UNIVERSIDAD VERACRUZANA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL REGIÓN XALAPA

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1 UNIVERSIDAD VERACRUZANA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL REGIÓN XALAPA Control de calidad de concreto hidráulico de relación a/c=1; correspondencia entre ensayos normados y ensayos especiales no destructivos TESIS QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE INGENIERO CIVIL PRESENTA Ivonne Guerra Domínguez DIRECTOR Dr. Miguel Ángel Baltazar Zamora CODIRECTOR M.C. Miguel Ángel Galicia Sánchez Xalapa Enríquez Veracruz 2013

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3 DEDICATORIA A DIOS: Por ser la fuerza que me impulsa, por ser la luz, por ser la verdad, por ser mi guía. A MIS PADRES: Aurelio Guerra Montero Quien jamás dejo de motivarme, y mostrarme su amor, por el apoyo incondicional profesionalmente, por los consejos, y por hacerme levantar en los peores momentos. Araceli Domínguez Dauzón A quien le debo la mujer que soy, por sus valores, por sus regaños, por sus sueños y por su inmenso amor. Sin ti, nada de esto hubiera sido posible. Por sus sacrificios, por su entrega; lo cual no podre pagarles no con la más grande riqueza del mundo, por eso y más; GRACIAS. A MIS HERMANAS Por sus ánimos, por su apoyo, pero sobre todo por ser mis amigas, mis compañeras; gracias a cada una por ser en mi vida un motivo más para este logro. A MIS AMIGOS Por la ayuda en la realización de este trabajo, a cada uno de los que aportaron un poco de su tiempo para lograrlo conmigo. GRACIAS, a Guadalupe, Ángel, Enrique, Edith, Jorge, Germán Y Dafne.

4 AGRADECIMIENTOS Agradezco al Dr. Miguel Ángel Baltazar Zamora por el conocimiento, la confianza y la disponibilidad para realizar junto conmigo este trabajo de investigación. Gracias por la aportación de información acerca del tema. Un agradecimiento especial a Aldo Landa Gómez por la incondicional ayuda para la realización de la experimentación de este trabajo de investigación, por la paciencia y la entera disposición para ayudarme.

5 Índice Introducción... 3 Justificación... 4 Hipótesis... 4 Objetivos... 5 Objetivo general... 5 Objetivos particulares Capítulo I: Aspectos básicos del concreto hidráulico Concreto hidráulico Materiales que constituyen el concreto hidráulico Cemento portland Agregados para concreto hidráulico Agua para concreto hidráulico Aditivos Propiedades del concreto hidráulico Concreto en estado fresco Concreto en estado endurecido Ensayos normados para control de calidad Ensayos para cemento portland Ensayos para agregados Ensayos para agua Ensayos para aditivos Ensayos para concreto en estado fresco Ensayos para concreto en estado endurecido Ensayos especiales para el concreto hidráulico Capítulo II: Metodología experimental Fabricación de especímenes Características físicas de los agregados Diseño de la mezcla de estudio Caracterización de los especímenes Ensayos de control de calidad del concreto hidráulico Concreto en estado fresco... 69

6 Concreto en estado endurecido Ensayos especiales para el control de calidad del concreto hidráulico Potencial de corrosión (norma ASTM C ) Resistividad eléctrica Capítulo III: Resultados y análisis de resultados Ensayos de control de calidad del concreto hidráulico Resistencia a la compresión Módulo de ruptura Ensayos especiales para el control de calidad del concreto hidráulico Resistividad eléctrica Potencial de corrosión Relación entre ensayos normados y ensayos especiales Capítulo IV: Conclusiones y recomendaciones Conclusiones Recomendaciones Bibliografía... 89

7 Índice de Figuras Figura 1.1. Agregados del concreto hidráulico... 6 Figura 1.2. Cemento portland Figura 1.3. Banco de arena (Las vigas, ver.) Figura 1.4. Agregado grueso Figura 1.5. Cuarteo de muestra Figura 1.6. Método rápido de contenido de humedad para agregados Figura 1.7. Juego de mallas (agregado fino) Figura 1.8. Juego de mallas (agregado grueso) Figura 1.9. Zonas granulométricas recomendables. Granulometría discontinua Figura Determinación del revenimiento en concreto fresco Figura Medición de la temperatura del concreto fresco Figura Recipiente para la medición de masa volumétrica Figura Aparato para medir el contenido de aire (figura de la izquierda) y medidor de aire volumétrico (figura de la derecha) Figura Cabeceo de especímenes Figura Cilindro sometido a prueba de compresión Figura 1.1. Ensayo a flexión de viga Figura Marca a las paredes de la viga Figura Falla de ruptura en el tercio central de la viga Figura Medición de potencial de corrosión Figura La porosidad se puede evaluar por la resistencia al movimiento de las cargas eléctricas (los iones) de la fase acuosa de los poros del concreto Figura Equipo y prueba de resistividad Figura 2.2. Muestra del varillado al molde al elaborar cilindro Figura 2.2. Elaboración de cilindros Figura 2.3. Elaboración de vigas Figura 2.4. Elaboración de prismas para la prueba de resistividad eléctrica Figura 2.5. Elaboración de prismas para las pruebas de potencial de corrosión Figura 2.6. Colocación de los agregados para la elaboración de la mezcla de estudio

8 Figura 2.7. Colocación del agua para la elaboración de la mezcla de estudio Figura 2.8. Cilindro con dimensiones 150 mm de diámetro y 300 mm de altura Figura 2.9. Viga de concreto sin refuerzo de acero para la prueba a flexión Figura Dimensiones de la probeta para prueba de potencial de corrosión Figura Esquema de la probeta para la prueba de resistividad eléctrica Figura Prueba de revenimiento en concreto en estado fresco Figura Recipiente con concreto para la prueba de masa volumétrica Figura Equipo y realización de la prueba a compresión Figura Realización de prueba a flexión en vigas Figura Realización de prueba de potenciales de corrosión Figura Equipo y realización de la prueba de resistividad Figura 4.1. Resultados de prueba a compresión de los cilindros Figura 3.2. Resultado obtenidos de la prueba a flexión (MR) en las 4 vigas ensayadas Figura 3.3. Resultados de la resistividad eléctrica de las vigas Figura 3.4. Resultados de las 2 probetas sometidas a monitoreo Figura 3.5. Resultados obtenidos de la probeta, monitoreada con voltímetro de alta impedancia Figura 3.6. Resultados obtenidos de la probeta, monitoreada con un Potenciostato/galvanostato/ZRA y computadora para procesamiento de datos Figura 3.7. Relación entre f`c y la resistividad eléctrica Figura 3.8. Relación entre módulo de ruptura y la resistividad eléctrica Figura 3.9. Relación entre los potenciales de corrosión y la resistencia a compresión (f c) Figura Relación entre los potenciales de corrosión y el módulo de ruptura... 87

9 Índice de tablas Tabla 1.1. Compuestos principales del cemento portland Tabla 1.2. Rangos indicados para la presencia de óxidos Tabla 1.3. Productos de la hidratación del cemento portland Tabla 1.4. Tipos de cemento según su composición Tabla 1.5. Tipos de cemento de acuerdo a sus características especiales Tabla 1.6. Porcentajes ideales de granulometría en agregado fino Tabla 1.7. Granulometría ideal del agregado grueso Tabla 1.8. Prueba de sanidad Tabla 1.9.Sustancias deletéreas y límites recomendados Tabla 1.10.Valores característicos y límites máximos tolerables de sales e impurezas Tabla Valor nominal del revenimiento y tolerancias Tabla Criterio de evaluación para medida del potencial de corrosión (E corr ) Tabla 2.1. Resumen de resultados de las propiedades de los agregados Tabla 2.2. Porciones de agregados para la mezcla Tabla 13. Resultado de la prueba de temperatura Tabla 2.4. Resultado de la prueba de revenimiento Tabla 2.5. Resultado de la prueba de masa volumétrica

10 Introducción La patología de las estructuras de concreto es uno de los temas que más se ha estudiado durante los últimos años. La estimación de la calidad y la seguridad de servicio que la estructura puede seguir brindando a los usuarios no está necesariamente ligada, única y de manera exclusiva a la resistencia a compresión del concreto y por ello se requieren las evaluaciones o ensayos, tanto del concreto como de los elementos estructurales a través de las llamadas «pruebas no destructivas o ensayos no destructivos», las cuales hoy en día se han convertido en una alternativa importante para establecer los parámetros de la seguridad estructural de las obras civiles en general. El ACI define a las pruebas no destructivas como aquellas pruebas que no causan daño estructural significativo en el concreto, radican en su relativa simplicidad, rapidez y en la posibilidad de realizar un gran número de determinaciones sobre la estructura sin alterar su resistencia y funcionalidad. Siendo así los ensayos no destructivos son una herramienta útil para determinar la calidad del concreto endurecido, sin embargo en ningún caso podrían reemplazar a los destructivos. (1) Existen muchos equipos para los ensayos especiales no destructivos, en este trabajo se utilizaron 3 equipos; en los potenciales de corrosión se utilizó un voltímetro de alta impedancia y un Potenciostato/galvanostato/ZR, junto con la computadora para recolectar datos, y en el caso de la resistividad se utilizó un MILLER-400D. En el presente trabajo, se buscará la relación que existe precisamente entre los ensayos normados conocidos y 2 ensayos especiales no destructivos (Potenciales de Corrosión y Resistividad Eléctrica). 3

11 Justificación Por la sencillez y facilidad, el ensayo a compresión y módulo de ruptura en probetas es muy utilizado, en efecto es un método excelente para determinar el criterio de calidad del concreto después de su fabricación, sin embargo, se debe tener en cuenta que según las normativas estas pruebas son hasta los 28 días para poder dar criterio de aceptación o rechazo en concreto. La obtención de resultados demora, la dispersión de los resultados, la incapacidad de obtener una evolución temporal de la resistencia sin utilizar una serie de probetas para cada edad; hacen que los ensayos no destructivos puedan ser una alternativa para la aceptación del concreto, ya que al ser no destructivos, pueden realizarse en cualquier momento a la probeta. Los inconvenientes del ensayo a compresión y el módulo de ruptura justifican el interés de los ingenieros por desarrollar otros tipos de métodos de control de calidad que aunque no están normados y considerados, pueden estimar el comportamiento y la resistencia del concreto. Hipótesis Los ensayos normados destructivos y los ensayos especiales no destructivos tienen una gran relación, al ser así es posible tener parámetros de control de calidad del concreto hidráulico con pruebas o ensayos que no afecten a la estructura, además de hacerlo a cualquier edad a la misma. 4

12 Objetivos Objetivo general Analizar la relación entre ensayos normados destructivos y ensayos especiales no destructivos, para evaluar y comparar los resultados entre los métodos utilizados para el control de calidad del concreto hidráulico y los ensayos especiales, y así mostrar la relación que existe entre ellos y dar un diagnostico confiable del concreto Objetivos particulares Buscar información de normas y especificaciones del concreto hidráulico, así como de las pruebas normadas, para hacer conforme a norma las pruebas correspondientes. Caracterizar los materiales para que estos cumplan las especificaciones para la correcta elaboración de la mezcla de diseño. Elaborar los especímenes para poder ensayarlos y llevar a cabo las pruebas destructivas y no destructivas. Ensayar los especímenes y probetas elaboradas, para la obtención de datos sobre el comportamiento en cada una de las pruebas de la mezcla de diseño. Comparar los resultados obtenidos para ver la posible relación que exista entre los ensayos normados destructivos y los ensayos especiales no destructivos. Concluir si la hipótesis se del presente trabajo se cumplió o no, basado en los resultados. 5

13 1. Capítulo I: Aspectos básicos del concreto hidráulico 1.1. Concreto hidráulico La palabra concreto proviene del latín concretus que significa compuesto. Consiste en una mezcla de agregados pétreos graduados unidos con una pasta. La pasta, compuesta de cemento portland, agua y a veces aire incluido, une a los agregados para formar una masa semejante a una roca pues la pasta endurece debido a la reacción química entre el cemento y el agua. (2) En la figura 1.1 se muestran los componentes del concreto, el agua, el cemento, y los agregados fino y grueso. Figura 2.1. Agregados del concreto hidráulico. Fuente: Elaboración propia Materiales que constituyen el concreto hidráulico Cemento portland Los cementos son conglomerantes hidráulicos, esto es, productos que mezclados con agua forman pastas que fraguan y endurecen, dando lugar a productos hidratados mecánicamente resistentes y estables, tanto en el aire, como bajo agua. (3).En la figura 1.2 se muestra el cemento portland. 6

