Algunas obras toman estos procedimientos como un formalismo que se hace por cumplir, pero no para su análisis. Los ensayos son de mucha importancia para la ejecución de la obra, ayudan a definir si la mezcla que se está produciendo o recibiendo cumple con las especificaciones y además, si tiene la resistencia requerida. Sin embargo, no se tiene el conocimiento respecto al ensayo de consistencia para cada una de las mezclas.
El primer ensayo que debe realizarse al llegar el concreto a la obra, es el de asentamiento o consistencia.
El Asentamiento es una medida de la consistencia del concreto o mortero, que se refiere el grado de fluidez de la mezcla esto indica que tan seca o fluida esta cuando se encuentra en estado plástico y no constituye por sí misma una medida directa de la trabajabilidad.
Tipos de mezclas y ensayos para asentamiento o consistencia:
- Mortero
- Grouting (Mortero de inyección)
- Concreto convencional
- Concreto Autocompactante
- Pavimento
MORTERO:
El mortero es una mezcla de cemento, agua, arena y eventualmente aditivos o cal, puede ser empleado para nivelar pisos, proteger taludes, recubrir elementos estructurales, pega de mampuestos y repellos.
El mortero tiene una función importante y es proporcionar adherencia en los elementos de mampostería, esto se consigue con un buen control de calidad de los materiales y de la mezcla, un buen diseño con una dosificación que proporcione una buena resistencia (compresión), manejabilidad y retención de agua.
Es importante que la obra tenga conocimiento de las propiedades del mortero en estado fresco para usarlas como criterio de aceptación realizando el ensayo de consistencia a través del vicat modificado basado en la NTC 3546.
- ENSAYO DE CONSISTENCIA A TRAVES DEL VICAT MODIFICADO BASADO EN LA NTC 3546
EQUIPO:
- Cuchara metálica
- Espátula metálica de 152 mm de longitud (6”) y Ancho 12.7 mm (1/2”) con bordes rectos y mango de madera
- Enrasador o regla de acero de 102 mm de longitud (4”) y espesor entre 1.6 mm – 3.2 mm
- Aparato de Vicat modificado
- Recipiente circular de metal no atacable por el cemento del mortero. Diámetro Interno de 76 mm +/- 1.6 mm y profundidad aproximada de 88.1 mm.
- Palo de madera maple o similar de diámetro 16 mm (5/8”) y longitud de 152 mm (6”)
PROCEDIMIENTO:
- Tomar una muestra representativa uniformemente distribuida en un recipiente libre de absorción.
- La superficie donde realiza la prueba de consistencia se debe encontrar nivelada y rígida y libre de vibraciones
- Realizar el llenado del molde cilíndrico en tres capas de igual volumen
- Realizar 20 apisonamientos perimetralmente en cada capa, cuidando de no golpear la espátula con el fondo y empleando la fuerza suficiente para hacer que la espátula penetre la capa anterior.
- Golpear los bordes del molde cilindro con el borde del palo de madera una vez en cinco puntos diferentes.
- Enrasar la superficie del recipiente después de 1.5 minutos después del llenado con un movimiento de vaivén, cuidando de no dejar granos de arena sueltos en la superficie.
- Se levanta el cono de penetración y se coloca el molde lleno debajo del extremo del cono, de tal manera que éste descanse en el borde del recipiente. Apretar el tornillo de sujeción y ubicar el indicador en la marca superior cero.
- Ubicar el centro del recipiente con el extremo del cono de penetración y soltar el indicador con un giro rápido.
- Realizar la lectura en milímetros después de 30 segundos
- Limpiar las herramientas inmediatamente después de cada medición.
GROUTING (Mortero de inyección):
El grouting es utilizado para la construcción de mampostería y se usa para unir el acero de refuerzo a los bloques o ladrillos, por lo que debe fluir dentro de las celdas o dovelas y recubrir el acero de refuerzo.
El grouting es una mezcla cementicia compuesta de cementos especiales, con o sin agregados y aditivos químicos. Su mínima retracción garantiza una expansión controlada y estable, sin presentar segregación en el vaciado en las dovelas de los muros.
La norma NTC 4048, menciona morteros de relleno finos o gruesos, con una resistencia entre 5 Mpa y 17 Mpa (50 a 170 kg/cm2).
El grouting permite que el muro trabaje de forma monolítica.
De acuerdo con la Norma técnica Colombiana NTC 396, se toma la consistencia del mortero de relleno para mampostería, con el cual se obtiene un rango de asentamiento entre 20 y 28 cm. Cuando el grouting para mampostería se demora mas de 35 segundos en fluir en el cono de Abraham se recomienda el ensayo de consistencia con la mesa de flujo, haciendo 5 golpes en 3 segundos.
Realizar el ensayo de consistencia al grouting es importante y debe hacer parte de las especificaciones.
El ensayo NTC 396 se explicará más adelante.
- ENSAYO DE CONSISTENCIA CON MESA DE FLUJO– ASTM 109
EQUIPO
PROCEDIMIENTO:
- Se frota cuidadosamente la superficie de la mesa de flujo, se limpia y seca, se coloca el molde de flujo en el centro.
