Cuando una obra requiera más de un tipo de hormigón, es responsabilidad del comprador verificar la mezcla entregada y dirigirla al lugar correcto de descarga.

• deberá verificar y firmar el remito de entrega y documentar en él cualquier observación o inconveniente.

•El productor de hormigón NO será responsable de la calidad del hormigón cuando en obra se le realice cualquier modificación o adición a la mezcla. Esto incluye la adición de agua sin autorización de la planta productora, aditivos, fibras o productos especiales, o si el camión debe esperar durante un largo período de tiempo antes de iniciar la descarga del hormigón. •Cuando los ensayos de resistencia son utilizados para la aceptación del hormigón las muestras deberán tomarse en la descarga del camión moto hormigonero, siguiendo los procedimientos a utilizar los establecidos en la norma IRAM 1666. El comprador deberá asegurar que existan los medios adecuados para el curado de las probetas en la obra y que se sigan las prácticas normalizadas para el curado y los ensayos subsecuentes. Los ensayos deberán ser realizados en un laboratorio de calidad reconocida y los resultados deberán ser informados al productor del hormigón.

CUIDADOS A TENER CON EL

HORMIGÓN ELABORADO Descarga del hormigón elaborado

• La Norma IRAM 1666 de Hormigón Elaborado, especifica que la descarga del hormigón debe estar terminada dentro de los 90 minutos, a contar desde la salida del moto hormigonero de la planta de carga

• Deberá hacerse de modo que no se produzca segregación de los materiales

• El transporte vertical u horizontal dentro de la obra debe hacerse en recipientes estancos, y no absorbentes

Colocación del hormigón en los encofrados • Un buen proceso de colocación es el que tiende al llenado completo de los

encofrados, en especial en las esquinas, sin alterar la uniformidad del hormigón y con un perfecto recubrimiento de las armaduras de refuerzo (sin vacíos, ni segregación

Compactación del hormigón después de colocado • el hormigón debe llegar a su máxima compacidad, llenando perfectamente los

encofrados y cubriendo totalmente las armaduras de refuerzos

Protección y curado después de la terminación • mantener el hormigón con la temperatura y humedad que resulten indispensables

para el proceso químico de hidratación del cemento.

• Deber ser continuo y al menos por 7 días

No considerar que deben cumplirse simultáneamente las cinco propiedades fundamentales

Creer que el HºEº, no importando como se lo trate en obra,

siempre debe dar buen resultado

No tener en cuenta que existe un hormigón optimo para cada proyecto y para cada elemento

Falta de conciencia del control de calidad

Inadecuada capacitación de la mayoría de los usuarios de hormigón

No interpretar que todo problema se traducirá en incrementos de

costos o en la seguridad o calidad de la estructura

Problemas

RECOMENDACIONES

NO ELIJA AL PRODUCTOR MAS BARATO, sino al de MEJOR PRECIO, entre los que ofrecen BUENA CALIDAD Y SERVICIO

Aun así controle siempre el producto que recibe. Si confía en el proveedor puede hacer menos controles

No ponga al peor de los operarios a hacer probetas, entrene al personal para hacer los controles o los resultados pueden ser inválidos

Preocúpese por curar apropiadamente las probetas y envíelas a los 2 o 3 días a un laboratorio idóneo

Lleve registros ordenados de las entregas y los lugares en la estructura donde se tomaron las muestras