14 Los cementos portland son cementos hidráulicos compuestos principalmente de silicatos hidráulicos de calcio. Cuando se adiciona la pasta (cemento y agua) a los agregados (arena y grava, piedra triturada piedra machacada, pedrejón u otro material granular), la pasta actúa como un adhesivo y une los agregados para formar el concreto, el material de construcción más versátil y más usado en el mundo. (4) Figura 1.2. Cemento portland. Fuente: Elaboración propia Propiedades químicas del cemento portland Los componentes principales del cemento portland lo constituyen los silicatos y los aluminatos de calcio, estos compuestos se forman por la asociación química de diferentes óxidos como el óxido de calcio (CaO), que se representa químicamente en forma abreviada por la letra C, la sílica (Si O 2 ) que se representa por S, la alúmina (Al 2 O 3 ) que se representa por A y el óxido de fierro (Fe 2 O 3 ) representado por F. Los compuestos principales resultados del proceso de fusión química en el horno son cuatro, sus nombres, fórmulas químicas abreviadas comunes se citan a continuación en la tabla 1.1: 7

15 Tabla Compuestos principales del cemento portland. Nombre Fórmula Abreviación Común Silicato tricálcico 3CaO*SiO 2 C 3 S Silicato dicálcico 2CaO* SiO 2 C 2 S Aluminato tricálcico 3CaO*Al 2 O 3 C 3 A Aluminoferriotetracálcico 4CaO*Al 2 O 3 *Fe 2 O 3 C 4 AF Fuente: IngTekch, El constructor Civil Sitio Web. Adicionalmente se forman compuestos secundarios como MgO, SO 3, K 2 O, Na 2 O y otros. Los dos últimos óxidos, el de potasio y el de sodio se conocen como los álcalis del cemento, normalmente estos compuestos se restringen en un 0.6% por peso en forma combinada, esta restricción obedece a que arriba de este porcentaje y bajo condiciones ambientales favorables, los álcalis reaccionan en forma expansiva con algunos agregados de origen volcánico, provocando la desintegración del concreto. (5) Para producir un cemento portland se espera que la presencia de los diferentes óxidos se encuentre dentro de los rangos indicados. En la tabla 1.2 se muestran los rangos indicados para la presencia de óxidos. Tabla Rangos indicados para la presencia de óxidos. % de Óxidos (peso) Rango CaO SiO Al 2 O Fe 2 O Na 2 O + K 2 O MgO Cal libre 0-2 SO Fuente: IngTekch, El constructor Civil-Sitio Web. 8

16 Como se puede observar, los óxidos de calcio y de sílice son los más abundantes en los cementos, su variación en porcentaje, al igual que la de los demás óxidos está regida por las proporciones de los ingredientes en bruto alimentados al proceso de producción, pequeñas variaciones en los porcentajes de óxidos arrojan variaciones muy importantes en los compuestos principales del cemento. Las variaciones en porcentaje de los compuestos principales definen los diferentes tipos de cemento que se conocen (6). En presencia del agua, los cuatro compuestos se hidratan para formar nuevos compuestos que constituyen la infraestructura de la pasta de cemento endurecido en el concreto. En la tabla 1.3 se muestran los compuestos resultantes de los compuestos que se hidratan. Tabla Productos de la hidratación del cemento portland. Transformaciones de los compuestos del cemento portland 2(3Ca SiO 2 ) (Silicato tricálcico) 2(2Ca SiO 2 ) (Silicato dicálcico) 3CaO Al 2 O 3 (Aluminato tricalcico) 4CaO Al 2 O 3 Fe 2 O 3 (Aluminoferrita tretacalcica) 3CaO Al 2 O 3 (Aluminato tricalcico) H 2 O (Agua) 4H 2 O (Agua) 12H 2 O (Agua) 10H 2 O (Agua) 10H 2 O (Agua) = = CaO 2SiO 2 3H 2 O (Gel de tabermorita) 3CaO 2SiO 2 3H 2 O (Gel de tabermorita) Ca(OH) 2 (Hidróxido de calcio) 2Ca(OH) 2 (Hidróxido de calcio) CaSO 4 3H 2 O (Yeso) + + = = = 3Ca(OH) 2 (Hidróxido de calcio) Ca(OH) 2 (Hidróxido de calcio) 3CaO Al 2 O 3 3Ca(OH) 2 12H 2 O (Hidrato de aluminato tetra cálcico) 6CaO Al 2 O 3 Fe 2 O 3 12H 2O (Hidrato de aluminoferrito de calcio) 3CaO Al 2 O 3 CaSO 4 12 H 2 O (Hidrato monosulfo aluminato de calcio) Fuente: Paxtlan, TESIS Comportamiento electroquímico de la reparación de vigas de concreto reforzado empleando concretos modificados con CBCA y Sikaset-L

17 Propiedades físicas del cemento portland Las especificaciones de cemento presentan límites para las propiedades físicas y para la composición química. La comprensión de la importancia de las propiedades físicas es útil para la interpretación de los resultados de los ensayos (pruebas) de los cementos. Los ensayos de las propiedades físicas de los cementos se deben utilizar para la evaluación de las propiedades del cemento y no del concreto. Las especificaciones del cemento limitan las propiedades de acuerdo con el tipo de cemento. Durante la fabricación, se monitorean continuamente la química y las siguientes propiedades del cemento: Tamaño de las partículas y finura El cemento portland consiste en partículas angulares individuales, con una variedad de tamaños resultantes de la pulverización del clínker en el molino. Aproximadamente 95% de las partículas del cemento son menores que 45 micrómetros, con un promedio de partículas de 15 micrómetros. La distribución total del tamaño de las partículas del cemento se llama finura. La finura del cemento afecta el calor liberado y la velocidad de hidratación. La mayor finura del cemento (partículas menores) aumenta la velocidad o tasa de hidratación del cemento y, por lo tanto, acelera el desarrollo de la resistencia. Los efectos de la mayor finura sobre la resistencia de las pastas se manifiestan, principalmente, durante los primeros siete días. Sanidad La sanidad se refiere a la habilidad de la pasta de cemento en mantener su volumen. La falta de sanidad o la expansión destructiva retardada se puede causar por la cantidad excesiva de cal libre o magnesia supercalcinadas. La mayoría de las especificaciones para cemento portland limitan el contenido de magnesia (periclasa) y la expansión máxima que se mide por el ensayo de expansión en autoclave. (7) 10

18 Tipos de cemento portland en México En la tabla 1.4 se muestra la clasificación de los tipos de cemento que esta proporcionada por la norma NMX-C-414-ONNCCE-1999, la cual establece lo siguiente: Tabla Tipos de cemento según su composición. TIPO CPO CPP CPP TPEG CPC CPS CEG DENOMINACIÓN Cemento portland ordinario Cemento portland ordinario Cemento portland puzolánico Cemento portland con escoria granulada de alto horno Cemento portland compuesto Cemento portland con humo de sílice Cemento con escoria granulada de alto horno Fuente: ONNCCE- industria de la construcción cementos hidráulicos Especificaciones y métodos de prueba De acuerdo a su resistencia, estos pueden: La resistencia normal de un cemento es la resistencia mínima mecánica a la compresión a los 28 días y se indica como 20, 30 ó 40 en Newtons por milímetro cuadrado (N/mm 2 ). En un saco de cemento, la clasificación del cemento estará integrada por lo siguiente: Composición + Resistencia + Característica especial Cemento CPO 40 R Esta clasificación indica que se trata de un cemento portland ordinario, con alta resistencia inicial. 11

19 Cemento TPEG 30 RS Esta clasificación indica un cemento con adición de escoria, con una resistencia normal y resistente a los sulfatos. Cemento CPP 30 BRA / BCH Esta clasificación indica un cemento portland puzolánico, con una resistencia normal, de baja reactividad alcalina agregado y de bajo calor de hidratación. (8) En la tabla 1.5 se enlistan los tipos de cemento de acuerdo a sus características especiales. Tabla Tipos de cemento de acuerdo a sus características especiales. NOMENCLATURA RS BRA BCH B CARACTERISTICAS ESPECIALES DE LOS CEMENTOS Resistente a los sulfatos Baja reactividad álcalina agregado Bajo calor de hidratación Blanco Fuente: ONNCCE- industria de la construcción cementos hidráulicos Especificaciones y métodos de prueba Agregados para concreto hidráulico La importancia del uso, del tipo y de la calidad, correctos del agregado no se puede subestimar. Los agregados finos y gruesos ocupan cerca del 60% al 75% del volumen del concreto (70% a 85% de la masa) e influyen fuertemente en las propiedades tanto en estado fresco como endurecido, en las proporciones de la mezcla y en la economía del concreto. Los agregados finos generalmente consisten en arena natural o piedra triturada con la mayoría de sus partículas menores que 5 mm (0.2 pulg.). 12

20 Los agregados gruesos consisten en una o en la combinación de gravas o piedras trituradas con partículas predominantemente mayores que 5 mm (0.2 pulg.) y generalmente entre 9.5 mm y 37.5 mm (3 8 y 11 2 pulg.). Los agregados frecuentemente se lavan y se gradúan en la mina o en la planta. Se puede esperar alguna variación en el tipo, calidad, limpieza, granulometría (gradación), contenido de humedad y otras propiedades. Cerca de la mitad de los agregados gruesos en el concreto de cemento portland en Norteamérica es grava, la mayoría del resto es piedra triturada. Los agregados naturales para concreto son una mezcla de rocas y minerales. (9) Agregados finos El agregado fino es arena natural seleccionada u obtenida mediante trituración y cribado, con partículas de tamaño comprendido entre setenta y cinco micrómetros (malla N 200) y cuatro coma setenta y cinco milímetros (malla N 4), pudiendo contener finos de menor tamaño. (10) Agregado grueso Teniendo en cuenta que el concreto es una piedra artificial, el agregado grueso es la materia prima para fabricar el concreto. En consecuencia se debe usar la mayor cantidad posible y del tamaño mayor, teniendo en cuenta los requisitos de colocación y resistencia. Hasta para la resistencia de 250kgr/cm 2 se debe usar el mayor tamaño posible del agregado grueso; para resistencias mayores investigaciones recientes han demostrado que el menor consumo de concreto para mayor resistencia dada (eficiencia), se obtiene con agregados de menor tamaño. Un buen agregado grueso debe poseer las siguientes características: Una buena gradación con tamaños intermedios, la falta de dos o más tamaños sucesivos puede producir problemas de segregación. Un tamaño máximo adecuado a las condiciones de la estructura. Debe evitarse el uso de agregados planos o alargados, ya que además de producir bajas masas unitarias y baja resistencia mecánica, tienen tendencia 13

21 a colocarse horizontalmente formándose bajo su superficie bolsas de agua cuando esta sube a la superficie debido a la sedimentación de las partículas solidas; esta agua almacenada bajo las partículas deja un espacio vacío cuando después del fraguado el agua evapora, por lo cual trae como consecuencia una notable reducción de la resistencia del concreto. Una adecuada densidad aparente está entre 2.3 y 2.9 gr/cm 3. Cuanto mayor es su densidad mejor es su calidad y mejor su absorción, que oscila entre 1 y 5%. Las partículas con formas angulosas producen mezclas ásperas y difíciles de manejar. Una superficie rugosa, limpia y sin capa de arcilla. No debe contener terrones de arcilla, ni partículas deleznables; generalmente se limita al contenido de finos entre 1 y 3%, para que permita una adecuada adherencia de las partículas y el cemento en las mezclas. El agregado grueso debe tener una resistencia al desgaste en la máquina de los ángeles que garantice su dureza. Los límites recomendados son: si el agregado va a ser usado en losas de concreto o en pavimentos rígidos el desgaste debe ser menor del 35%, si va a ser usado en otras estructuras el sesgaste debe ser menor del 40%. Agregados con partículas esféricas y cubicas son los más convenientes para concreto, porque tienen mayor resistencia y es menor el consumo de cemento debido al mayor acomodo de las partículas, o sea mayor cantidad de material por unidad de volumen. Respecto a los resultados del agregado sometido al ensayo de ataque de los sulfatos, las especificaciones para los materiales utilizados en la obra son: Si la solución empleada es sulfato de sodio, la pérdida total en el agregado grueso no debe ser mayor del 12% y si la solución empleada es sulfato de magnesio la pérdida total no debe ser mayor del 18%. (11) En la figura 1.3 se muestra el banco de arena localizado en Las Vigas Veracruz y en la figura 1.4 se observa el agregado grueso (grava). 14

22 Figura 1.3. Banco de arena (Las vigas, ver.). Fuente: Elaboración propia. Figura 1.4. Agregado grueso. Fuente: IMCYC-Instituto Mexicano del Cemento y el Concreto

