Resistencia a la compresión.
La resistencia a la compresión es la propiedad principal del concreto en estado endurecido, porque esta resistencia desarrolla valores muy superiores a sus demás propiedades mecánicas por esto la mayoría de los elementos estructurales se diseñan considerando esta propiedad del concreto. Las normas que mencionan los procedimientos para este ensayo son las siguientes:
NTP 339.034 ASTM C39
Las dos normas describen procedimientos similares, la Norma Técnica Peruana NTP 339.034 menciona la siguiente síntesis del método de ensayo:
El método consiste en aplicar una carga de compresión axial a los cilindros moldeados (…) a una velocidad normalizada en un rango prescrito mientras ocurre la falla. La resistencia a la compresión de la probeta es calculada por división de la carga máxima alcanzada durante el ensayo, entre el área de la sección recta de la probeta. (NTP 339.034, 2008, pág. 3)
Retirar las probetas del pozo de curado y ponerlos a secar a condiciones ambientales.
Tomar las lecturas de las medidas del diámetro de las probetas, se considerarán dos lecturas para cada probeta a ensayar, estos valores servirán para determinar el área de la superficie de la probeta.
Colocar las almohadillas de neopreno en las superficies de la probeta.
Colocar la probeta en el centro de la prensa hidráulica, luego comenzar a ensayar la muestra hasta completar la rotura de la probeta, la velocidad de ensayo debe estar entre 0.15 a 0.35 MPa/s.
Para cada probeta se debe anotar la carga máxima indicada por la máquina de ensayo en el momento de la rotura.
En la Figura 9.3 se muestra una probeta en el centro de la prensa hidráulica, con las almohadillas de neopreno y ensayada hasta completar la rotura.
Figura 9.3. Ensayo a compresión de probeta de concreto.
Expresión de resultados.
La resistencia a la compresión de los cubos de mortero se determina mediante la siguiente expresión:
Donde:
f’c : Resistencia a la compresión del concreto. P : Carga máxima aplicada.
A : Área de la superficie de carga.
Resistencia a la tracción por compresión diametral.
Este ensayo tiene varias demonizaciones además de compresión diametral, también es conocido como método brasilero o Split test. Las normas que describen los procedimientos para desarrollar este ensayo son las siguientes:
NTP 339.084 ASTM C496
Ambas normas describen procedimientos similares para la realización de este ensayo, en la Norma Técnica Peruana NTP 339.084 se describe lo siguiente como resumen para la realización de este ensayo:
Este método de ensayo consiste en aplicar una fuerza de compresión diametral a lo largo de la longitud del espécimen cilíndrico de concreto a una velocidad que está dentro de un rango prescrito hasta que ocurra la falla. Esta carga induce esfuerzos de tracción sobre el plano que contiene la carga aplicada y esfuerzos de compresión relativamente altos en el área inmediatamente alrededor de la carga aplicada. Ocurre más seguido la falla por tracción que la falla por compresión porque las áreas de aplicación de carga están en un estado de compresión triaxial, permitiéndoles de ese modo soportar esfuerzos de compresión mucho más altos que los que estarían indicados por un resultado de ensayo de resistencia a la compresión uniaxial. (NTP 339.084, 2008, págs. 1 - 2)
Procedimiento.
Retirar las probetas del pozo de curado y ponerlos a secar a condiciones ambientales.
Usar el vernier para tomar lecturas de las medidas del diámetro y altura de las probetas a ensayar.
Marcar con un plumón o corrector la mitad exacta de las caras de la probeta. Colocar las planchas metálicas en las marcas de la parte superior e inferior de
Colocar la probeta en el centro de la prensa hidráulica, luego comenzar a ensayar la muestra hasta completar la rotura de la probeta, la velocidad de ensayo debe estar entre 0.15 a 0.35 MPa/s.
Para cada probeta se debe anotar la carga máxima indicada por la máquina de ensayo en el momento de la rotura.
En la Figura 9.4 se muestra una probeta en el centro de la prensa hidráulica, con las planchas metálicas en las marcas de la mitad de la probeta y ensayada hasta completar la rotura.
Figura 9.4. Ensayo a tracción por compresión diametral.
Expresión de resultados.
La resistencia a la tracción por compresión diametral de la probeta de concreto se calcula mediante la siguiente expresión:
𝑇 = 2𝑃/(𝜋𝐿𝑑)
Donde:
T : Resistencia a la tracción por compresión diametral. P : Carga máxima aplicada.
L : Longitud de la probeta. d : Diámetro de la probeta. Resistencia a la flexión.
Este ensayo también es conocido como el ensayo de tracción por flexión, las normas que describen las consideraciones para realizar este ensayo son las siguientes:
NTP 339.078 ASTM C78
Las dos normas describen procedimientos similares para la realización de este ensayo, en la Norma Técnica Peruana NTP 339.078 se describe lo siguiente como resumen para la realización de este ensayo:
Este método de ensayo consiste en aplicar una carga en los tercios de la luz de la viga hasta que ocurra la falla. El módulo de rotura se calculará, según la ubicación de la falla: dentro del tercio medio o a una distancia de éste no mayor del 5 % de la luz libre. (NTP 339.078, 2012, pág. 2)
Procedimiento.
Retirar las viguetas del pozo de curado y ponerlos a secar a condiciones ambientales.
Usar el vernier para tomar lecturas de las medidas de los lados, altura y longitud de las viguetas a ensayar.
Marcar con un plumón o corrector los tercios medios y los puntos de apoyo para la máquina de ensayo.
Colocar la vigueta en el centro de la prensa hidráulica y hacer coincidir las marcas con los puntos de apoyo del dispositivo de ensayo.
Ensayar la muestra hasta completar la rotura de la vigueta, la velocidad de ensayo debe estar entre 0.90 a 1.20 MPa/min.
Para cada vigueta se debe anotar la lectura de la carga máxima indicada por la máquina de ensayo en el momento de la rotura.
En la Figura 9.5 se muestra una vigueta en el centro de la prensa hidráulica y con sus marcas en los apoyos del dispositivo de ensayo, en la Figura 9.6 se observa la vigueta ensayada hasta completar la rotura.
Figura 9.5. Ensayo de tracción por flexión del concreto.
Figura 9.6. Vigueta ensayada a la tracción por flexión.
Expresión de resultados.
El módulo de rotura es el indicador de la resistencia a la tracción por flexión de la vigueta de concreto, se calcula mediante la siguiente expresión:
𝑀𝑟 = 𝑃𝐿/𝑏ℎ2
Donde:
P : Carga máxima aplicada. L : Longitud de la vigueta.
b : Ancho de la vigueta en la sección de falla. h : Altura de la vigueta en la sección de falla.
Si la falla ocurre fuera del tercio medio y a una distancia de éste no mayor del 5 % de la luz libre, el módulo de rotura se calculará mediante la siguiente expresión:
𝑀𝑟 = 3𝑃𝑎/𝑏ℎ2
Donde:
a : Distancia entre la línea de falla y el apoyo más cercano.
En la Figura 9.7 se muestra una vigueta que falló en el tercio medio de su longitud, para calcular el módulo de rotura de este espécimen se utiliza la primera expresión.
Figura 9.7. Rotura de la vigueta dentro del tercio medio.