MADUREZ. Rodolfo Jeria H.

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1 MADUREZ Rodolfo Jeria H.

2 Concepto Es una técnica que considera los efectos combinados de tiempo y temperatura que afectan el desarrollo de la resistencia en el hormigón. Esta técnica proporciona un método relativamente simple y confiable para las estimaciones de resistencias tempranas en el hormigón. Permite estimar las resistencias de un hormigón bajo condiciones de temperatura variable

3 Los orígenes del Método de Madurez se remontan a 1940 con una serie de estudios realizados en Inglaterra sobre los métodos de curado acelerado. La primera vez que se utilizó madurez en Chile fue en la Central Antuco en 1982 Se utilizó para acelerar el desmolde del recubrimiento de los túneles. Se logró coordinar la faena con un ciclo de 24 horas. Redujo el costo de construcción en US$

4 Origen del Método Se utilizó en la construcción de las Dovelas del Metro Desmolde a 16 hrs con 250 kg/cm2 Se está utilizando para Desmolde de Losas en 24 horas Actualmente es muy utilizado en el Departamento de Carreteras Federales de E.E.U.U.

5 El método se basa en que la resistencia de un hormigón, con una dosificación determinada, está en función de su temperatura y del tiempo en el que se encuentra a dicha temperatura. Esto se puede expresar con la ecuación de madurez de Nurse-Saul: Madurez M t ( Ta T 0) x t 0

6 M t ( Ta T 0) x t En que: 0 M= madurez Ta = temperatura promedio del hormigón en el intervalo de tiempo t t = intervalo de tiempo elegido T0 = temperatura bajo la cual no hay ganancia de resistencia

7 El factor de madurez vs tiempo a partir de la fórmula de Nurse-Saul se puede describir como el área bajo la curva como lo muestra la figura: Madurez

8 Madurez El principio de madurez establece que distintas amasadas de un hormigón con una dosificación común tendrán la misma madurez y por lo tanto adquirirán la misma resistencia. Para el Datum T0 se han propuesto varios valores, sin embargo Saul sugiere T0=0 C

9 Para un mismo hormigón curado a baja temperatura durante mas tiempo, tiene un índice de madurez igual si este fue curado menos tiempo a mayor temperatura

10 La figura muestra la resistencia vs edad de un hormigón curado a distintas temperaturas el cual es llevado a un gráfico resistencia vs madurez Relación resistencia-madurez

11 Se han desarrollado diferentes formulas para determinar la relación resistencia - madurez: Relación resistencia -madurez

12 Si se grafican estas funciones para un mismo hormigón se observan curvas muy similares

13 Dado lo anterior, lo que normalmente se utiliza y es mas exacto para determinar la resistencia a partir de la madurez de un hormigón es la interpolación entre dos puntos temperatura-tiempo El procedimiento para determinar la relación de madurez vs resistencia de un determinado hormigón está descrito en la ASTM C1074

14 Procedimiento Se requiere preparar una serie de probetas (para compresión o flexotracción según sea el caso), que se curan en condiciones estándar y se ensayan en laboratorio, Para ello: Se toma una muestra de 19 probetas del hormigón a calibrar En una de las probetas se coloca un sensor de madurez, en el momento se llenarla

15 Procedimiento El sensor debe ubicarse en el centro del hormigón de la probeta Se inicializa el sensor una vez terminado de colocar el hormigón en la probeta Para ello se le introduce: obra, tipo de hormigón muestreado, y el equipo introduce automáticamente la hora y fecha. El valor Datum de temperatura es 0 C Las restantes probetas se cuidan de igual forma

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17 Procedimiento Se llevan todas las probetas a laboratorio y se curan de igual forma Se ensayan pares de probetas sin sensores a los 2,3,5,7,10, 14, 21, 28 y 90 días Se mide la madurez en la probeta con el sensor al momento de realizar el ensayo de resistencia Se calcula el promedio de resistencia de las dos probetas ensayadas

18 Procedimiento Con los resultados obtenidos se genera la curva madurez vs resistencia. El Laboratorio de Vialidad podrá confeccionar su propia curva. Se debe verificar la curva cada m3 de hormigón producido, ensayando a 3, 7, 14, 21 y 28 días Se acepta la curva de madurez del contratista si los puntos de madurez vs resistencia caen dentro de la tolerancia de ± 10%.

19 Resistencia (Kg/cm2) Curva de Madurez v.s. Resistencia % % Madurez ( C x hr) Comprobación de la relación Madurez - Resistencia

20 Procedimiento en obra El contratista, deberá colocar un sensor para medir madurez en el hormigón vaciado por el último camión de cada una de las jornadas de pavimentación. Estos sensores deberán ubicarse al menos 20 cm alejados del borde en la mitad del espesor de la losa y alejado de cualquier enfierradura.

21

22

23 Objetivos y ventajas Permite determinar el inicio del retiro de los moldajes Cuando una estructura puede ser sometida a cargas Cuando un pavimento puede ser dado a tránsito Permite conocer el momento en que el hormigón adquiere la resistencia necesaria para realizar el post tensado de cables o soltar el acero pretensado

24 Time(hrs) Temperat ure (ºC) Maturity (ºC-Hrs) M t 0 ( Ta T0) x t

25 EJEMPLO

26 Madurez ºC*h Confiabilidad del método 2F 2D 3A 3B 3C 3D 3E 3F 3G 4A 4B 4C 4D 4E 4F 4G 5A 5B 5C 5D 5E 5F 5G 6B 6D Horas

27 Gracias.

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