23 Agua para concreto hidráulico El agua es el componente que se utiliza para generar las reacciones químicas en los cementantes del concreto hidráulico o del mortero de cemento portland. Puede ser agua potable o aquella que cumpla con los requisitos establecidos en la norma N-CMT /02. (12) Para cada cuantía de cemento existe una cantidad de agua del total de la agregada que se requiere para la hidratación del cemento; el resto del agua solo sirve para aumentar la fluidez de la pasta para que cumpla la función de lubricante de los agregados y se pueda obtener la manejabilidad adecuada de las mezclas frescas. El agua adicional es una masa que queda dentro de la mezcla y cuando se fragua el concreto va a crear porosidad, lo que reduce la resistencia, razón por la que cuando se requiera una mezcla bastante fluida no debe lograrse su fluidez con agua, sino agregando aditivos plastificantes. El agua utilizada en la elaboración del concreto y mortero debe ser apta para el consumo humano, libre de sustancias como aceites, ácidos, sustancias alcalinas y materias orgánicas. (13) Aditivos Los aditivos son aquellos ingredientes del concreto que, además del cemento portland, del agua y de los agregados, se adicionan a la mezcla inmediatamente antes o durante el mezclado, y según su función se pueden clasificarse así: 1. Aditivos incorporadores de aire 2. Aditivos reductores de agua 3. Plastificantes (fluidificantes) 4. Aditivos diversos, tales como aditivos para mejorar la trabajabilidad (manejabilidad), para mejorar la adherencia, a prueba de humedad, impermeabilizantes, para lechadas, formadores de gas. 5. Aditivos aceleradores (acelerantes) 6. Aditivos retardadores (retardantes) 16

24 7. Aditivos de control de la hidratación 8. Inhibidores de corrosión 9. Inhibidores de reacción álcali-agregado 1.3. Propiedades del concreto hidráulico Concreto en estado fresco A partir de que el agua y todos los demás componentes entran en contacto con el cemento, este se conoce como concreto en estado fresco, que al trascurso de horas se va transformando en un cuerpo rígido endurecido Mezclado y trabajabilidad Unos factores importantes en el mezclado son el volumen del concreto mezclado en relación con el tamaño del tambor de la mezcladora, el tiempo transcurrido entre el proporcionamiento y el mezclado, el diseño, configuración y condiciones del tambor y de las paletas de la mezcladora. La trabajabilidad se le llama a la facilidad de colocación, consolidación y acabado que presenta el concreto fresco y el grado que resiste a la segregación. El hecho de que un concreto sea trabajable no significa que los ingredientes se separen durante su transporte y manejo. El grado de la trabajabilidad que requiere el concreto para su colocación es controlado mediante métodos de colocación, tipos de concreto, y tipos de consolidación. Factores como el método y duración del transporte; cantidad y características de los materiales cementantes; consistencia del concreto; tamaño, forma y textura superficial de los agregados finos y gruesos; aire incluido; cantidad de agua, temperatura del concreto y del aire y aditivos; influyen en la trabajabilidad del concreto. La distribución uniforme de las partículas del agregado y la presencia de aire que se incorpora, ayudan de manera importante en el control de la segregación y en la mejoría de la trabajabilidad. (14) 17

25 Para obtener un concreto con buena trabajabilidad es posible reducir el contenido del agregado grueso hasta en un 10%, siempre y cuando el concreto cumpla con todos los requerimientos de las especificaciones y de resistencia. (15) Sangrado, asentamiento y consolidación Como se menciona en el libro de Diseño y control de mezclas de concreto de Steven H. Kosmaika Paranese el sangrado (exudación) es el desarrollo de una lámina de agua en el tope o en la superficie del concreto recién colocado. Es causada por la sedimentación (asentamiento) de las partículas sólidas y simultáneamente la subida del agua hacia la superficie. El sangrado es normal y no debería disminuir la calidad del concreto adecuadamente colocado, acabado y curado. Un poco de sangrado es útil en el control de la figuración por contracción plástica. Por otro lado, si es excesiva aumenta la relación agua-cemento cerca de la superficie; puede ocurrir una capa superficial débil y con poca durabilidad, particularmente si se hace el acabado cuando el agua de sangrado aún está presente. Los vacíos y bolsas de agua pueden ocurrir, resultantes del acabado prematuro de la superficie. Después que toda el agua de sangrado se evapore, la superficie endurecida va a quedar un poco más baja que la superficie recién colocada. Esta disminución de la altura desde el momento de la colocación hasta el inicio del fraguado se llama contracción por sedimentación. La vibración mueve las partículas del concreto recién mezclado, reduce el rozamiento entre ellas y les da la movilidad de un fluido denso. La acción vibratoria permite el uso de mezclas más rígidas con mayores proporciones de agregado grueso y menores proporciones de agregados finos. Si el agregado es bien graduado, cuanto mayor es su tamaño máximo, menor es el volumen para llenarse por la pasta y menor es el área superficial para ser cubierta por la pasta, así menos agua y cemento son necesarios. El concreto con la granulometría óptima del agregado es más fácil de consolidarse y colocarse. La consolidación del agregado grueso, bien como de mezclas más 18

26 rígidas mejoran la calidad y la economía. Por otro lado, la mala consolidación puede resultar en un concreto poroso y débil con poca durabilidad Hidratación, tiempo de fraguado y endurecido El concreto fresco se hace rígido con el transcurso del tiempo; así se dice que el concreto ha fraguado. Se define como el inicio de la rigidez del concreto fresco; mientras que el endurecimiento se refiere al desarrollo de resistencia. Se considera que el fraguado se presenta antes que el endurecimiento y los 2 dependen de la hidratación del cemento. (16) La hidratación es un proceso en el cual el agua se combina con las sustancias que se hidratan. En la hidratación del cemento tiene lugar una consolidación, es decir, el paso de un sistema inicialmente líquido o plástico a un estado sólido. En la práctica la consolidación tiene lugar a 2 fases o etapas: la del fraguado y la del endurecimiento. Se produce el primero el fraguado, después del cual queda un material sólido aunque todavía no resistente, el cual va tomando resistencia progresivamente en la segunda etapa del endurecimiento. El pasado del fraguado al endurecimiento transcurre gradualmente. En la hidratación y por lo tanto en la consolidación del cemento, tienen lugar simultánea y/o sucesivamente procesos de diversa naturaleza, lo más importantes de los cuales son los siguientes: Reacciones químicas, especialmente la hidratación y de hidrólisis; Procesos de disolución y cristalización, en los cuales se produce la formación de nuevos compuestos hidratados de la naturaleza geliforme o cristalina, a partir de disoluciones sobre saturadas y procesos topoquímicos; Procesos interfaciales en lo que las fuerzas de atracción entre superficies adherencia- producen la ligazón de los constituyentes de la pasta del cemento y en su caso del concreto hidráulico. (17) 19

27 Concreto en estado endurecido Curado El curado consiste en el mantenimiento de contenidos de humedad y de temperaturas satisfactorios en el concreto durante un periodo definido inmediatamente después de la colocación y acabado, con el propósito que se desarrollen las propiedades deseadas, como su resistencia a la compresión y a la flexión y se reduzca la porosidad de la pasta. El curado tiene una gran influencia sobre las propiedades del concreto endurecido, entre las más importantes se encuentran la durabilidad y resistencia. El curado de especímenes debe iniciarse tan pronto como sea posible, dependiendo del método elegido y material empleado. Como regla práctica puede mencionarse que cuando el concreto recién colado pierde su brillo superficial, debido al agua propia de la mezcla, debe iniciarse el curado Tipos de curado Se puede mantener el concreto húmedo (y en algunos casos a una temperatura favorable) a través de tres métodos de curado: 1. Métodos que mantienen el agua de la mezcla (agua de mezclado) presente durante los períodos iniciales de endurecimiento. Entre éstos se incluyen inmersión, rociado, aspersión o niebla y coberturas saturadas de agua. Estos métodos permiten un cierto enfriamiento a través de la evaporación, que es benéfico en clima caluroso. 2. Métodos que reducen la pérdida del agua de la mezcla de la superficie del concreto. Esto se puede hacer cubriendo el concreto con papel impermeable o plástico o a través de la aplicación de compuestos formadores de membrana. 3. Métodos que aceleran el desarrollo de la resistencia a través del suministro de calor y humedad adicional al concreto. Esto se realiza normalmente 20

28 con vapor directo, espirales (serpientes) de calentamiento o cimbras (encofrados) o almohadilla calentados eléctricamente. El método o la combinación de métodos elegido depende de factores como la disponibilidad de los materiales de curado, el tamaño, forma y edad del concreto, las instalaciones de producción (en obra o en central), apariencia estética y economía. (18) Algunos tipos de curado: Encharcamiento e inmersión Rociado o aspersión Coberturas húmedas Papel Impermeable y hojas de plástico Compuestos de curado Cimbras dejadas en el lugar Tiempo de curado Una vez que el concreto llega al fraguado final, este comienza a endurecer, para descimbrar es necesario esperar 24 horas (± 4), para someterlo a un curado. El tiempo es de 28 días de edad, para la madurez del concreto hidráulico, en el cual se alcanza el 100% de la resistencia a la que fue diseñada Temperatura de curado Las temperaturas de curado para el concreto hidráulico en obra deben procurar que sea a aproximadamente a 23 C ± 3 C. Según la normativa NMX C 159 ONNCCE es el mismo que se ha mencionado anteriormente para los cilindros de ensaye Resistencia Es una de las propiedades mecánicas de los materiales y se entiende como la capacidad de un cuerpo para resistir fuerzas aplicadas (esfuerzos) sin romperse. Las resistencias más usuales para el análisis del concreto hidráulico son: 21

29 Resistencia a la compresión axial La resistencia a la compresión de las mezclas de concreto se puede diseñar de tal manera que tengan una amplia variedad de propiedades mecánicas y de durabilidad, que cumplan con los requerimientos de diseño de la estructura. La resistencia se determina de acuerdo a la norma mexicana NMX-C-083-ONNCCE 2002, la cual establece los métodos de prueba para la determinación de la resistencia a la compresión del concreto, en especímenes cilíndricos moldeados y corazones de concreto con masa volumétrica mayor a 900 kg/m 3. La resistencia a la compresión del concreto es la medida más común de desempeño que emplean los ingenieros para diseñar edificios y otras estructuras. La resistencia a la compresión se mide tronando probetas cilíndricas de concreto en una máquina de ensayos de compresión, en tanto la resistencia a la compresión se calcula a partir de la carga de ruptura dividida entre el área de la sección que resiste a la carga y se reporta en mega pascales (Mpa) en unidades SI. (19) Los requerimientos para la resistencia a la compresión pueden variar desde 17 Mpa para concreto residencial hasta 28 Mpa y más para estructuras comerciales. Para determinadas aplicaciones se especifican resistencias superiores hasta de 170 Mpa y más. (20) Siendo la compresión la propiedad más característica e importante del concreto, las demás propiedades mecánicas se evalúan con referencia a ella. La resistencia a compresión varía significativamente con la variación de algunos parámetros, tales como la relación agua-cemento (a/c), el tamaño máximo de los agregados, las condiciones de humedad del curado, la edad del concreto, la velocidad de carga, y la relación de esbeltez. Resistencia a flexión La resistencia a la flexión es una medida de la resistencia a la tracción del concreto. Es una medida de la resistencia a la falla por momento de una viga o losa de concreto no reforzada. 22

30 La resistencia a la flexión se expresa como el módulo de ruptura (MR) en libras por pulgada cuadrada (Mpa). El módulo de ruptura es cerca del 10% al 20% de la resistencia a compresión, en dependencia del tipo, dimensiones y volumen del agregado grueso utilizado, sin embargo, la mejor correlación para los materiales específicos es obtenida mediante ensayos de laboratorio para los materiales dados y el diseño de la mezcla. (21) La determinación de la resistencia a la flexión del concreto se elabora usando una viga simple con carga en los tercios del claro conforme a la norma mexicana NMX- C-191-ONNCCE Masa volumétrica La masa unitaria volumétrica del concreto hidráulico es la cantidad de masa por unidad de volumen comúnmente se expresa en kg/m 3. Mientras tanto la densidad o peso específico es la cantidad de peso por unidad de volumen comúnmente se expresa en kgf/m 3. La masa unitaria del concreto hidráulico varía de acuerdo a los componentes que lo conforman, ya que los materiales que se utilizan tienen diferentes densidades que al mezclarse unos pueden tener mayor o menor masa unitaria. Por otro lado, el tamaño máximo de los agregados influye en las cantidades de agua y de cemento. Al momento de reducir la cantidad de la pasta en la mezcla se aumenta la cantidad de agregados por ende la masa unitaria aumenta. Común mente al diseñar concreto reforzado los estructuristas calculan con una masa unitaria de concreto de 2400 kg/cm 2. (22) Permeabilidad y estanquidad El concreto hidráulico es utilizado en obras hidráulicas como la retención del fluido, como es el caso de grandes presas, plantas de tratamiento de aguas residuales y colectores pluviales, entre otras. Para ello el concreto tiene que ser permeable ante esta situación, de esa manera el concreto no funcionaria. La permeabilidad del concreto hidráulico es la cantidad de agua que migra a través de él, mientras que el 23

