Departamento de Ingeniera CivilCampus GuanajuatoSede Beln Divisin de IngenierasResistencia de Materiales ITcnico: Csar Leonardo Ruiz Jaime Prctica 4:CILINDRO DE CONCRETO 30 cm15 cmProbeta Cilndrica

Integrantes:Sols Gonzlez Luis Fernando Brcenas Torres Marc AntonioDuarte Navarro Ricardo MartnMendoza Murillo FernandoBarroso Lpez OmarMata Daz Mary Ann ElenaHidalgo Snchez Roberto

Fecha de entrega: 16/04/15

INTRODUCCION

El ensayo a la compresin del concreto es un mtodo muy comn empleado por los ingenieros y proyectistas porque a travs de l pueden verificar si el concreto que estn empleando en una obra con una proporcin determinada logra alcanzar la resistencia exigida en dicha obra. El ensayo a la compresin se considera un mtodo destructivo porque es necesaria la rotura de probetas para determinar la resistencia a la compresin de las mismas.

La forma de las probetas para el ensayo a la compresin por lo general es cilndrica, siendo sus dimensiones posibles las siguientes.

Probeta Cilndrica de 15x30Probeta Cilndrica de 10x20Probeta Cilndrica de 25x50

Las unidades de las probetas estn dadas en centmetros (cm). Para realizar el ensayo a la compresin se requiere como mnimo dos probetas, a partir de las cuales podemos hallar el valor promedio de los resultados obtenidos o descartar el resultado de la probeta que se considere inadecuado debido a diferentes factores que pudiesen afectar su resultado.

Se requiere treinta (30) probetas para obtener una curva de desviacin estndar de las probetas ensayadas. Los moldes de las probetas que se emplearan deben ser rgidos y no absorbentes. Se untan con aceite de carro u otra sustancia que no ataque al cemento y evite la adherencia.

En este reporte se presenta la determinacin de la resistencia a la compresin de cilindros conforme a la Norma Mexicana NMX-C-083-ONNCCE 2002. En esta norma se establecen los mtodos para la determinacin de la resistencia a la compresin del concreto en especmenes cilndricos moldeados y corazones de concreto con masa volumtrica mayor a 900 kg/m y se complementa con las siguientes normas mexicanas que estn en vigor. Nmx-c-109-ONNCCE, cabeceo de especmenes cilndricos NMX-CH-027-SCFI-, verificacin de maquinas de ensaye uniaxiales- maquinas de ensaye a tensin y la NMZ- obtencin y pruebas de corazones y vigas extradas de concreto endurecido.

Objetivo Determinar la resistencia a la compresin de los cilindros de concretos dados por el tcnico, con el fin de comprobar si cumplen con las especificaciones con las cuales se dise el cilindro de concreto

