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Control de calidad en mezclas de concreto El concreto es una mezcla formada de agregados, agua y materiales cementantes. El cemento es un conglomerante formado a partir de roca caliza y arcilla, estas se muelen y luego son calcinadas a una temperatura de 1500 ⁰C, formando el clínker. Este se muele y se le agrega yeso formando el cemento. Tipos de Cemento    

Cemento de uso general Cemento de alta resistencia inicial Cemento resistente a los sulfatos Cemento de bajo calor de hidratación

Diseño de Mezcla El diseño de mezcla es parte vital de un buen concreto. Los agregados ocupan entre un 75% de la mezcla de concreto. Tipos de diseño de mezcla   

ACI 211 CII Portland Cement Association (PCA)

La consideración que se deben tomar para realizar un diseño son:    

Economía Resistencia Trabajabilidad Durabilidad

Importante: El concreto solo necesita el 30% de agua total de la mezcla para reaccionar. Esto significa que si en nuestro diseño de mezcla tenemos 10 litro de agua, solo es necesario 3 litros para que el concreto reacciones, los otros 7 litros son necesarios para darle trabajabilidad al concreto. Tipos de cemento Portland  Tipo I: Cementos de Uso General en la construcción (UGC)  Tipo II: Es un cemento que es moderadamente resistente a los sulfatos. Los sulfatos son agentes químicos que pueden producir corrosión.  Tipo III: Son los cementos de alta resistencia inicial con una resistencia a compresión de 5800 PSI. Estos cementos pueden provocar fallas de fraguado si inicialmente no se curan de manera adecuada.  Tipo IV: Es un cemento de bajo calor de hidratación.  Tipo V: Es un cemento de alta resistencia a los sulfatos o aguas salinas.

Ensayos de Aceptación del Concreto Todo proyecto de construcción se beneficia al emplear técnicos certificados para llevar a cabo las pruebas al concreto fresco en obra y endurecido.  Verificar cuantitativamente si el concreto cumple con las especificaciones requeridas.  En estado fresco: Asentamiento, temperatura, densidad, control de aire.  En estado endurecido: Resistencia a compresión y flexión.

En estado fresco Todos los ensayos que se le realizan al concreto fresco se deben realizar en aproximadamente 15 minutos de que se realiza la mezcla.

Muestreo de Concreto (ASTM C172) Con frecuencia se observa el mal hábito de los técnicos al obtener la muestra de concreto tan rápido como éste llega al sitio de la obra, dando como resultado que se haga el muestreo de la primera porción de la descarga de la mezcla. Para asegurar con precisión en las pruebas del concreto fresco se deben tomar todas las precauciones para obtener una muestra de concreto verdaderamente representativa del total de la mezcla y luego proteger esa muestra de los efectos dañinos de la evaporación y la contaminación.

Temperatura del Concreto (ASTM 1064) La temperatura es uno de los factores más importantes que influyen en la calidad, tiempo de fraguado y resistencia del concreto. Un concreto con una temperatura inicial alta, probablemente tendrá una resistencia superior a lo normal a edades tempranas y más bajas de lo normal a edades tardías. Por el contrario el concreto con temperaturas iniciales bajas desarrollará su resistencia a una tasa más lenta, pero finalmente tendrá una resistencia más alta será de mejor calidad.

Asentamiento (ASTM 143) El propósito de la prueba de asentamiento es medir la consistencia del concreto fresco. Se utiliza el cono de Abrams, una varilla apisonadora, una placa metálica. 1. Es importante humedecer el interior del cono y todos los materiales que estarán en contacto con la mezcla.

2. Se coloca el cono sobre la placa metálica y se sostiene el cono firmemente parándose sobre los dos estribos de apoyos a cada lado del cono. 3. Se llena la primera capa a 1/3 del volumen del cono, se pueden realizar marcas sobre el cono para tener una medida aproximada de cuanto material verter sobre el cono. 4. Se varilla la capa 25 veces, los golpes se distribuyen uniformemente sobre la mezcla. 5. Para la segunda capa se realiza el mismo procedimiento. 6. Al igual que las otras capas, la tercera capa se llena 1/3 del volumen con 25 apisonadas, sin embargo en esta capa el material se vierte por encima del cono. 7. Luego, se enrasa la parte superior del cono con la varilla apisonadora. 8. Por último se retira el cono en dirección vertical en 5 segundos, no debe de haber algún movimiento lateral ni torsión del cono, esto puede provocar que la mezcla se mueva o caiga más de lo normal afectando el ensayo. El cono se pone en forma contraria y se mide el asentamiento. El error permitido para el asentamiento es de ±1 cm. Este procedimiento se realiza en un tiempo de 2 min y ½, ya que si se tarda más, las condiciones del concreto cambiarán, en especial si el Sol está fuerte.

Peso Unitario (ASTM 138) El peso unitario del concreto varía entre los 2240.2460 kg/m³. Materiales:    

Recipiente cilíndrico Barra apisonadora Mazo de hule Balanza

Procedimiento: 1. Se debe pesar el recipiente vacío, previamente humedecido. 2. Se coloca el concreto en el recipiente en tres capas de igual volumen. 3. En cada capa se apisona de manera circular 25 veces y se golpea con el mazo de hule, con los golpes se ayuda a la consolidación. 4. Para la última capa se agrega la mezcla un poco por encima y se enrasa para luego tomar el peso. Se calcula el peso unitario del concreto restando el peso del recipiente con material y vacío, dividendo entre el volumen del recipiente.

Contenido de Aire (ASTM C231) Normalmente ocupa entre el 1%-3% de volumen de la mezcla. Lo máximo permitido es de 7% de aire. La inclusión de aire es necesaria en el concreto que está expuesto a ciclos de congelación y deshielo así como químicos descongelantes. Para realizar este ensayo se utiliza el molde que y la mezcla para realizar el peso unitario. Por medio de una válvula se le inyecta aire y por una jeringa agua hasta que el agua emerja de la llave. Se bombeo aire hasta la manecilla esté sobre la línea de la presión inicial. Esto significa que se encuentra con un 100% de aire. Se cierra la válvula y se le da ligero golpe al recipiente. Se lee el porcentaje de aire, para finalmente liberar la presión en el recipiente abriendo la válvula y removiendo la tapa.

Elaboración de probetas de concreto fresco Para obtener datos confiables de nuestro concreto, se realizan 3 probetas cilíndricas de concreto. Los moldes pueden ser de acero normalizados de dos veces la altura del cilindro, se ocupan de 6 x 12 pulgadas. Se pueden realizar con tubos PVC, sin embargo es importante utilizar un desencofrante, se deben de desencofrar 24 horas después de haberlos realizados y se le debe de curar de una forma adecuada.

En estado endurecido Con los cilindros normalizados y endurecidos, se realiza una prueba de compresión para asegurar que el concreto entregado cumpla con los requisitos de las especificaciones de la obra y para el control de calidad. La resistencia de los cilindros se puede ver afectado por factores con la calidad de los agregados, exceso de agua, la vibración del concreto, un mal diseño de mezcla. Estos se ensayan a los 7, 14 y 28 días de haber realizado los cilindros de concreto. La colocación en obra del concreto debe de ser uniforme en todo el volumen del concreto. No debe de haber una deficiencia en la compactación, sin embargo la compactación descontrolada provoca segregación y exudación. Es importante controlar la segregación, la separación del agua y el piedrín, no se debe de dejar mucho tiempo reposando el concreto.