31 agua está bajo presión o la habilidad del concreto en resistir a la penetración del agua u otra sustancia en estado líquido o gaseoso. Por otra parte la estanquidad en el concreto es la capacidad en retener el agua sin escurrimiento o escape visible. (23) Resistencia a la abrasión Los pisos, pavimento y estructuras hidráulicas están sometidos cotidianamente a la abrasión o al desgaste por los diferentes agentes que están en contacto directo con ellos, para contrarrestar esto los concretos deben de tener una alta resistencia a la abrasión. Los resultados de los ensayos (pruebas) indican que la resistencia a abrasión está fuertemente relacionada con la resistencia a compresión del concreto. Un concreto con mayor resistencia a compresión tiene más resistencia a abrasión que el concreto con menor resistencia a compresión. (24) 1.4. Ensayos normados para control de calidad La construcción y el desempeño satisfactorios del concreto requieren un concreto con propiedades específicas. Para garantizar que se logren estas propiedades, los ensayos (pruebas, experimentaciones) de control de calidad y aceptación son partes indispensables del proceso constructivo. Los resultados de los ensayos proporcionan informaciones importantes para basar las decisiones con respecto a los ajustes del diseño de la mezcla. Sin embargo, la experiencia pasada y el buen juicio se deben basar en la evaluación de las pruebas y de su significado en el control de los procesos de diseño, mezclado y colocación (colado), los cuales influencian el comportamiento final del concreto. (25) Ensayos para cemento portland Consistencia normal del cemento Portland Este método de prueba se refiere a la determinación de la consistencia normal de las pastas de cementantes hidráulicos, midiéndola con el aparato Vicat. Este 24

32 método de prueba es aplicable a cualquier tipo de cemento portland que se ocupe para la elaboración de concreto. (26) La prueba de consistencia normal permite conocer la cantidad de agua que es necesaria agregar a un peso de cemento (650 gr), para obtener una consistencia normal. El agua de consistencia normal puede definirse como el agua necesaria para que la aguja de 1 cm de diámetro del aparato Vicat penetre 10 mm ± 1 mm durante 30 segundos en la pasta de cemento, después de haberse iniciado la prueba. (27) La temperatura ambiente del laboratorio, así como de los materiales y equipo requeridos en la prueba deberán estar entre 20 C y 27 C. La temperatura del agua de mezclado y del lugar de curado de los especímenes deberá conservarse a 23 C ± 2 C. (28) Tiempo de fraguado del cemento portland. Este método de prueba se refiere a la determinación del tiempo de fraguado de las pastas de cementantes hidráulicos, midiendo su resistencia con el aparato Vicat, este método de prueba es aplicable a cualquier tipo de cemento portland que se ocupe para la elaboración de concreto. La temperatura ambiente del laboratorio, así como de los materiales y equipo requeridos en la prueba deberán estar entre 20 C y 27 C. La temperatura del agua de mezclado y del lugar de curado de los especímenes deberá conservarse a 23 C ± 2 C. (29) Resistencia a la compresión del cemento portland. Este método de prueba se refiere a la determinación de la resistencia a la compresión del cemento portland. Este método de prueba es aplicable a cualquier tipo de cemento portland que se ocupe para la elaboración de concreto. (30) 25

33 Peso específico del cemento portland. El peso específico relativo del cemento portland tipo I, oscila entre 3.1 y 3.2. Cuando el tipo de obra no justifica la determinación exacta del peso específico relativo del cemento, se puede usar el valor de El peso específico relativo es la relación entre el peso de un volumen dado de material a cierta temperatura, al peso de un volumen igual de agua a esa misma temperatura. En este caso, la temperatura a la cual se haga la prueba no ocasiona mucha diferencia en los resultados; pero es importante que la temperatura del frasco, del líquido y del cemento se mantenga constante durante toda la práctica. La principal utilidad que tiene el peso específico del cemento está relacionada con el diseño y control de mezclas de concreto. (31) Ensayos para agregados Características Deben estar limpios, sin materia orgánica, polvo o arcilla; contener poco porcentaje de partículas planas; ser durables; de granulometría adecuada; redondeados. Las partículas de superficie rugosa o las planas y alargadas requieren más agua para producir un concreto manejable, por tanto, requieren más cemento para mantener la misma relación agua-cemento. (32) Muestreo El muestreo de los materiales es un procedimiento fundamental ya que de este se derivarán las muestras de agregados a las cuales se le harán las pruebas posteriores. En general, hacer un buen muestreo da una idea global del tipo de material que está en el banco de materiales elegido. Debe tomarse una muestra representativa de los agregados conforme a la NMX- C030-ONNCCE y reducirla por el cuarteo conforme a la NMX-C-170-ONNCCE, 26

34 hasta dejar una muestra del tamaño requerido para poder hacer las pruebas que se indican. (33) En la figura 1.5 se observa la forma de cuartear la muestra de manera adecuada y de acuerdo a lo que la norma indica. Figura 1.5. Cuarteo de muestra Fuente: Elaboración propia. Contenido de humedad Nuestros agregados se encuentran expuestos a la intemperie, a las acciones del aire y del agua, por este motivo contienen cierta cantidad de agua en sus partículas, considerando esto último como humedad en los agregados. El método de prueba se refiere a la determinación del porcentaje de humedad de los agregados en condiciones naturales. Este método es aplicable a los agregados que cumplan con los requisitos mencionados anteriormente y que se utilicen para la elaboración de concreto (34). Esta prueba tiene como objetivo determinar la cantidad de agua que posee una muestra de arena o grava, con respecto al peso seco de la muestra. Esta prueba se 27

35 lleva a cabo antes de hacer una mezcla de concreto, con el fin de hacer los ajustes en la cantidad de agua de mezclado (35). En este método una muestra medida de agregado húmedo se seca en un horno (estufa) convencional ventilado, en un horno de microondas, en un horno eléctrico o sobre una placa directa al fuego. A través de la masa antes y después del secado, se puede calcular el contenido de humedad como sigue: Siendo: P = contenido de humedad de la muestra en porcentaje H = masa original de la muestra S = masa seca de la muestra En la figura 1.6 se observa el secado por el método rápido de los agregados. Figura 1.6. Método rápido de contenido de humedad para agregados. Fuente: Elaboración propia. 28

36 Densidad relativa y porcentaje de absorción de los agregados. La densidad es una propiedad física de los agregados y está definida por la relación entre el peso y el volumen de una masa determinada, lo que significa que depende directamente de las características del grano de agregado. Como generalmente las partículas de agregado tienen poros tanto saturables como no saturables, dependiendo de su permeabilidad interna pueden estar vacíos, parcialmente saturados o totalmente llenos de agua se genera una serie de estados de humedad a los que corresponde idéntico número de tipos de densidad. Este factor es importante para el diseño de mezclas porque con él se determina la cantidad de agregado requerido para un volumen unitario de concreto, debido a que los poros interiores de las partículas de agregado van a ocupar un volumen dentro de la masa de concreto y además porque el agua se aloja dentro de los poros saturables. El valor de la densidad de la roca madre varía entre 2.4 y 2.9 kg/cm³. Los métodos de ensayo para la determinación de la masa específica relativa de los agregados fino y grueso se describen en las normas ASTM C 127 (AASHTO T 85), NMX-C-164, y ASTM C 128 (AASHTO T 84), NMX-C-165, respectivamente. La masa específica relativa de un agregado se puede determinar en la condición seca al horno o saturada con superficie seca. Ambas masas específicas se pueden utilizar en los cálculos del proporcionamiento del concreto. Los agregados secados al horno no contienen ninguna agua absorbida ni tampoco agua libre. Se las seca en un horno hasta la constancia de masa. Los agregados saturados con superficie seca son aquéllos cuyos poros de cada partícula de agregado están llenos de agua, pero no hay exceso de agua en la superficie de las partículas. (36) La absorción en los agregados, es el incremento en la masa del agregado debido al agua en los poros del material, pero sin incluir el agua adherida a la superficie exterior de las partículas, expresado como un porcentaje de la masa seca. El agregado se considera como seco cuando se ha mantenido a una temperatura de 110 C ± 5 C por suficiente tiempo para remover toda el agua no combinada. 29

37 Básicamente consiste en sumergir la muestra durante 24 horas luego de lo cual se saca y se lleva a la condición de densidad relativa; obtenida esta condición, se pesa e inmediatamente se seca en un horno y la diferencia de pesos, expresado como un porcentaje de peso de la muestra seca, es la capacidad de absorción. En general, la absorción y humedad superficial de los agregados se debe determinar de acuerdo con las normas ASTM C 70, C 127, C 128 y C 566 de manera que se pueda controlar el contenido neto de agua en el concreto y se puedan determinar los pesos correctos de cada mezcla. La estructura interna de una partícula de agregado, está constituida de materia sólida y de vacíos que pueden o no contener agua. (37) Peso volumétrico seco suelto y compacto de los agregados El peso unitario de un agregado (árido) es la relación entre el peso de una determinada cantidad de este material y el volumen ocupado por el mismo, considerando como volumen al que ocupan las partículas del agregado y sus correspondientes espacios ínter granulares. Hay dos valores para esta relación, dependiendo del sistema de acomodamiento que se le haya dado al material inmediatamente antes de la prueba; la denominación que se le dará a cada uno de ellos será peso unitario seco suelto (PVSS) y peso unitario seco compacto (PVSC). Ambos sirven para establecer relaciones entre volúmenes y pesos de estos materiales. También los pesos unitarios sirven para determinar el porcentaje de huecos existente en el árido. Los métodos para determinar el peso volumétrico de los agregados y el contenido de vacíos, se dan en la norma ASTM C 29. Granulometría La granulometría es la distribución del tamaño de las partículas de un agregado, que se determina a través del análisis de los tamices. El tamaño de las partículas del agregado se determina por medio de tamices de malla de alambre con aberturas cuadradas. Los siete tamices normalizados para el 30

38 agregado fino tienen aberturas que varían de 150 μm a9.5 mm (Tamiz No.100 a 3 8 pulg.), mientras que el agregado grueso se ensaya con 13 tamices estándar, con aberturas que varían de 1.18 mm a 100 mm (0.046 pulg. A 4pulg.) (38) Se conoce como análisis granulométrico a la acción de pasar al agregado fino o grueso por medio de unas mallas (también conocidas como cribas) y pesar la cantidad de partículas de agregado que quedan retenidas en cada una de las mallas y obteniendo el porcentaje retenido en cada una de estas con respecto de la muestra original. AGREGADO FINO Los requisitos de la norma NMX-C-077-ONNCCE permiten un intervalo relativamente amplio en la granulometría del agregado fino, pero las especificaciones de otras organizaciones. La granulometría más conveniente para el agregado fino, depende del tipo de trabajo, de la riqueza de la mezcla, y del tamaño máximo del agregado grueso. En mezclas más pobres, o cuando se emplean agregados gruesos de tamaño pequeño, la granulometría que más se aproxime al porcentaje máximo que pasa por cada criba resulta lo mejor para lograr trabajarla idealmente. En general, si la relación agua-cemento se mantiene constante y la relación de agregado fino a grueso se elige correctamente, se puede hacer uso de un amplio rango en la granulometría sin tener un cambio apreciable en la resistencia. En ocasiones se obtendrá una economía máxima, ajustando la mezcla del concreto para que encaje con la granulometría de los agregados locales. Entre más uniforme sea la granulometría, mayor será la economía. (39) En la tabla 1.6 se muestran los porcentajes ideales del agregado fino. Las cantidades de agregado fino que pasan las mallas de 0.30 mm (No.50) y de 0.15mm (No.100), afectan la trabajabilidad, la textura superficial y el sangrado del concreto. La mayoría de las especificaciones permiten que del 10% al 30% pase por la malla de 0.30 mm (No. 50). El límite inferior puede ser suficiente en condiciones de colado fáciles o cuando el concreto tiene un acabado mecánico, como ocurre en el caso de los pavimentos. 31