Normas1. Objetivo y campo de aplicacinEsta norma mexicana establece los mtodos de prueba para la determinacin de la resistencia a la compresin del concreto, en especmenes cilindros moldeados y corazones de concreto con masa volumtrica mayor a 900 kg/m3.2. ReferenciaEsta norma, se complementa con las siguientes normas mexicanas en vigor:NMX-C-109-ONNCCEIndustria de la constriccin Concreto Cabeceo de especmenes cilndricos.NMX-CH-027-SCFIVerificacin de mquinas de ensaye uniaxiales Maquinas de ensaye a la tensin.NMX-C-169-ONNCCEIndustria de la construccin Concreto Obtencin y prueba de corazones y vigas extradas de concreto endurecido.NMX-C-251-ONNCCEIndustria de la construccin Concreto Terminologa.3. DefinicionesPara mejor compresin de la presente norma, se utilizaron las definiciones especificada con la norma NMX-C-251-ONNCCE en vigor.4. Equipo, aparatos y/o instrumentos4.1 Mquina de pruebaLa mquina de prueba puede ser de tipo a compresin y universal, con capacidad suficiente y que pueda funcionar a la velocidad de aplicaciones de la carga (especificada en 6.2), sin producir impactos ni perdida de carga.4.1.1 Si la mquina de prueba tiene solamente una velocidad de carga que cumpla con lo indicado en 6.2, debe estar provista de algn dispositivo complementario que pueda ser operado mecnica o manualmente para ajustar la carga a una velocidad adecuada para su calibracin.El espacio para los especmenes de prueba debe ser lo suficientemente grande para darle cavidad, en una posicin cmoda, a estos y al dispositivo de calibracin.4.1.2La mquina de prueba debe estar equipada con dos bloque solidos de acero o similar, para la aplicacin de la carga, superficie de contacto endurecida con una dureza rockwell deseable de C-55. Uno de los bloques debe tener asiento esfrico y a poyarse en la parte superior del espcimen, y el otro bloque rgido sobre el cual descansara el mismo.Con excepcin de los crculos concntricos descritos ms adelante, la superficie de apoyo no debe diferir de un plano en ms de 0.025 mm en una longitud de 150mm; para los bloques menores de 150 mm, la tolerancia en planicidad es de 0.025 mm. Es recomendable que los bloques nuevos tengan la mitad de estas tolerancias.Cuando el dimetro de la superficie de carga del bloque de asiento esfrico excede al dimetro del espcimen en 13 mm o ms para facilitar el centrado adecuado, se deben grabar crculos concntricos que no tengan ms de 0.8 mm de profundidad, ni ms de 1.2 mm de ancho.4.1.3El apoyo inferir puede ser una platina, si esta es fcilmente desmontable y susceptible de maquinarse o en su defecto, un bloque adicional que puede o no estar fijo a la platina.En caso de existir el bloque adicional, este debe cumplir con los siguientes requisitos:Se debe maquinar cuando se requiere para conservar las condiciones especficas de superficies, las cuales deben ser paralelas entre s; su dimensin horizontal menor debe ser por lo menos 3% mayor que el dimetro del espcimen que se va a probar y los crculos concntricos que se describen en 4.1.2 son opcionales en la cara donde se apoya el espcimen.4.1.3.1Cuando bloque inferior de apoyo se use para centrar el espcimen, el centro de los crculos concntricos, (cuando se tengan), o el centro del boque debe coincidir con el centro de la cabeza esfrica y se debe tener la precaucin de que dicho bloque no se deslice sobre la platina.4.1.3.2 El bloque de apoyo inferior debe tener como mnimo 22.5 mm de espesor despus de cualquier rectificacin de sus superficies.4.1.4El boque superior de carga, con asiento esfrico, debe cumplir con los siguientes requisitos:4.1.4.1Su dimetro mximo no debe exceder los valores dados en la tabla 1.Tabla 1.- Dimetro para placa superior de cargaDimetro de los especmenes de prueba (mm)Dimetro mximo de la placa (mm)

50100

75125

100165

150250

200280

4.1.4.2Los bloque de apoyo con asiento esfrico pueden tener caras cuadradas, siempre y cuando el dimetro del mayor circulo inscrito no exceda de los dimetros sealados de la Tabla 1, sin embargo, se aceptan maquinas con placa de carga superior de dimensiones mayores siempre que garantice el correcto acoplamiento a la base superior del espcimen por probar, mediante la verificacin de la planicidad de la superficie de la placa.4.1.4.3El centro de la esfera debe coincidir con el centro de la superficie de la cara de apoyo con la tolerancia de 5%del radio de la esfera.El dimetro de la esfera debe ser cuando menos 75% del dimetro del espcimen que se va a probar.4.1.4.4 De preferencia el rea de contacto debe ser en forma de anillo, como se muestra en la figura 1, la esfera y el soporte deben ser diseados de tal manera, que el acero en las reas de contacto no se deforme permanentemente.4.1.4.5La superficie curva del soporte y la porcin esfrica se deben de conservar limpias y lubricar con aceite mineral delgado y no con grasa lubricante. No se debe reacomodar la placa de carga una vez que se ha iniciado la aplicacin de la carga.4.1.4.6Si el radio de la esfera es ms pequeo que el radio del espcimen de mayor tamao que se va a probar, la porcin de la cara de apoyo del bloque de carga que se extiende ms all de la esfera, debe tener un espesor no menor que la diferencia entre el radio de la esfera y el radio del espcimen. La dimensin mnima de la cara de apoyo del bloque de carga debe ser la correspondiente al dimetro de la esfera (vase figura1).