- En el molde se coloca una capa de mortero de aproximadamente 25 mm de espesor y se pisa 20 veces con el compactador.
- Se llena el molde y se apisona tal como se especificó para la primera capa.
- Se enrasa para lograr una superficie plana, pasando el borde recto de un palustre (sostenido de cerca y perpendicularmente al molde) con un movimiento de sierra a lo largo del borde superior del mismo.
- El protector circular se retira y se limpia y seca la plataforma. Se debe retirar el agua del borde del molde.
- El molde del mortero se levanta después de pasado un minuto y haber terminado la operación de mezclado de acuerdo con la NTP 220 (ASTM C 109).
- Seguido se deja caer la mesa desde una altura de 13 mm 25 veces en 15 segundos.
- La fluidez se mide con el calibrador, con los diámetros del mortero a lo largo de las líneas señaladas en la plataforma y se calcula el diámetro promedio.
- Con Cementos Pórtland y cementos que contienen incorporadores de aire, se registra solamente la fluidez.
En el caso de cementos diferentes al Pórtland o cementos Pórtland con incorporadores de aire, se preparan morteros de prueba con varios porcentajes de agua, hasta obtener la fluidez especificada.
Imagen Comparativo de resultado ensayo consistencia NTC 396:
CONCRETO CONVENCIONAL
El concreto es un material usado en construcción con capacidad de resistir esfuerzos de compresión. Suele utilizarse en conjunto con el acero, en un compuesto que recibe el nombre de Hormigón armado.
En ocasiones al concreto se le adicionan aditivos o fibras, para modificar sus características.
El concreto es el material de construcción más usado en el mundo.
El ensayo de consistencia (NTC 396), se realiza a concretos convencionales y grouting.
- ENSAYO DE CONSISTENCIA – NTC 396 (ASTM C143)
EQUIPO:
Molde
-Calibre No 16, diámetro superior 102 mm, diámetro inferior 203 mm, altura 305 m.
Varilla
- Acero - Cilíndrica y lisa de 16 mm de diámetro - Longitud 60 cm - Extremo Hemisférico de 16 mm
Carretilla, Pala, Cucharón, Flexómetro y cuchara.
PROCEDIMIENTO
- Humedecimiento:
• Molde
• Base
- Características de la superficie:
• Horizontal rígida
• Plana
• No absorbente
3. El molde se sostiene firmemente con los pies y se llena con la muestra de concreto en 3 capas, cada una de ellas con 1/3 del volumen del molde.
4. Cada capa se apisona con 25 golpes.
5. Se enrasa la capa superior.
6. Se levanta el molde a una distancia de 300 mm durante 5+/-2 segundos, mediante un movimiento uniforme hacia arriba sin producir movimiento lateral y/o torsión.
7. Tiempo máximo para realizar el ensayo: 2,5 minutos, desde que se comienza a llenar el molde hasta que se retira
El concreto utilizado en el ensayo de consistencia o asentamiento, debe separase y no ser usado en otro ensayo.
CONCRETO AUTOCOMPACTANTE
El concreto autocompactante es una mezcla de concreto de alto desempeño, altamente fluido, homogéneo, estable y con características de viscosidad de la pasta que hacen que el material pueda colocarse y extenderse fácilmente en sitio y se consolide bajo su propio peso en ausencia de vibración y sin exhibir defectos debidos a segregación y exudación, dando lugar a un óptimo acabado superficial en áreas dentro de la formaleta.
El concreto autocompactante tiene la capacidad de moverse en los elementos con dificultad y no requiere vibración, lo que es obligatorio en los concretos convencionales.
Tiene un asentamiento alto, por lo que no se mide su asentamiento con un ensayo convencional. El método para medirlo es el de flujo libre, también conocido como extensión, torta o flujo plástico.
Ensayo de flujo libre: La norma que rige este ensayo es la NTC 5222 – Método de ensayo para medir el flujo libre, flujo restringido y segregación en concretos autocompactantes.
- ENSAYO DE FLUJO LIBRE – NTC 5222
EQUIPO:
- Cono de Abrams
- Base Metálica de 90 cm, marcada con circulo de 50 cm de diámetro
- Cinta Métrica
- Cronómetro
PROCEDIMIENTO:
- Humedecer base y cono
- Centrar el cono en la base
- Llenar en una sola capa, sin consolidación
- Enrasar y limpiar cualquier exceso de concreto
- Levantar el cono verticalmente
- Medir el tiempo para el cual la torta alcanza los 50 cm de diámetro
- Medir el diámetro final cuando el concreto se haya esparcido y se estabilice el flujo. 2 mediciones
- Medición en un tiempo no mayor a 60 s después de retirado el cono
- Tiempo menor a 3 s (50 cm)
- Diámetro de Torta: 60 – 70 cm
Nota aclaratoria de responsabilidad: Las observaciones contenidas en este documento son de carácter informativo y deben ser aplicadas y/o evaluadas por el constructor o usuario solamente en caso de considerarlas pertinentes. Por lo tanto, estas observaciones no comprometen a Argos, a sus filiales o a sus subordinados.
"La consistencia de las mezclas en estado fresco deberá depender de la estructura que se vaya a realizar, el espaciamiento entre acero de refuerzo, la colocación y la compactación”