39 Sin embargo, en los pisos de concreto acabados a mano o donde se requiera una textura superficial tersa, se deberá usar un agregado fino que contenga al menos un 15% que pase la malla de 0.30 mm (No.50) y al menos un 3% que pase la malla de 0.15 mm (No.100). (40) En la figura 1.7 se muestra el juego de mallas para llevar a cabo la granulometría del agregado fino. Tabla Porcentajes ideales de granulometría en agregado fino. TAMAÑO DE LA MALLA PORCENTAJE QUE PASA EN PESO 9.52mm(3/8 ) mm (no.4) 95 a mm (no.8) 80 a mm (no.16) 50 a mm (no.30) 25 a mm (no.50) 10 a (no.100) 2 a 10 Fuente: ONNCCE- Industria de la Contrucción-Agregados para concreto-analisis Granulométrico- Método Prueba AGREGADO GRUESO La granulometría del agregado grueso con un determinado tamaño máximo puede variar moderadamente dentro de un rango, sin que afecte apreciablemente las demandas de cemento y agua de la mezcla, si las proporciones del agregado fino, con relación a la cantidad total de agregados, producen un concreto con buena trabajabilidad. Las proporciones de la mezcla se deben cambiar para producir un concreto trabajable si ocurrieran grandes variaciones en la granulometría del agregado grueso. Como estas variaciones son difíciles de predecir, frecuentemente es más económico mantener la uniformidad de la producción y el manejo del agregado grueso, para que se reduzcan las variaciones de la granulometría. En la tabla 1.7 se muestra la granulometría ideal del agregado grueso mientras que el la figura 1.8 se muestra el juego de mallas para la prueba de granulometría para el agregado grueso. 32

40 Figura 1.7. Juego de mallas (agregado fino) Fuente: Elaboración propia. Figura 1.8. Juego de mallas (agregado grueso). Fuente: Guzmán Díaz- TESIS Manual de prácticas de concreto

41 Tabla Granulometría ideal del agregado grueso. Tamaño nominal mm (pulg) ½ ½ ½ ¾ 12.5 ½ 9.5 3/8 No No No ,0 a 37,5 (3 ½ a 1 ½ ) a a 60-0 a 15-0 a ,0 a 37,5 (2 ½ a 1 ½ ) a a 70 0 a 15 0 a 5 50,0 a 25,0 (2 a 1 ) a a 70 0 a 15 0 a 5 50,0 a 4,75 (2 a No. 4) a a a 30-0 a 5 37,5 a 19,0 (1 ½ a ¾ ) a a 55 0 a 15 0 a 5 37,5 a 4,75 (1 ½ a No. 4) a a a 30 0 a 5 25,0 a 12,5 (1 a ½ ) a a 55 0 a 10 0 a 5 25,0 a 9,5 (1 a 3/8 ) a a a 40 0 a 15 0 a 15 25,0 a 4,75 (1 a No. 4) a a 60 0 a 10 0 a 5 19,0 a 9,5 (3/4 a 3/8 ) a a 55 0 a 15 0 a 5 19,0 a 4,75 (3/4 a No. 4) a a 55 0 a 10 0 a 5 12,5 a 4,75 (1/2 a No. 4) a a 70 0 a 15 0 a 5 9,5 a 2,36 (3/8 a No. 8) a a 30 0 a 10 0 a 5 Fuente: ONNCCE- Industria de la construcción-agregados para concreto-análisis granulométrico- Método prueba El tamaño máximo del agregado grueso influye en la economía del concreto. Normalmente, se requiere más agua y cemento en concretos con agregados 34

42 gruesos de tamaño máximo menor si es comparado con agregados de tamaño máximo mayor, debido al aumento del área superficial total del agregado. El agua y cemento necesarios para que se obtenga un revenimiento (asentamiento) de 75 mm (3 pulg.), con el uso de una gran variedad de tamaños de agregados gruesos. (41). Módulo de finura El módulo de finura es la suma del retenido acumulado entre mallas no. 8 y un. 100 entre 100 (agregado fino), indica si un agregado es más fino o más grueso que otro: cuanto mayor sea el MF, más grueso es el agregado. Se usa para controlar la granulometría y la uniformidad y para calcular el proporcionamiento del concreto. En las arenas el MF podrá variar entre 2.3 arenas finas y 3.1 arenas gruesas. La arena se rechazara cuando el MF sea menor que 2 o mayor que 3.5 la granulometría podrá corregirse cuando 3.1<MF<3.5 o cuando 2.0<MF<2.3. El MF del agregado grueso es la suma de los porcentajes retenidos acumulados en las mallas de 3, 1 ½, ¾, 3/8 y la número 4 a la número 100 dividida entre 100. (42) Granulometría discontinua En los agregados con granulometría discontinua, ciertos tamaños de partículas se omiten intencionalmente. Para el concreto mezclado en obra, los agregados discontinuos típicos consisten en un solo tamaño de agregado grueso con todas las partículas de agregado fino capaces de pasar a través de los vacíos en el agregado grueso compactado. Las mezclas discontinuas se usan en el concreto arquitectónico (a la vista) para obtener texturas uniformes en concretos con agregados expuestos. También se los pueden usar en concretos estructurales normales, debido a posibles mejorías en algunas propiedades del concreto y por permitir el uso de las granulometrías de agregados locales. (43) En la figura 1.9 se muestra las zonas granulométricas recomendables para la granulometría continua. 35

43 Figura 1.9. Zonas granulométricas recomendables. Granulometría discontinua. Fuente: Sandoval, Federico González-Manual de supervisión de obras de concreto Forma y textura superficial de las partículas La forma y la textura superficial de las partículas de un agregado influyen en las propiedades del concreto fresco más que las del concreto endurecido. Las partículas con textura áspera, angulares o elongadas requieren más agua para producir un concreto trabajable que agregados lisos, redondeados y compactos. Además, las partículas de agregado angulares requieren más cemento para mantener la misma relación agua-cemento. Sin embargo, con la granulometría satisfactoria, tanto los agregados triturados como los no triturados, generalmente, producen concretos con la misma resistencia, si se mantiene el contenido de cemento. Los agregados angulares o con granulometría pobre también pueden ser más difíciles de bombear. La adherencia entre la pasta de cemento y un determinado agregado generalmente aumenta con el cambio de partículas lisas y redondeadas por las ásperas y angulares. Cuando la resistencia a flexión es importante o cuando se necesite alta resistencia a compresión, se debe considerar este aumento de la adherencia al elegirse el agregado para el concreto. La cantidad de vacíos de los agregados fino y grueso compactados se puede usar como un índice de las diferencias en la forma y la textura de los agregados con la misma granulometría. La demanda de agua de mezcla y cemento normalmente 36

44 aumentan con el aumento de la cantidad de vacíos. Los vacíos entre las partículas de agregados aumentan con la angularidad del agregado. El agregado debe ser relativamente libre de partículas planas y elongadas. Una partícula se considera plana y elongadas cuando la relación entre longitud y espesor supera un valor especificado. Las partículas planas y elongadas se deben evitar o, por lo menos, limitar a cerca del 15% de la masa total del agregado. Este requisito es igualmente importante para el agregado grueso y para el agregado fino triturado, pues el agregado fino obtenido por la trituración de la roca frecuentemente contiene partículas planas y elongadas. Estas partículas de agregado requieren un aumento del agua de mezcla y, por lo tanto, pueden afectar la resistencia del concreto, principalmente a flexión, si no se ajusta la relación agua-cemento. Sanidad La sanidad de los agregados a la capacidad que tienen éstos para resistir el deterioro y la desintegración por intemperismo. Los efectos del intemperismo se traducen en cambios volumétricos como la expansión y la contracción que poco a poco van minando la resistencia de los agregados hasta que los desintegran. El intemperismo está asociado a los efectos del frío y el calor, el humedecimiento y el secado y las heladas o el congelamiento-deshielo. La norma ASTM C-88 establece un procedimiento para detectar la sanidad de los agregados, la prueba consiste en someter a un determinado peso de agregados a ciclos sucesivos de inmersión en una solución de sulfato de sodio o de magnesio por aproximadamente 18 horas combinadas con aproximadamente 6 horas de secado en horno. En cada uno de los ciclos la muestra se enfría, se criba y se calcula el porcentaje de pérdida de peso. La prueba se considera como una prueba acelerada de intemperismo, en la que artificialmente se provoca que las soluciones salinas generen cristales en las porosidades de los agregados, causando el efecto expansor que termina por desintegrar rápidamente a los agregados que no son resistentes. En la tabla 1.8 se muestra la pérdida máxima que por interperismo acelerado tienen los agregados de acuerdo a la solución correspondiente. 37

45 Tabla Prueba de sanidad. Solución Perdida máxima en % por Interperismo Acelerado Solución empleada Arena Grava Sulfato de sodio Sulfato de magnesio Fuente: Sandoval, Federico González-Manual de supervisión de obras de concreto Substancias deletéreas Estas sustancias son todas aquellas que pueden provocar deterioros de cualquier propiedad o características del concreto, contenidas en la arena (agregado fino). En la tabla 1.9 se muestran algunas de las sustancias deletéreas y los límites recomendados para cada una de ellas. Tabla 1.22.Sustancias deletéreas y límites recomendados CONCEPTO Partícula desmenuzable Concreto sujeto a erosión Cualquier otro concreto Carbón y lignito Materia Orgánica Minerales que reaccionan con los álcalis del cemento LIMITES RECOMENDADOS 1 % en peso máximo 3% en peso, máximo 5% en peso, máximo 1% en peso, máximo Color más claro que color patrón de referencia Expansión menor de la permisible de acuerdo con la edad de prueba y características del cemento. Fuente: Sandoval, Federico González-Manual de supervisión de obras de concreto

46 Resistencia a la abrasión La resistencia a la abrasión, se determinará preferentemente en la máquina de los ángeles, de acuerdo con el método de prueba ASTM C 131 y ASTMC 535, alternativamente puede utilizarse el método de la ASTMD 289 usando la máquina de Deval. Cuando se aplique la máquina de los ángeles para la prueba de abrasión de la grava, la perdida máxima permisible por abrasión, será del 50% en peso determinada sobre la granulometría. Reacción álcali-agregado Esta reacción se origina entre determinados agregados activos y los óxidos de sodio y potasio que contiene el cemento. La reacción se inicia en la superficie del agregado y produce una interfaz con la pasta del cemento, formando a su vez un gel que absorbe el agua, es así como dilata y crea presiones internas que llevan a la fácil rotura del material. La reacción álcali-agregado comprende los siguientes sistemas: - Reacción álcali-sílice - Reacción álcali-silicato - Reacción álcali-carbonato Algunas medidas preventivas para evitar esta reacción son las siguientes: 1. No usar agregados reactivos con cementos altamente alcalinos en concretos expuestos a humedad continua, o peor aún, en concretos expuestos a ciclos alternos de humedad y secado. 2. Si no se dispone de otros agregados usar cemento con menos de 0.6% de contenido de álcalis y una proporción de cemento no mayo de 350 kg/m 3 y/o usar aditivos como escoria granulada de alto horno en proporción de 35% del peso del cemento en puzolanas en proporción de 15 a 20% en peso del cemento. 39

47 3. Obtener un concreto denso e impermeable, con una relación A/C máxima d Poner especial atención en el diseño de ductos de drenaje herméticos, juntas de dilatación que impidan el paso del agua, etc. (44) Ensayos para agua En la tabla 1.10 se presentan valores que establecen los límites permisibles de sales e impurezas que deben contener el agua necesaria para la elaboración del concreto. Tabla 1.23.Valores característicos y límites máximos tolerables de sales e impurezas Impurezas Sólidos en suspensión: En aguas naturales (limos y arcillas) En aguas recicladas (finos de cemento y agregados) Cloruros, como CL* Para otros concretos reforzados en ambiente húmedo o en contacto con metales, como aluminio, hierro Cemento rico en calcio Límites en ppm Cemento sulfato resistente galvanizado y otros similares** Sulfatos, como SO4 * Magnesio, como Mg++* Carbonatos, como CO Dióxido de carbono, disuelto como CO Álcalis totales, como Na Total de impurezas en solución Grasa y aceites 0 0 Materia orgánica (oxigeno consumido en medio ácido) Valor del PH >6 > 6.5 Fuente: ONNCCE- Industria de la construcción-agua para concreto-especificaciones

