procedimientos para determinar resistencia del hormigon en obra mediante el metodo de madurez

8/18/2019 Procedimientos Para Determinar Resistencia Del Hormigon en Obra Mediante El Metodo de Madurez

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PROCEDIMIENTOS PARA DETERMINAR RESISTENCIA DEL HORMIGON EN OBRAMEDIANTE EL METODO DE MADUREZ

INTRODUCCIÓN

Como es sabido, la resistencia es una de las condiciones importantes que el hormigón debecumplir para asegurar la calidad de una determinada estructura u obra.

La resistencia, hasta ahora, ha sido medida según muestras de laboratorio. Se ha demostrado quecon la madurez del hormigón, se puede determinar la resistencia, tanto a temprana edad como elcumplimiento de la resistencia especificada a 28 días.

s en este concepto, en el cual se basa el sistema de madurez, mediante un equipo llamado!"#$%&!'%(, el cual a tra)*s de un equipo lector + un sensor electrónico que es incorporadoen el hormigón, permite conocer, controlar, establecer, recabar datos + registrar la medición de latemperatura del hormigón, para establecer su madurez, lo que conlle)a a determinar la resistencia.

ANTECEDENTES

ste sistema de madurez se ha aplicado + est establecido desde hace d*cadas en el mundo. sasí como encontramos diferentes documentos t*cnicos de prestigiosas institucionesinternacionales, como las normas "S'! C -/0, "C1 3%488 Section 3., "C1 228.-%43, 567"que se inclu+en como ane9o en este documento:.

n Chile, las specificaciones '*cnicas de (bra estn solicitando normalmente una muestra cada; o /; m de hormigón colocado, o una muestra diaria de pilares + )igas4losas.

La norma


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laboratorio:.

VENTAJAS

a: >ermite establecer si el hormigón cumple con resistencia especificada a 28 días

b: l sistema de madurez permite conocer mu+ rpidamente si el hormigón cumplir o no laresistencia.

c: >ermite conocer cambios en la dosificación de los hormigones

d: >ermite establecer momentos de operaciones de faenas como?

i: momento de desmolde

ii: momento de postensado

iii: momento de corte de =untas en pa)imentos

i): momento de apertura al trfico

): cumplimiento de temperaturas en tiempo frío

)i: momento de retiro de protecciones en tiempo frío

)ii: control de temperaturas en hormigones masi)os

)iii: momento de retiro de protecciones en hormigones masi)os

e: >ermite acelerar operaciones mediante aislación t*rmica del hormigón, utilizando el calorproducido por el cemento al hidratar, en lugar de utilizar hormigones rpidos, de ma+or retracción +menor control.

PROCEDIMIENTOS DEL EQUIPO DE MADUREZ

1.- Establ!" !#""la!$%& Ma'(") * Rs$st&!$a

Lo primero es establecer la cur)a !adurez )ersus %esistencia de cada hormigón de la obrasolamente los hormigones que se utilicen en elementos a los que se les mida madurez:. >ara estose requiere de una serie de probetas de compresión o fle9otracción según sea el caso: que securen en forma igual + que se ensa+en en laboratorio.

Las etapas a seguir son las siguientes?'omar una muestra de -; probetas del hormigón a calibrar n una de las probetas colocar unsensor de madurez al llenarlal sensor debe ubicarse en el centro del hormigón de laprobeta1nicializar el sensor una )ez terminado de colocar el hormigón en la probeta1ngresar alsensor, con el lector 1ntelliroc@, la obra + el tipo de hormigón muestreado l lector introduce


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automticamente la fecha + hora l )alor de datum a utilizar es ACCuidar todas las -; probetasde igual formaLle)ar todas las probetas al laboratorio al día siguientensa+ar 2 de las probetas sinsensor a los -,2, , 0, /, -0 + 28 días!edir madurez en la probeta con sensor al momento derealizar el ensa+o de las otras dosCalcular el promedio de resistencia de las dos probetasensa+adasCon los resultados obtenidos generar la cur)a madurez )ersus resistencia

+.- Ut$l$)a!$%& ' Ma'(") ,a"a 'sa""#ll# ' O,"a!$#&s ' C#&st"(!!$%& & Ob"a

La cur)a !adurez B %esistencia de cada hormigón permite establecer la resistencia al conocer lamadurez. l sensor mide temperatura cada minuto e integra la cur)a temperatura )ersus tiempo, loque es la madurez. "l conectar el lector a un sensor, *ste entrega la lectura de !adurez +'emperatura del hormigón en ese momento. Si la madurez requerida para la resistencia deseadase ha alcanzado, se puede proceder con la acción gatillada por esa resistencia.

2.-.4 Colocación de sensores de madurez en la estructuraContar con la cur)a madurez )ersusresistencia para cada hormigón utilizado en la obra o para los que se medir resistencia mediantemadurez.Contar con un lector 1ntelliroc@ + conocimiento de la forma de operarloerificar fecha +

hora en el equipo antes de utilizarloColocar los sensores deseados en la estructura. Su posición esal menos 2 cm ale=ados de los bordes + a media altura en el caso de losas + en el centro de unpilar a 2 cm de profundidad.