Figura 1.- Bloque de carga con asiento esfricoNota 1: T no debe ser menor que la diferencia R-r, se deben tener los dispositivos necesarios para sostener el bloque superior en el soporte.4.1.4.7La porcin mvil del bloque de carga deber ser sostenida cerca del asiento esfrico, pero el diseo debe ser tal, que la cara de apoyo puede girar libremente por lo menos 4en cualquier direccin. 4.2 Dispositivos de lectura de cargaSi la carga de una mquina para ensaye a compresin, se registra en una caratula, esta debe estar provista de una escala graduada que se puede leer por lo menos con una aproximacin de 2.5% de la carga aplicada. Es recomendable mantener la conformidad de la graduacin en la escala de toda la caratula.Debe estar provista de una lnea de referencia en cero y una graduacin que inicie en forma progresiva, cuando menos en el 10% de su capacidad.Debe contar con una aguja indicadora, la cual debe tener la longitud suficiente para coincidir con las marcas de graduacin y el ancho de su extremo no debe ser mayor que el claro libre en dos divisiones mnimas.Cada caratula debe estar equipada con una aguja de arrastre de la misma longitud que la aguja indicadora un mecanismo para ajustar a la referencia en cero en caso de desviacin.La separacin mnima, entre dos graduaciones no debe ser menor a 1 mm para realizar una lectura adecuada.Las maquinas con sistema digital deben estar equipadas con un dispositivo que registre la carga mxima aplicada.4.3 Verificacin de cargaLa verificacin de la precisin de la mquina de prueba debe realizarse de acuerdo con la norma NMX-CH-027 (vase captulo 2), bajo las condiciones siguientes.El error permitido en la mquina, para la realizacin de la prueba a compresin de concreto, debe ser como mximo de 3% de la carga aplicada.La mquina debe calibrarse inicialmente antes de ser puesta en operacin y posteriormente en forma interna cada 2 000 cilindros, lo cual podr ampliarse como hasta 12 000 si no se detectan desviaciones. Estas mquinas deben calibrarse por un laboratorio acreditado por la entidad de acreditacin u organismo acreditador autorizado, en los trminos de la Ley Federal sobre Metrologa y Normalizacin, cada ao como mximo o cada 40 000 ensayes.Adems, se debe realizar esta operacin inmediatamente despus de que se efecten reparaciones o ajustes en los mecanismos de medicin, cada vez que se cambie de sitios la maquina o si por alguna razn se duda de la exactitud de los resultados, sin importar cuando se efectu la ltima calibracin.5. Preparacin y acondicionamiento de las muestras5.1 DimensionesEl dimetro y la altura del espcimen de prueba debe determinar promediando las medidas de 2 dimetros perpendiculares entre si a una altura media del espcimen y 2 alturas opuestas con una aproximacin de 1 mm.Para medir el dimetro, es suficiente utilizar el comps de punta. Cuando la altura promedio del espcimen es menor de 1.8 veces el dimetro, el resultado de la resistencia debe corregirse pro esbeltez de acuerdo a la tabla No. 2 los valores intermedios que no aparecen en la tabla 2 deben calcularse por interpolacin no debern ensayarse especmenes con relacin dimetro a altura de 1:1.Tabla 2.- Factores de correccin por esbeltezRelacin Altura Dimetro del espcimenFactor de correccin a la resistencia