48 Para la producción de concreto se debe utilizar cualquier agua natural siempre y cuando, esta, sea potable. Sin embargo, algunas aguas no potables pueden ser adecuadas para la elaboración de concreto. Las impurezas excesivas en el agua no sólo pueden afectar el tiempo de fraguado y la resistencia del concreto, sino también pueden ser causa de eflorescencia, manchado, corrosión del refuerzo, inestabilidad volumétrica y una menor durabilidad. El agua que contiene menos de 2,000 partes por millón (ppm) de sólidos disueltos totales puede ser utilizada de manera satisfactoria para elaborar concreto. (45) Debe ser limpia, exenta de ácidos, bases, aceites y materia orgánica. Pueden usarse aguas negras tratadas Ensayos para aditivos Se recomienda que las pruebas o ensayos para la dosificación de aditivos sean hechas con los mismos tipos de cemento, agregados, puzolanas e inclusores de aire, y con las misma proporciones y secuencia de producción especificados para el trabajo de que se trate el aditivo, ya que los efectos producidos por los productos químicos pueden variar con las propiedades y proporciones de otros ingredientes del concreto. Es preferible utilizar aditivos en estado líquido Ensayos para concreto en estado fresco Revenimiento Se define como la medida de la consistencia del concreto fresco en término de la disminución de altura. (46) El propósito de la prueba de revenimiento es determinar la consistencia del concreto. Esta es una medida de la fluidez o movilidad relativa de la mezcla de concreto. El revenimiento no mide el contenido de agua o la trabajabilidad del concreto. Es verdad que el incremento o disminución en el contenido de agua causará el correspondiente aumento o disminución en el revenimiento del concreto, siempre y cuando todos los otros materiales y condiciones permanezcan 41

49 constantes. Sin embargo, muchos factores pueden causar que el revenimiento del concreto cambie sin que cambie el contenido de agua. En la figura 1.10 se muestra la forma en que debe medirse el revenimiento de la mezcla y en la tabla 1.11 el valor nominal del revenimiento junto con las tolerancias. Figura Determinación del revenimiento en concreto fresco. Fuente: Elaboración propia.. Tabla Valor nominal del revenimiento y tolerancias. Revenimiento nominal (mm) Tolerancia (mm) Menor de 50 ±15 De 50 a 100 ±25 Mayor de 100 ±35 Fuente: ONNCCE- Industria de la construcción- Concreto hidráulico- Determinación de revenimiento en el concreto fresco Además, el contenido de agua puede aumentar o disminuir sin sentirse un cambio aparente en el revenimiento del concreto. Ciertos factores como el cambio de las 42

50 propiedades de los agregados o granulometría, proporciones de la mezcla, contenido de aire, temperatura del concreto o el uso de aditivos especiales pueden influir en el revenimiento del concreto, o inversamente, pueden resultar en un cambio en el requerimiento de contenido de agua para mantener un revenimiento dado Temperatura La temperatura es uno de los factores más importantes que influyen en la calidad, tiempo de fraguado y resistencia del concreto. Sin el control de la temperatura del concreto, predecir su comportamiento es muy difícil, si no imposible. En la figura 1.11 se muestra la medición de la temperatura en la mezcla de concreto. Figura Medición de la temperatura del concreto fresco. Fuente: Elaboración propia.. Un concreto con una temperatura inicial alta, probablemente tendrá una resistencia superior a lo normal a edades tempranas y más baja de lo normal a edades tardías. La calidad final del concreto probablemente se verá también disminuida. 43

51 Por el contrario, el concreto colado y curado a temperaturas bajas desarrollará su resistencia a una tasa más lenta, pero finalmente tendrá una resistencia más alta y será de mayor calidad. La temperatura del concreto se usa para indicar el tipo de curado y protección que se necesitará, así como el lapso de tiempo en que deben mantenerse el curado y la protección. Al controlar la temperatura del concreto dentro de los límites aceptables se podrán evitar problemas tanto inmediatos como futuros. Cuando hay que evaluar diferentes tipos de concreto, la temperatura de las mezclas de cada concreto debe ser tan idéntica como sea posible. La temperatura del concreto afecta el comportamiento de los aditivos químicos, los aditivos inclusores de aire, los materiales puzolánicos y otros tipos de aditivos y adicionantes. (47) Masa volumétrica La prueba de la masa volumétrica es una herramienta importante utilizada para controlar la calidad del concreto recién mezclado. Después de que se ha establecido un proporcionamiento para la mezcla de concreto, un cambio en la masa volumétrica indicará un cambio en uno o más de los otros requisitos del desempeño del concreto. Una masa volumétrica más baja puede indicar: 1. que los materiales han cambiado, 2. un mayor contenido de aire, 3. un mayor contenido de agua, 4. un cambio en las proporciones de los ingredientes y/o, 5. un menor contenido de cemento. Inversamente, la masa volumétrica más alta indicará lo contrario de las características del concreto antes mencionadas. La prueba de masa volumétrica se debe usar para controlar concretos ligeros y pesados. Un cambio en la masa unitaria podría afectar inversamente la bombeabilidad, colocación, acabado y resistencia de todos los tipos de concreto. 44

52 Ya que la prueba de la masa volumétrica es tan importante para regular la calidad del concreto, es fundamental que la prueba se realice de acuerdo con los procedimientos estándar especificados. Se debe conocer el volumen exacto del contenedor; después de que la muestra de concreto se enrase al nivel del recipiente, todo el concreto adherido a la parte exterior del recipiente debe removerse antes de pesar la muestra. (48) En la figura 1.12 se observa el recipiente para la medición de la masa volumétrica de la mezcla de concreto. Figura Recipiente para la medición de masa volumétrica. Fuente: Paranese, Steven H. Kosmaika y William C.-Diseño y control de mezclas de concreto Contenido de aire Este método determinará la cantidad de vacíos de aire en el concreto, tanto incluido como atrapado. La inclusión de aire es necesaria en el concreto que estará expuesto a ciclos de congelación y deshielo y a químicos descongelantes. Los vacíos microscópicos de aire incluido aportan una fuente de alivio a la presión interna dentro del concreto para acomodar las presiones que se desarrollan cuando se forman los cristales de hielo en los poros y en los capilares del concreto. Sin el 45

53 contenido de aire apropiado en el mortero del concreto, el concreto normal que está expuesto a ciclos de congelación y deshielo, se escamará y/o astillará, dando como resultado una falla en su durabilidad. Sin embargo, debemos ser cuidadosos de no tener demasiado aire incluido en el concreto. En concretos diseñados para alcanzar 20 a 35 Mpa, conforme se incrementa el contenido de aire en más de un 5%, habrá una reducción correspondiente en la resistencia del concreto. Típicamente, esta reducción de resistencia será del orden del 3 al 5% por cada 1% de contenido de aire por arriba del valor de diseño. Por ejemplo, un concreto proporcionado para 5% de aire será aproximadamente de 15 al 25% menor en resistencia sí el contenido de aire se eleva al 10%. En la figura 1.13 se muestran los aparatos para el contenido de aire en la mezcla de concreto. Figura Aparato para medir el contenido de aire (figura de la izquierda) y medidor de aire volumétrico (figura de la derecha). Fuente: Paranese, Steven H. Kosmaika y William C.-Diseño y control de mezclas de concreto Muestreo El proceso para probar el concreto fresco en la obra comienza con los procedimientos para obtener y preparar la muestra de concreto que será probado. 46

54 Se debe enfatizar la importancia de la obtención de muestras realmente representativas del concreto fresco para los ensayos de control. A menos que la muestra sea representativa, los resultados de las pruebas serán engañosos. Se requiere que el tamaño de la muestra para el propósito de aceptación debe ser, por lo menos, 28litros (1 pie3) y se la debe obtener durante los 15 minutos entre la primera y la última porción de la amasada (revoltura). La muestra compuesta, producida con dos o más porciones, no se debe tomar enseguida a la porción inicial de la descarga, ni tampoco a la porción final. La muestra se debe proteger del sol, viento y otras fuentes de evaporación rápida durante el muestreo y el ensayo. (49) Ensayos para concreto en estado endurecido Resistencia a la compresión Los resultados de la pruebas de resistencia a partir de cilindros fundidos se pueden utilizar para fines de control de calidad, aceptación del concreto o para estimar la resistencia del concreto en estructuras para programar las operaciones de construcción, tales como remoción de cimbras o para evaluar la conveniencia de curado y protección suministrada a la estructura. Los cilindros sometidos a ensayo de aceptación y control de calidad se elaboran y curan siguiendo los procedimientos descritos en probetas curadas de manera estándar según las normas correspondientes. Un resultado de prueba es el promedio de por lo menos 2 pruebas de resistencia y sometidas a ensayo a la misma edad. En la mayoría de los casos, los requerimientos de resistencia para el concreto se realizan a la edad de 28 días. Las cilindros para pruebas de aceptación deben tener un tamaño de 6 x 12 pulgadas (150 x 300 mm) o 4 x 8 pulgadas (100 x 200 mm), cuando así se especifique. Las probetas más pequeñas tienden a ser más fáciles de elaborar y manipular en campo y en laboratorio. El diámetro del cilindro utilizado debe ser como mínimo tres veces el tamaño máximo nominal del agregado grueso que se emplee en el concreto. 47

55 El registro de la masa de la probeta antes de cabecearla constituye una valiosa información en caso de desacuerdos. Con el fin de conseguir una distribución uniforme de la carga, generalmente los cilindros se cabecean con mortero de azufre (ASTM C 617, la norma mexicana NMX-C ONNCCE y M.MMP /04) o con almohadillas de neopreno (ASTM C 1231). El cabeceo de azufre se debe aplicar como mínimo dos horas antes y preferiblemente un día antes de la prueba. En la figura 1.14 se muestra el procedimiento para el cabeceo de cilindros. Figura Cabeceo de especímenes. Fuente: Elaboración propia.. No se debe permitir que los cilindros se sequen antes de la prueba. El diámetro del cilindro se debe medir en dos sitios en ángulos rectos entre sí a media altura de la probeta y deben promediarse para calcular el área de la sección. Si los dos diámetros medidos difieren en más de 2%, no se debe someter a prueba el cilindro. Los extremos de las probetas no deben presentar desviación con respecto a la perpendicularidad del eje del cilindro en más 0.5% y los extremos deben hallarse planos dentro de un margen de pulgadas (0.05 mm). 48

56 Los cilindros se deben centrar en la máquina de ensayo de compresión y cargados hasta completar la ruptura. El régimen de carga con máquina hidráulica se debe mantener en un rango de 0.15 a 0.35 Mpa/s durante la última mitad de la fase de carga. Se debe anotar el tipo de ruptura. La fractura cónica es un patrón común de ruptura. La resistencia del concreto se calcula dividiendo la máxima carga soportada por la probeta para producir la fractura entre el área promedio de la sección. ASTM C 39 presenta los factores de corrección en caso de que la razón longitud diámetro del cilindro se halle entre 1.75 y 1.00, lo cual es poco común. Se someten a prueba por lo menos dos cilindros de la misma edad y se reporta la resistencia promedio como el resultado de la prueba, al intervalo más próximo de 0.1 Mpa. (50) En la figura 15 se observa la máquina y la prueba para la compresión de cilindros. Figura Cilindro sometido a prueba de compresión. Fuente: Elaboración propia.. 49

57 Resistencia a la flexión Se utiliza el módulo de ruptura (MR) para el control de campo y aceptación de los pavimentos y en si del concreto. Se utiliza muy poco el ensayo a flexión para concreto estructural. En la figura 1.16 se observa la máquina y la prueba para la flexión de las vigas. Figura 1.5. Ensayo a flexión de viga. Fuente: Elaboración propia.. Las vigas probetas deben ser fabricadas adecuadamente y cumplir con lo establecido en las Normas NMX-C-159 Y NMX-C-160. La longitud del espécimen debe ser la distancia entre apoyos más 50 mm como mínimo. La distancia entre apoyos debe ser de tres veces el peralte de la viga con una tolerancia de 2 % Esta distancia debe ser marcada en las paredes de la viga antes del ensaye. Cabe decir que las caras laterales del espécimen deben estar en ángulo recto con las caras horizontales. Todas las superficies deben ser lisas y libres de bordes, hendiduras, agujeros o identificaciones grabadas. (51) 50

58 En la figura 1.17 se muestran las marcas a las paredes de la viga para facilitar la colocación de la carga. Si la fractura se presenta en el tercio medio del claro el módulo de ruptura se calcula como sigue: Donde: R= Es el módulo de ruptura, en kpa (kgf/cm 2 ). P= Es la carga máxima aplicada, en N (kgf). L= Es la distancia entre apoyos, en cm. B= Es el ancho promedio del espécimen, en cm. D= Es el peralte promedio del espécimen, en cm. En el cálculo anterior, no se incluyen las masas del bloque de apoyo superior y del espécimen. (52) Figura Marca a las paredes de la viga. Fuente: Elaboración propia.. 51