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La forma de proceder es la siguiente?Comparar los grficos de madurez )ersus tiempo para cada hormigón a partir de 20 horaserificarque las cur)as de madurez )ersus tiempo sean similares en 20 horaserificar si las madureces de28 días son superiores a la madurez necesaria para la resistencia de diseFo.Si es así, el hormigónalcanzó la resistencia de diseFo.1nformar si los hormigones cumplieron o no con la resistencia dediseFoConseguir aprobación de la 1'( para los informes semanalesSe pueden reemplazar

muestras de hormigón fresco por mediciones de madurez. Se sugiere una por medio las muestrasdel hormigón de losas por madurez:.

0.- V"$$!a!$%& ' la !("2a Ma'(")-Rs$st&!$a & l t$,#

La cur)a !adurez4%esistencia se puede mantener calibrada realizando algunos ensa+osespordicos de )erificación de la cur)a. >ara lograr esto se sugiere el siguiente procedimiento?'omar una muestra de 3 probetas cada -; díasn una de las probetas colocar un sensor demadurez. sta probeta no se ensa+a.Cuidar todas las probetas de igual formansa+ar dosprobetas con madurez cercana a la que se utiliza para desmoldar entre 20 + 08 horas:, una a los /

días + dos probetas a 28 días!edir madurez de la probeta con el sensor cada )ez que se ensa+enlas probetas hermanasLos puntos de madurez )ersus resistencia deben caer dentro de latolerancia de G-H con respecto a la cur)a original.Si los )alores se salen de la tolerancia de -H,se debe hacer una nue)a cur)a !adurez4 %esistencia como en el paso -.4

APLICACIONES DEL SISTEMA DE MADUREZ

1. C#&t"#l ' T$,# ' Ds#l' ' L#sas

l sensor para establecer el momento de inicio de retiro de moldes de losa se coloca en el último

hormigón de losa del día. ste debería ser el hormigón que adquiera resistencia ms tardía, lo queasegura el proceso.

l retiro de moldes de losas con sus alzaprimas, de=ando suelta la losa para que tome sugeometría de traba=o, se puede realizar con las siguientes resistencias del hormigón?

a. Cuando el hormigón adquiere -; @gIcm2 si no se coloca carga de traba=o de construcciónsobre ella antes de re apuntalar. ste es un caso que requiere de control estricto deprocedimientos.

b. Cuando el hormigón alcanza /H de su resistencia de diseFo si se carga con elementos deconstrucción del piso superior.

c. Cuando el hormigón alcanza el 8H de su resistencia de diseFo en losas con capiteles oplanas sin )igas, por el posible punzonamiento.

$na )ez retirado el molda=e, con la losa con su deformación de traba=o, se debe re apuntalar dentrodel mismo día de retiro del molda=e. "l re apuntalar, el apriete de los puntales debe ser a mano,para no generar tensiones en la cara superior.


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l reapuntalamiento se realiza generalmente con una línea de puntales l número de puntalespuede ser -, 2 o dependiendo de las dimensiones de planta de la losa + su espesor. Se debecuidar un posible problema de punzonamiento en los puntales.

n edificios se debe mantener apuntalados un número de pisos para resistir el peso de la losa dehormigón fresco del piso superior. La carga que genera esta losa es del orden de ; @gIm2, lo que

es superior a los 2 @gIm2 de sobrecarga de diseFo. "dems las losas de los pisos inferiorespueden no tener la resistencia de diseFo. sto hace aconse=able contar con losas antiguassoportando la losa de hormigón fresco.

Los tiempos de desmolde se pueden acelerar si el hormigón adquiere resistencia ms rpido. $naforma económica de hacerlo es colocando frazadas de polietileno con burbu=as o geote9til grueso +seco en la superficie. sto utiliza el calor de hidratación del cemento para acelerar la obtención delas resistencias necesarias.

La medición de madurez permite determinar cuando se tiene la resistencia en el elementoestructural, permitiendo e=ecutar estas labores con seguridad + en el menor tiempo. l ahorro en

costos de molde puede ser importante.

+. C#&t"#l ' T$,# ,a"a P#st&sa"

l sistema de madurez permite conocer el momento en que el hormigón adquiere la resistencianecesaria para realizar el postensado de cables o soltar el acero pretensado. "dems entrega laresistencia del hormigón, con lo que se puede aplicar la tensión óptima en el caso de postensado.

Se coloca el sensor de madurez en el último hormigón colocado en el elemento a tensar. Se midela madurez en el momento cercano al estimado como suficiente. l lector entrega la madurez delhormigón en ese momento, + por la correlación entre resistencia + madurez, se conoce la

resistencia del hormigón G-H.

. C#"t ' J(&tas 3 A,"t("a al T"4$!# & Pa2$&t#s

l sistema de madurez permite conocer el momento óptimo para iniciar el corte de =untas + paraabrir al trfico.

