Pruebas y resultados a mezclas de hormigón

Para garantizar resultados consistentes de las mezclas de concreto, especialmente en las condiciones del sitio, se realizan pruebas estándar en muestras de concreto tomadas a intervalos predeterminados de lotes de concreto a medida que llegan al sitio. ASTM proporciona procedimientos estándar para las pruebas que se requieren. Para cada proyecto, las especificaciones establecidas por arquitectos e ingenieros estructurales enumeran el número y el tipo de pruebas que deben realizarse. Típicamente, a medida que el concreto llega al sitio, se verifica que el concreto fluido no se desplome y el porcentaje de aire arrastrado dentro de la mezcla. El contenido de aire puede medirse utilizando ASTM C173 (método volumétrico) o ASTM estándar C231 (método de presión). Los técnicos prefieren el método de presión, ya que se puede realizar rápidamente en el sitio y proporciona resultados confiables.

Se toman muestras adicionales de concreto del lote en forma de cilindros de prueba estándar. El número de cilindros que se tomarán para la prueba de resistencia a la compresión debe describirse en la especificación, junto con los estándares de referencia apropiados. En el caso de que las especificaciones no describan el número de muestras requeridas, se deben tomar al menos tres cilindros (y preferiblemente cuatro cilindros). Esto permite analizar una muestra a los 7 días y dos muestras a los 28 días. La medida "oficial" de la resistencia a la compresión de acuerdo con los Requisitos del Código de Construcción ACI 318 para Concreto Estructural es analizar dos muestras de 6 pulgadas de diámetro x 12 pulgadas de alto a los 28 días y tomar el promedio de los dos resultados para informar la resistencia a la compresión.

Prueba de asentamiento

Para verificar que el concreto tenga la fluidez requerida para la colocación y para verificar la consistencia del concreto de un lote a otro, dado el mismo diseño de mezcla. Una depresión o un rango de depresión generalmente se estipularán en las especificaciones. La prueba se lleva a cabo tan pronto como se entrega un lote de concreto al sitio de trabajo. Se requiere un cono de asentamiento estándar y una varilla de apisonamiento. El cono está hecho de chapa metálica, 4 pulgadas (100 mm) de diámetro en la parte superior, 8 pulgadas (200 mm) de diámetro en la parte inferior y 12 pulgadas (300 mm) hjgh. La varilla es una varilla con punta de bala de 1/4 pulg. (16 mm) de aproximadamente 24 pulg. (600 mm) de largo.

El cono se llena con concreto tomado del tercio medio del lote entregado. Luego se coloca en el cono en tres capas iguales, cada una apisonada 25 veces con la varilla. Después de que la tercera capa está en su lugar y se ha apisonado, el hormigón se nivela, el cono se levanta con cuidado y se coloca al lado del hormigón caído, y la barra se coloca en la parte superior. La distancia desde la parte inferior de la barra hasta la altura promedio del concreto se mide y registra como la cantidad de caída en pulgadas (milímetros).

Prueba de compresión

Se realiza una prueba de compresión (ASTM C39) para determinar la resistencia del concreto curado y para ver si cumple con las especificaciones de diseño después de haber sido muestreado, curado y probado en condiciones estandarizadas. En el caso de que los resultados de la prueba no cumplan con los requisitos del proyecto, la observación de la muestra, después de las pruebas de compresión, ayuda a proporcionar información sobre la calidad de la pasta de cemento, la unión de agregado a pasta y el agregado grueso. Cuando se prueba en compresión, un buen concreto debe fallar a través de los agregados, no a su alrededor.

Cabe señalar que los resultados de resistencia a la compresión de las pruebas estándar están destinados a reflejar los resultados del diseño de la mezcla. Las muestras tomadas del mixer de tránsito, moldeadas adecuadamente, devueltas al laboratorio, curadas y probadas adecuadamente no tienen la intención de representar la resistencia del concreto que está en su lugar en la estructura. En el diseño de estructuras de hormigón armado se infiere que si el hormigón que representa el diseño de la mezcla alcanza la resistencia prevista, el hormigón en la estructura funcionará según lo diseñado, siempre que no se produzca una adulteración perjudicial de la mezcla durante la colocación, acabado y curado de el hormigón.

Para que el concreto pueda demostrar su calidad, se le debe dar tiempo para obtener resistencia para curar. En las aplicaciones de diseño de mezclas más comúnmente utilizadas, se supone que el concreto ha ganado su resistencia de diseño completa dentro de los 28 días en condiciones ideales de curado, y ese período se toma como un estándar para fines de prueba.

Pero la experiencia ha demostrado que el concreto curado en condiciones ideales exhibe una relación entre la edad y la fuerza. Las muestras analizadas a intervalos de tiempo que no sean 28 días generalmente caerán en rangos de resistencia predecibles, basados en las fortalezas de 28 días. Por ejemplo, las pruebas tomadas en otros momentos, generalmente 1, 3 o 7 días, mostrarán indicaciones significativas sobre qué fuerza se puede esperar a los 28 días.