2.001.00

1.750.99

1.500.97

1.250.94

1.000.91

5.2 CabeceoAntes del ensaye, las bases de los especmenes o caras de aplicacin de carga no se deben apartar de la perpendicular al eje en ms de 0.5, aproximadamente 3 mm en 300 mm y no se permiten irregularidades respecto de un plano que exceda de 0.05 mm, en caso contrario deben ser cabeceadas de acuerdo a lo indicado en la norma NMX-C-109-ONNCCE (vase captulo 2).6. Condiciones ambientales6.1 Especmenes hmedosEl ensaye a la compresin de los especmenes curados en hmedo debe efectuarse tan pronto como sea posible despus de retirarlos de la pileta o del cuarto hmedo y una vez que el material de cabeceo haya adquirido al resistencia requerida verificada de acuerdo a la NMX-C-109-ONNCCE (vase captulo 2); durante el tiempo transcurrido entre el retiro del almacenamiento hmedo y el ensaye, se debe prevenir la perdida excesiva de humedad en los especmenes.

6.2 Condiciones especiales de humedadEn el caso de especmenes sometidos en condiciones de curado especiales, curado a vapor o curado ambiente, los especmenes deben ensayar con las condiciones de humedad resultante del curado especificado (a vapor, medio ambiente, etc.).7. Procedimiento7.1 Colocacin de especmenesSe limpian las superficies de las placas superior e inferior y las cabezas del espcimen de prueba, se coloca este ltimo sobre la placa inferior alineando su eje cuidadosamente con el centro de la placa de carga con asiento esfrico, mientras la placa superior se baja hacia el espcimen asegurndose que se tenga un contacto suave y uniforme7.2 Velocidad de aplicacin de cargaSe debe aplicar la carga con una velocidad uniforme y continua sin producir impacto, ni perdida de carga. La velocidad de carga debe estar dentro del intervalo de 137 kPa/s (84 kgf/cm2/min a 210 kgf/cm2/min) equivalente para un dimetro estndar de 15 cm a un rango de 2.4 kN/s a 6.0 kN/s (14.8 ton/min a 37.1 ton/min). Se permite una velocidad mayor durante la aplicacin de la primera mitad de la carga mxima esperada siempre y cuando durante la segunda mitad se mantenga la velocidad especificada, pueden utilizarse mquinas operadas manualmente o motorizadas que permitan cumplir con lo anterior, teniendo en cuenta que slo se harn los ajustes necesarios en los controles de la mquina de prueba para mantener uniforme la velocidad de aplicacin de carga, hasta que ocurra la falla.7.2.2 Se aplica la carga hasta que aparezca la falla de ruptura, registrndola en el uniforme (vase Figura 2).7.2.3 Es recomendable colocar en la mquina, dispositivos para cumplir con los requisitos de seguridad para los operadores durante el ensaye del espcimen.7.2.4 Los especmenes para la aceptacin o rechazo de concreto deben ensayarse a la edad de 14 das en el caso del concreto de resistencia rpida o 28 das en el caso de resistencia normal con las tolerancias que se indican en la tabla 3, para los especmenes extrados de concreto endurecido aplicar las edades especificadas en la NMX-C-169-ONNCCE (vase captulo 2).1. Se observa cuando se logra una carga de compresin bien aplicada sobre un espcimen de prueba bien preparada.

2. Se observa comnmente cuando las caras de aplicacin descarga se encuentran en el lmite de tolerancia especificada o excediendo esta.

3. Se obseva en especmenes que presentan una superficie de carga convexa y/o deficiencia del material de cabeceo; tambin por concavidad del plato de cabeceo o convexidad en una de las placas de carga

4. Se observa en especmenes que presentan una cara de aplicacin cncava y/o por deficiencias en el material de cabeceo o tambin por concavidad en una de las placas de carga.

5. Se observa cuando se producen concentraciones de esfuerzo en puntos sobresalientes de las caras de aplicacin de carga, por deficiencias en el material de cabeceo, rugosidades en el plato cabeceador o placas de carga.