59 En la figura 1.18 se muestran las fallas obtenidas en el ensayo a flexión de las vigas. Figura Falla de ruptura en el tercio central de la viga. Fuente: Elaboración propia Módulo de elasticidad Pruebas como la del módulo de elasticidad del concreto son bastante tediosas si se realizan con instrumentaciones anticuadas, ya que el factor humano es determinante para la toma secuencial de lecturas tanto de carga como de deformaciones, por ese motivo se aconseja emplear una instrumentación adecuada, un medidor de deformaciones electrónico conocido LVDT (Linear Variable DifferentialTransformer) con el cual se miden las deformaciones verticales, estas deformaciones se registran automáticamente por medio de una computadora conectada al medidor, y por medio de un programa se puede gráficar la curva σ ε y calcular al mismo tiempo el módulo de elasticidad. El módulo de elasticidad es un parámetro muy importante en el análisis de las estructuras de concreto ya que se emplea en el cálculo de la rigidez de los elementos estructurales, en algunos lugares como en la ciudad de México y a raíz de los terremotos de 1985, se han hecho cambios en el Reglamento de 52

60 construcciones del Distrito Federal. Estos cambios demandan valores mínimos para el módulo de elasticidad dependiendo del tipo de concreto que se emplee en la obra, por lo tanto ahora, además de la f c se debe garantizar Ec. En algunos estructuristas existe la tendencia a suponer valores de Ec, para lo cual emplean fórmulas sugeridas por diversas instituciones, por ejemplo el Comité ACI-318 sugiere en su reglamento la siguiente ecuación para concretos de 90 a 155 lb/pie 3 : Donde: Ec= Módulo de elasticidad del concreto, lb/pulg 2 Wc= Peso volumétrico del concreto, lb/pie 3 f c= Resistencia a compresión, lb/pulg 2 El reglamento de construcciones del D.F sugiere las siguientes expresiones: Ec= f c (concreto clase 1, con peso volumétrico de 2,200 kg/m 3 ) Ec= 8000 f c (concreto clase 2, con peso volumétrico de 1900 a 2,200 kg/m 3 ) Donde: Ec y f c están en kg/cm 2 (53) Cualquiera que sea la expresión que se use, no se debe perder de vista que el valor que se obtenga es útil solamente a nivel de anteproyecto, para el proyecto final de una obra se debe emplear el módulo de elasticidad del concreto que realmente estará en la obra, esto sólo es posible si el estructurista tiene el cuidado de recabar la información del productor local del concreto, o en su defecto se deben cotizar las pruebas respectivas con cargo al trabajo de análisis y diseño Durabilidad Durabilidad se refiere a la capacidad del concreto de resistir al deterioro causado por el ambiente o por las condiciones de servicio en los cuales se sitúa. El concreto adecuadamente diseñado debería durar sin daños significativos durante su vida útil (de servicio). Además de los ensayos para el contenido de aire (concreto en clima 53

61 frío) y contenido de cloruros, se usan los siguientes ensayos para medir la durabilidad del concreto. Resistencia a congelación. La resistencia a congelación deshielo del concreto se determina normalmente de acuerdo con la ASTM C 666 (AASHTO T 161), con el fin de verificar los cambios en el módulo dinámico, en la masa y en el volumen, durante un periodo de, por lo menos, 300 ciclos de congelación-deshielo. El concreto que se va a exponer a las sales descongelantes, bien como a la congelación saturada, se deben ensayar de acuerdo con la ASTM C 672, para la verificación de la resistencia al descascaramiento por descongelantes. A pesar que la ASTM C 672 requiere que se controle sólo el descascaramiento de la superficie, muchos investigadores en Canadá también miden la pérdida de masa. Resistencia a los sulfatos. La resistencia a los sulfatos de los materiales del concreto se puede evaluar usando la prueba de la barra de mortero saturado, ASTM C 1012, NMX-C-418, Este ensayo es valioso para la obtención de la resistencia a los sulfatos del concreto que estará continuadamente mojado, pero no evalúa los ambientes más agresivos con ciclos de mojado-secado. Se puede modificar este ensayo para incluir ciclos de mojado-secado o se puede usar el ensayo de prismas del Departamento de Recursos Hídricos Norteamericano (U.S. Bureau of Reclamation 1992). Reactividad álcali-sílice. La reacción álcali-sílice se controla mejor en la etapa de diseño al seleccionar los materiales para el uso. Se pueden ensayar los agregados para verificar el potencial de reacción álcali-sílice a través del ensayo de la barra de mortero (ASTM C 227, NMX-C-180, el método químico ASTM C 289), ensayo acelerado de la barra de mortero ASTM C 1260 (AASHTO T 303), y el ensayo del prisma de concreto ASTM C1263. Reactividad álcali-carbonato. La reactividad álcali-carbonato es más rara que el álcali-sílice. La reactividad potencial de los agregados se puede evaluar usando el 54

62 cilindro de roca ASTM C 295, ASTM C 586, ASTM C 1105, NMX-C-265, NMX-C ONNCCE,. Las estructuras de concreto existentes se pueden evaluar a través de la ASTM C 856. Resistencia a la corrosión. La resistencia a la corrosión del concreto reforzado (armado) raramente es probada, a no ser que se empleen materiales poco corrientes, el concreto se va a utilizar en un ambiente severo o hay necesidad de evaluar el potencial de la corrosión en el sitio. La actividad corrosiva se puede evaluar por la ASTM C 876. Resistencia a la abrasión (al desgaste). Se puede determinar la resistencia a abrasión a través de la ASTM C 418 (abrasión con arena), ASTM C 779 (métodos de disco giratorio, rueda de desgaste y chumacera), ASTM C 944 (cortador giratorio) y ASTM C 1138 (ensayo bajo el agua). (54) Ensayos especiales para el concreto hidráulico Potencial de corrosión El potencial electroquímico de corrosión (E corr ) del acero en el concreto es un parámetro que permite conocer la probabilidad de corrosión de la armadura, este puede ser pasivo o activo, las mediciones del potencial se tomaran con respecto a la norma ASTM C-876. El potencial electroquímico de corrosión (E corr ) utiliza parámetros termodinámicos para determinar si la armadura en análisis se encuentra en estado pasivo o activo, dado que en el proceso de hidratación o endurecimiento del concreto, el concreto hidráulico alcanza sus características físicas y mecánicas que lo han hecho el material de construcción más utilizado en el mundo, y el tiempo considerado es la muy conocida etapa de curado de 28 días, se tiene que, debe haber un proceso característico en la pasivación del acero 1018 en dicha etapa de curado que nos indique la relación que existe entre la calidad del concreto y el comportamiento de los potenciales de corrosión que se evalúan en la presente investigación, así 55

63 también para los parámetros de resistividad que presenta el mismo concreto en dicha etapa de curado. (55) En la tabla 1.12 se muestran los criterios para la evaluación del potencial de corrosión. Tabla Criterio de evaluación para medida del potencial de corrosión (E corr ). E corr > 200 mv 200 mv>e corr > 350 mv E corr < 350 mv 10% de probabilidad de corrosión Incertidumbre 90% de probabilidad de corrosión Fuente: Martínez, Orlando González-TESIS Caracterización electroquímica de concretos modificados con CBCA En la figura 1.19 se muestra la prueba de potencial de corrosión a las probetas. Figura Medición de potencial de corrosión. Fuente: Elaboración propia.. 56

64 Resistividad La resistividad eléctrica como inversa de la conductividad-difusividad es una propiedad del concreto que permite su control de forma no destructiva y por ello, accesible al autocontrol. La resistividad es un indicador del fraguado y de la resistencia mecánica, del grado de saturación del concreto y por ello del grado de curado y de la impermeabilidad o resistencia al ingreso de sustancias agresivas en el concreto. Finalmente tiene una relación directa con la velocidad de corrosión al indicar el grado de humedad del concreto. Por todo ello es un parámetro que permite relacionar al microestructura con el comportamiento durable del concreto. El procedimiento aplicado para determinar la resistividad eléctrica del concreto se basa en el método de las cuatro puntas que se realizó mediante el resistivímetro comercial. El equipo aplica una corriente entre los dos electrodos situados en los extremos del eje, y recoge la diferencia de potencial en los electrodos interiores. En la figura 1.20 como indica la Ley de Ohm la resistividad es una propiedad volumétrica del material e indica su resistencia al paso de las cargas eléctricas: Figura La porosidad se puede evaluar por la resistencia al movimiento de las cargas eléctricas (los iones) de la fase acuosa de los poros del concreto. Fuente: Andrade, C.-La resistividad eléctrica como parámetro del control del hormigón y de su durabilidad

65 Donde R es la resistencia eléctrica que se mide aplicando un voltaje V y midiendo el paso de corriente I. Esa relación es igual a la resistividad por el factor geométrico l/a, es decir por la l= distancia entre electrodos y A= área transversal de paso de la corriente. Cuanto mayor es la resistividad menor es la porosidad del concreto y mayor su resistencia mecánica, al tener más fase sólida por volumen. Además si el concreto no está saturado de agua la resistividad crece, por lo que es un indicador de su grado de saturación. Por tanto, la resistividad es un indicador de la calidad del concreto al indicar su porosidad, y es un indicador de su grado de saturación y por tanto puede servir para el control del grado de curado. (56) En la figura 1.21 se muestra el equipo y la viga sometida a la prueba de resistividad eléctrica. Figura Equipo y prueba de resistividad. Fuente: Elaboración propia.. La medición de la resistividad se trata de un ensayo no destructivo, por lo que es muy adecuado para el autocontrol del fabricante y para el control de calidad del usuario. Es decir, la resistividad eléctrica, ρ, es capaz de proporcionar información al fabricante y al usuario de la micro estructura del concreto, de su porosidad y de 58

66 su contenido en agua. Con ello, se tiene un control completo de las etapas por las que pasa el material. Al ser un ensayo no destructivo que se puede repetir muchas veces sin perturbar el material. 59

67 2. Capítulo II: Metodología experimental 2.1. Fabricación de especímenes Se construyeron en total 14 especímenes siendo: 6 cilindros para el ensayo a compresión, 4 vigas sin acero de refuerzo para el ensayo a flexión, 2 prismas con acero de refuerzo (3/8 con un fy= kg/cm 2 ) de 12 x 7 x 15 cm para el ensayo de potencial de corrosión, y 2 prismas con acero de refuerzo (3/8 con fy= kg/cm 2 ) de 15 x 15 x 30 cm para el ensayo de resistividad eléctrica. Cilindros Estos especímenes fueron realizados de acuerdo a los requisitos de la norma mexicana NMX C 160. (57) La fabricación de éstos consistió en una vez obtenida la muestra de concreto, homogeneizarla y llenar en tres capas de alturas iguales los cilindros donde fraguaran los especímenes; en cada capa se apisonó 25 veces, con una varilla punta de bala, desde el exterior hasta el centro penetrando una pulgada la capa anterior y, en la primera capa no se golpeó hasta el fondo del cilindro. En la figura 2.1 se muestra el varillado correcto para cada capa al elaborar los cilindros. Figura 2.6. Muestra del varillado al molde al elaborar cilindro. Fuente: IMCYC-El concreto en la obra; problemas, causas y soluciones. Elaboración de cilindros en obra

68 Se golpeó ligeramente los lados del molde de 10 a 15 veces con el mazo después de cada capa a fin de cerrar cualquier hoyo de inserción que se haya formado, se enrasó perfectamente la parte superior para formar una superficie plana, pareja y a nivel, una vez logrado esto se cubrieron con una bolsa de plástico y se trasladaron al lugar donde se mantuvieron a una temperatura adecuada (16 a 27 C). En la figura 2.2 se muestra el procedimiento realizado para la elaboración de cilindros. Figura 2.2. Elaboración de cilindros. Fuente: Elaboración propia. Vigas sin refuerzo Estas vigas fueron elaboradas de acuerdo a las normas mexicanas NMX-C-159 Y NMX-C-160. Una vez seleccionado el lugar seguro para las vigas, se colocaron los moldes sobre una superficie horizontal, rígida, nivelada y libre de vibraciones y otras perturbaciones. Posterior a eso se procedió a lubricar con aceites los moldes y de 61

69 manera inmediata a vaciar la mezcla en los moldes, moviendo el cucharon alrededor del borde superior del molde a medida que el concreto se fue descargando, así se aseguró una distribución correcta y se minimizó la segregación del agregado grueso. Al igual que en los cilindros se golpeó el molde para evitar hoyos de inserción. Finalmente se enrasaron para lograr una superficie plana. En la figura 2.3 se observa el procedimiento ya explicado para elaborar las vigas. Figura 2.3. Elaboración de vigas. Fuente: Elaboración propia.. 62