>ara establecer el momento óptimo de corte se correlaciona la madurez o resistencia mínima enque la mquina de corte de=a el corte sin desgrane. $na )ez establecida esta madurez, se utilizacomo indicador del momento de inicio de los cortes con sierra.

l procedimiento necesita colocar el sensor de madurez en el primer hormigón colocado en elpa)imento, puesto que ser en ese hormigón donde se iniciar la faena de corte. Si el hormigón nofuera mu+ homog*neo en su ganancia de resistencia, o hubiera diferencias importantes detemperatura durante el día, se pueden colocar ms sensores a medida que la pa)imentacióna)anza.

#e la misma forma se puede establecer el momento de apertura al trfico, que debería ser con unaresistencia a fle9o tracción ma+or a 2; @gIcm2 en pa)imentos de ms de -; cm de espesor + de


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@gIcm2 en pa)imentos ms delgados. n pa)imentos de 8 + - cm de espesor se debe tenerresistencia a fle9o tracción de ; @gIcm2 para el paso de camiones + 2; @gIcm2 si lo utilizansolamente automó)iles. Se debe utilizar la correlación madurez 4 resistencia a fle9otracción

ANE5O 1

ANTEDENTES INTERNACIONALES

6QU7 DICE EL ACI RE8ERENTE A LA UTILIZACIÓN DE MADUREZ EN OBRA9

"C1 permite utilizar sistemas indirectos para determinar la madurez en obra. %especto a madurezse acepta si se realiza de acuerdo a "S'! C -/0?

"C1 3%488 Section 3.

J lace tests are preferable to testing field4cured specimens because it is difficult to preparetest specimens that trul+ e9perience the same temperature histor+ as the concrete in the structure.

'ambi*n dice que se debe cumplir con la norma e9istente de control de calidad de hormigones,que est basada en muestras de laboratorio?

"C1 228.-%43

K1n conclusion, current legal contracts for the sale and purchase of read+4mi9ed concrete areusuall+ based on the 284da+ strength of standard4cured c+linders. 5or the time being, therefore,

these c+linders ha)e to be cast. 7hen in-place tests are made at an earl+ age, hoe)er, theacceptabilit+ of the concrete can be assessed at that time. 1f the concreteis satisfactor+, there is noneed to test the standard c+linders. 1f the earl+ in4place tests indicate a problem ith concrete in aparticular placement, the related standard c+linders are a)ailable for testingM.

Se puede )er que "C1 permite el uso de madurez para comprobar la calidad del hormigón en obra.

6QU7 DICE LA 8H:A RE8ERENTE A LA UTILIZACIÓN DE MADUREZ EN OBRA9

FHWA, Penn State and others recognize that maturity shortens construction schedules and

reduces the number of test specimens for construction projects.

'he 5ederal 6igha+ "dministration 567": published a stud+ in -N88 shoing that field4curedspecimens do not accuratel+ reflect the true rate of h+dration e9perienced b+ the concrete in astructure.- 'hese inaccuracies are then amplified hen laborator+4cured rather than field4curedspecimens are used to estimate in4place concrete strength. 'he maturit+ method, hoe)er, enablesthe Contractor andIor ngineer to measure concrete strength in the structure at an+ time and as

http://www.intellirock.com/resources/publications/benefits.html#1%231http://www.intellirock.com/resources/publications/benefits.html#1%231http://www.intellirock.com/resources/publications/benefits.html#1%231


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man+ times as necessar+ until the desired strength is achie)ed. Eecause con)entional strength4estimation methods require destructi)el+ testing c+linder or beam specimens, the+ can onl+ beperformed hen -: enough test specimens ha)e been cast, 2: destructi)e test equipment isa)ailable at the =ob site and calibrated and functioning properl+:, and : a trained technician isa)ailable to administer the test.

Eecause the maturit+ method pro)ides a better representation of the in4place strength gain for aconcrete structure and can be measured at an+ time, impro)ed timing can be applied to subsequentconstruction acti)ities. 'his impro)ed timing results in ma9imum time sa)ings ithout sacrificingsafet+ or qualit+. 1n fact, the 567" stated in -NN/ that,

Kthe maturit+ method is a useful, easil+ implemented, accurate means of estimating in situ concretestrength. O 1n a time hen public agencies and contractors are concerned ith escalating costsand shrin@ing budgets, this method pro)ides a )iable means of reducing costs through testing andscheduling. "lso, qualit+ assurance costs can be reduced because the number O of test c+lindersis reduced b+ using the maturit+ concept.M2

"n anal+sis of the maturit+ method b+ >enns+l)ania State $ni)ersit+ concluded that,

P'he maturit+ method can be used to reduce construction costs. "nsari, et al Q-NNNR estimated thatconstruction time for higha+ pro=ects could be reduced b+ as much as ; percent. "dditionall+,the+ stated that the number of companion c+linders cast during construction could be reduced b+about /; percent. 6unt and !ihm Q-NNNR state that the sa)ings potential in 'e9as ha)e the potentialto be [email protected], 0, ;

'he 'e9as #epartment of 'ransportation has been using the maturit+ method e9tensi)el+ in their#allas district for o)er se)en +ears. P"#;!ts (s$&/ at("$t3

procedimientos para determinar resistencia del hormigon en obra mediante el metodo de madurez

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