6. Se observa en especmenes que presentan una cara de aplicacin de carga convexa y/o por deficiencias del material de cabeceo, rugosidades en el plato cabeceador o placas de carga.

7. Se observa cuando las caras de aplicacin de carga del espcimen de desvan ligeramente de las tolerancias de paralelismo establecidas, o por ligeras desviaciones en el contrato del espcimen para la aplicacin de carga.

Figura 2.- Diagrama de fallas de cilindros sometidos o compresin

Tabla 3.- ToleranciasEdad de PruebaTolerancia Permisible

24 h 0:30 h

3 das 2 h

7 das 6 h

14 das 12 h

28 das 24 h

Para aquellos especmenes en los cuales no se tenga una edad de prueba de las prescritas anteriormente, se ensayar con las tolerancias que se fijen en comn acuerdo por los interesados.

8. Clculo y expresin de los resultadosSe calcula la resistencia a la compresin del espcimen, dividiendo la carga mxima soportada durante la prueba entre el rea promedio de la seccin transversal determinada con l dimetro medido como se describe en el inciso 7.1. El resultado de la prueba se expresa con una aproximacin de 100 kPa (1 kgf/cm2).9. Precisin Al momento de revisar el presente documento no se cont con datos necesarios para establecer la precisin del mtodo.10. Informe de la pruebaEl registro de los resultados debe incluir los datos siguientes:a) Clave de identificacin del espcimenb) Edad nominal del espcimenc) Dimetro y altura en centmetros, con aproximacin a mmd) rea de la seccin transversal en cm2 con aproximacin al dcimoe) Masa del espcimen en kgf) Carga mxima en N (kgf)g) Resistencia a la compresin calculada con aproximacin a 100 kPa (1 kgf/cm2)h) Defectos observados en el espcimen o en sus cabezasi) Descripcin de falla de ruptura

11. BibliografaASTM C-39-86Standard Method Of Test Compressive Strength OF Cylindrical Concrete Specimens.ASTM C-683-76Comprenssive And Flexural Strength Of Concrete Under Field Conditions.NMX-008-SCFI-1993Sistema General de Unidades y Medidas.NMX-Z-013-SFCI-1997Gua de redaccin y presentacin de las normas mexicanas.NMX-C-251-1997-ONNCCEIndustria de la construccin-concreto-terminologa.

12. Concordancia con normas internacionalesEsta norma no es equivalente con ninguna norma internacional por no existir referencia alguna en el momento de su elaboracin.A. Apndice informativoA.1 Vigencia La presente norma mexicana entrara en vigor a los sesenta das siguientes de su declaratoria de vigencia publicada en el Diario Oficial de la Federacin por parte de la Secretara de Economa (SE).

Datos obtenidos en el laboratorio

Cilindro de Concreto para un fc = 350 kg/cm3 a 28 das.

DasDimetro (cm)rea (cm2)Altura (cm)Volumen (cm3)Peso (kg)Peso Volumtrico (kg/cm3)

715.1179.0829.95354.4512.3382.30x10-03

1415.0176.7130.05301.4412.6422.38x10-03

2815.03177.4230.05322.6612.7712.40x10-03

ResultadosConcreto para un fc = 350 kg/cm3 a 28 das.

DasDimetro(cm)Altura(cm)Peso(kg)P/(V)(kg/cm3)Carga(kg)%requeridoFc=350 kg/cm2%Obtenido

715.1029.912.3382.30x10-034750085265.2575.78

1415.0030.012.6422.38x10-035800095328.2193.78

2815.0330.012.7712.40x10-0385000100479.08136.88

ConclusionesDados los resultados obtenidos de los esfuerzos a 7, 14 y 28 das podemos observar que en los dias 7 y 14 no se obtuvieron los porcentajes de esfuerzos requeridos, ya que se estuvo por debajo de los valores esperados. Fue hasta el da 28 que se supero el porcentaje de esfuerzo en un 36.88%.