70 Primas rectangulares (prueba de resistividad eléctrica) El procedimiento de elaboración fue el mismo a los cilindros y vigas sin acero de refuerzo; consistió en, una vez obtenida la muestra de concreto, homogeneizarla y llenar en capas, de alturas iguales, en cada capa se apisonó 25 veces, con una varilla punta de bala, desde el exterior hasta el centro penetrando una pulgada la capa anterior y, en la primera capa no se golpeó hasta el fondo del molde, se golpeó ligeramente los lados del molde de 10 a 15 veces con el mazo después de cada capa, se enrasó perfectamente la parte superior para formar una superficie plana, pareja y a nivel, y finalmente se le colocaron 4 varillas de 3/8 con Fy= 4200 kg/cm 2 2 de manera horizontal y 2 de forma vertical como se muestra en la figura 2.4. Figura 2.4. Elaboración de prismas para la prueba de resistividad eléctrica. Fuente: Elaboración propia.. 63

71 Primas rectangulares (potenciales de corrosión E corr ) Estos prismas fueron elaborados con el mismo procedimiento, varillando y dando pequeños golpes, se colocaron las varillas de refuerzo, se utilizaron 2 varillas de 3/8 con Fy= 4200 kg/cm 2 y una lamina la cual actuó como contraelectrodo como se muestra en la figura 2.5. Figura 2.5. Elaboración de prismas para las pruebas de potencial de corrosión. Fuente: Elaboración propia Características físicas de los agregados En la tabla 2.1 se muestran las características físicas de los agregados obtenidas de las pruebas que se realizaron: Tabla 2.1. Resumen de resultados de las propiedades de los agregados. Propiedad Física Agregado Grueso Agregado Fino Masa Volumétrica Suelta (kg/cm 3 ) Masa Volumétrica Compacta (kg/cm 3 ) % de absorción % de grava en la muestra 97 0 % de arena en la muestra Tamaño máximo ¾ Módulo de Finura 2.4 Fuente: Elaboración propia. 64

72 En la caracterización de los agregados se llevó a cabo los procedimientos de las normas de la ONNCCE Diseño de la mezcla de estudio Se diseñó la mezcla de concreto de acuerdo al método del ACI (1985), donde están los métodos para dosificación por peso y por volumen. Se utilizó un cemento portland tipo CPC 30R, y agua potable, así como agregados naturales provenientes de la región. En las figuras 2.6 y 2.7 se observa cómo fue elaborada la mezcla de estudio. Figura 2.6. Colocación de los agregados para la elaboración de la mezcla de estudio. Fuente: Elaboración propia. Figura 2.7. Colocación del agua para la elaboración de la mezcla de estudio. Fuente: Elaboración propia. 65

73 Característica de la mezcla La mezcla elaborada fue de una relación a/c=1 y se resume en la siguiente tabla las proporciones de los materiales utilizados. Tabla 2.2. Porciones de agregados para la mezcla Material Cantidad en kg Agua Cemento Agregado grueso (grava) Agregado fino (arena) Fuente: Elaboración propia Caracterización de los especímenes Cilindros En la figura 2.8 se muestra un cilindro elaborado con la mezcla de estudio, con las dimensiones ya mencionadas. Figura 2.8. Cilindro con dimensiones 150 mm de diámetro y 300 mm de altura. Fuente: Elaboración propia. 66

74 Para la realización de la prueba de compresión del concreto, se moldearon especímenes cilíndricos de ensayo de 6 x 12 (150 x 300 mm). En este caso en particular se elaboraron 6 cilindros, los cuales fueron ensayados a 1, 3, 7,14, 21, y 28 días. Vigas Las vigas para la prueba a flexión elaboradas, cumplieron con el reglamento ASTM C78, por lo que las dimensiones de las vigas fueron de una sección cuadrada de 15 x 15 cm y una longitud de 60 cm. Se elaboraron 4 vigas de este tipo para ensayarlas a 7, 14, 21, y 28 días. En la figura 2.9 se observa una viga elaborada con las dimensiones ya mencionadas. Figura 2.9. Viga de concreto sin acero de refuerzo para la prueba a flexión. Fuente: Elaboración propia. Prismas rectangulares para prueba de corrosión Estos especímenes se elaboraron con dimensiones y el tipo similar a las estructuras en los puentes. Las dimensiones fueron de 7 x 12 x 15 cm, y como electrodo de trabajo se utilizaron 2 varillas de # 3 (3/8 ), además de una lámina de acero que actuó como contraelectrodo. Al igual que en las varillas utilizadas para los prismas de prueba de resistividad eléctrica, las varillas de acero se limpiaron correctamente de cualquier oxido o 67

75 producto de corrosión. En la figura 2.10 se observa el esquema de las probetas elaboradas para este trabajo de investigación y para la prueba de corrosión. Figura Dimensiones de la probeta para prueba de potencial de corrosión. Fuente: Elaboración propia. Prismas rectangulares para prueba de resistividad En la figura 2.11 se presenta el esquema de las probetas realizadas para la prueba de resistividad eléctrica. Figura Esquema de la probeta para la prueba de resistividad eléctrica. Fuente: Elaboración propia. 68

76 Para la elaboración de estas se llevó a cabo el mismo procedimiento que en los anteriores, sin embargo a estas se le colocaron 4 varillas del # 3 (3/8 ), 2 de manera vertical separadas entre ellas 15 cm, y 2 de manera horizontal en las caras correspondientes. Con una sección cuadrada de 15 x 15 cm y una longitud de 30 cm, se elaboraron 2 probetas de este tipo para realizar a ambas y en el mismo horario la prueba de resistividad Ensayos de control de calidad del concreto hidráulico Concreto en estado fresco Temperatura Esta prueba se realizó de acuerdo a la normativa ASTM C 1064.Para la medición de la temperatura del concreto en estado fresco se colocó el dispositivo para medir la temperatura, de modo que la porción sensible del termómetro estuviera sumergida por lo menos 3 es decir; 75 mm. Se presionó suavemente el concreto alrededor del termómetro (dispositivo para medir la temperatura) de modo que la temperatura del medio ambiente no influyera en la medida, después de 2 minutos y una vez estabilizado la lectura se registró la temperatura del concreto en estado fresco. En la tabla 2.3 se muestra el resultado obtenido de temperatura. Tabla 26. Resultado de la prueba de temperatura. Ensayo Básico al Concreto en Edo. Fresco Resultado Temperatura (ASTM C 1064) 14 ºC Fuente: Elaboración propia Revenimiento Esta prueba se realizó en la mezcla para asegurar que fuera trabajable. Para la realización de esa prueba se tomó como referencia la norma oficial mexicana NMX- C ONNCCE. 69

77 Se limpió el cono perfectamente, e inmediato a eso, se humedeció con agua y se colocó sobre la placa de revenimiento, la placa estaba limpia, firme, nivelada y no era absorbente. Se llenó en 3 capas el cono dando en cada capa 25 varillazos; la tercera capa se llenó de tal modo que empezara a desparramarse, para así nivelar la superficie con la varilla de acero, una vez logrado esto, se procedió a limpiar perfectamente los residuos de concreto en la placa. Se levantó cuidadosamente el cono en dirección vertical, asegurando que no se moviera la muestra. En la tabla 2.4 se observan los resultados obtenidos de esta prueba, y en la figura 2.12 el procedimiento que se llevo a cabo para la misma. Tabla 2.4. Resultado de la prueba de revenimiento. Ensayo Básico al Concreto en Edo. Fresco Revenimiento (NMX-C ONNCCE.) Resultado 7.5 cm Fuente: Elaboración propia. Figura Prueba de revenimiento en concreto en estado fresco. Fuente: Elaboración propia. 70

78 Masa volumétrica La prueba se realizó en base a la norma mexicana NMX-105-ONNCCE La masa volumétrica se determinó en un cilindro de 150 mm de diámetro por 300 mm de altura. Se colocó una muestra representativa de concreto fresco, obtenida mediante el procedimiento anteriormente descrito, en una capa de un tercio del volumen del recipiente, el cual fue de volumen y masa conocidos, metálico, cilíndrico, que no reaccionara con la pasta de cemento y lo suficientemente rígido para conservar su forma y volumen bajo uso rudo, se compactó con 25 penetraciones dadas con una varilla punta de bala y distribuidas uniformemente, posteriormente se llenó hasta dos tercios del volumen del recipiente y se volvió a compactar, estas penetraciones llegaron hasta la capa inferior en todo su espesor sin golpear el fondo y de igual manera fueron uniformemente distribuidas, se llenó la última capa siguiendo el mismo procedimiento, después se compactó cada capa y se dieron unos golpes ligeros a los lados para un mejor acomodo del concreto, así se evitó la aparición de huecos, estos se dieron con un mazo de goma. Terminando lo anterior se verificó el exceso o falta de material, se obtuvo un contenido óptimo que es aquel en el que el concreto sobresale 3mm sobre el borde superior del recipiente, después se compactó con una placa enrasadora hasta dejar la superficie pulida y nivelada con el borde, después del enrase se limpió el exceso de concreto adherido en la pared exterior y se determinó la masa del concreto más el recipiente. En la figura 2.13 se muestra el recipiente con concreto para la prueba de masa volumétrica y en la tabla 2.5 los resultados obtenidos de dicha prueba. 71

79 Figura Recipiente con concreto para la prueba de masa volumétrica. Fuente: Elaboración propia. Tabla 2.5. Resultado de la prueba de masa volumétrica. Ensayo Básico al Concreto en Edo. Fresco Resultado Masa volumétrica (NMX-C ) 2250 kg/m 3 Fuente: Elaboración propia Concreto en estado endurecido Resistencia a la compresión Para realizar esta prueba, antes de realizar el cabeceo se registró la masa y medidas de la probeta. Después de haber registrado la masa se cabecearon correctamente las probetas, el cabeceo fue aplicado 2 horas antes de la prueba para poder cumplir con la normativa. Se colocaron los cilindros centrado en la máquina de ensayo y se cargaron hasta completar la ruptura, la carga fue de 50 psi/s. 72

80 La resistencia se calculó dividiendo la carga máxima soportada entre el área promedio de la sección transversal determinada con el diámetro. En la figura 2.14 se observa el procedimiento anteriormente descrito para la prueba a compresión de los cilindros. Figura Equipo y realización de la prueba a compresión. Fuente: Elaboración propia. 73

81 Módulo de ruptura (ensayo a flexión) Para la realización de esta prueba se centraron los bloques de apoyo; estos a su vez se centraron con respecto a la fuerza. Después de la prueba se midió el ancho promedio, el peralte y la localización de la línea de falla. En la figura 2.15 se observa el procedimiento para la prueba a flexión de las vigas. Figura Realización de prueba a flexión en vigas. Fuente: Elaboración propia. 74

82 Como todas las fracturas se presentaron en el tercer medio del claro, el módulo de ruptura se calculó multiplicando la carga máxima aplicada, por la distancia entre los apoyos (cm), divido entre la multiplicación del ancho promedio del espécimen y el peralte al cuadrado Ensayos especiales para el control de calidad del concreto hidráulico Potencial de corrosión (norma ASTM C ) La obtención del potencial de corrosión, como ya se mencionó, nos permite conocer la probabilidad de que alguna estructura o elemento de concreto reforzado cuenta o no con corrosión. En la figura 2.16 se muestra la realización de la prueba. Figura Realización de prueba de potenciales de corrosión. Fuente: Elaboración propia. Esta técnica electroquímica consistió en la determinación del potencial electroquímico entre un electrodo de referencia y acero de refuerzo del concreto reforzado medido bajo condiciones de un circuito abierto. El potencial de corrosión (E corr ) es el estado estacionario en el que se igualan las velocidades de reacción de oxidación (anódica) y reducción (catódica) el E corr es un parámetro termodinámico que resulta útil para predecir la estabilidad de los especímenes. 75

83 Para la prueba fue necesario elegir un lugar donde se colocó el espécimen, a continuación se limpió la superficie del electrodo de trabajo, para que la lectura de daros fuera correcta y puntual. Se localizaron los puntos para sustraer los datos, y se conectó dependiendo de qué equipo se iba a ocupar; electrodo de trabajo, electrodo de referencia; y para casos donde se utilizó el potenciostato/galvanostato el electrodo auxiliar Resistividad eléctrica La medida de la resistividad se realizó usando el método de las 4 puntas, la cual se midió con ayuda del Miller 400D Digital Resistance Meter, éste trabaja utilizando electrodos (4 pines). Los electrodos son impulsados hacia abajo en la tierra a la misma distancia y están espaciados de manera uniforme en una línea recta. En la figura 2.17 aparece el equipo y la probeta para la realización de la prueba de resistividad. Figura Equipo y realización de la prueba de resistividad. Fuente: Elaboración propia. El espécimen de prueba tenía cuatro electrodos de trabajo pesado (varillas de acero) las cuales se conectaban a los cables de prueba que a su vez se conectaban a la MILLER-400D como se muestra en la Figura La fuente de corriente en el MILLER-400D, que suministraba corriente entre el C1 y C2 76