Ensayo de Abrams toma de muestras para ensayos de compresión

1. INTRODUCCIÓN.

Una de las propiedades más importantes del concreto en estado fresco es la manejabilidad, que desde el punto de vista de la producción y estudio del concreto ha tenido diversas concepciones, entre las que encontramos:

· Según el comité de la ACI 211 (American Concrete Institute) se considera como aquella propiedad del concreto mediante la cual se determina su capacidad para ser colocado y consolidado apropiadamente.

· Según el Road Research Laboratory queda definida como la cantidad de trabajo interno para producir una compactación completa.

· Se define también como el grado de facilidad o dificultad con que el concreto puede ser mezclado, manejado, colocado, transportado y terminado sin que pierda su homogeneidad.

La manejabilidad no puede ser medida directamente, pero existen diferentes métodos que permiten correlacionarla con alguna otra característica, dentro de ellos encontramos el ensayo de asentamiento, en donde se utiliza un molde en forma de tronco cono denominado cono de Abrams, que se desarrolla según la norma NTC 396 y que cita:

• El molde se coloca sobre una superficie plana no absorbente, con la abertura más pequeña hacia arriba. Posteriormente el molde se presiona hacia abajo, cogiendo las agarraderas, con el objeto de que al colocar la mezcla, ésta no se salga por la parte inferior del molde.

• Se llena el cono en 3 capas, cada una aproximadamente con una tercera parte del volumen total del molde. Cada capa se apisona 25 veces con una varilla lisa de 16mm de diámetro y más o menos 60cm de largo. La introducción de la varilla se debe hacer en diferentes sitios de la superficie con el fin de que la compactación sea homogénea en la sección transversal.

• Después de realizar el apisonamiento en la última capa, es necesario alisarse a ras la superficie; luego, se quita la mezcla que cayó al suelo alrededor de la base del molde, dejando limpia la zona aledaña.

• Inmediatamente después se retira el molde, alzándolo cuidadosamente en dirección vertical sin movimientos circulares o laterales y sin tocar la mezcla con el molde cuando éste se haya separado del concreto fresco.

• Se mide la diferencia de altura entre el molde y del concreto fresco asentado, valor que será determinante de la consistencia del concreto ensayado.

Figura 1. Cono de Abrams.

Figura 2. Procedimientos del ensayo de asentamiento.

La resistencia a la compresión por parte del concreto es una de las propiedades mecánicas que cobran mayor importancia en la industria de la construcción, y es por esto que se hace necesario un exhaustivo proceso de medida y verificación de la resistencia del concreto con el cual se trabaja.

La resistencia del concreto depende de un gran número de factores, entre los cuales encontramos el contenido de cemento, el contenido de aire, la granulometría de los agregados, la forma y textura de los agregados, la resistencia de los agregados, el tamaño máximo del agregado grueso, el fraguado del concreto, su edad, su curado, la temperatura y, el más importante, la relación agua – cemento.

Teniendo en cuenta cada uno de los factores mencionados y las especificaciones de diseño, se prepara una mezcla de concreto representativa que cumpla con las indicaciones de diseño para evaluar su resistencia.

Existen tres ensayos, principalmente, para medir la resistencia a la compresión de un concreto; el ensayo de cubos, muy utilizado en Europa, especialmente en Gran Bretaña y Alemania, consiste en elaborar moldes de 150mm de arista. El ensayo de prismas, que es utilizado con mucha menor regularidad, uno de los países que lo usa es Francia; las dimensiones más utilizadas son 70 x 70 x 350 mm y 100 x 100 x 500 mm. Por último, se procede a explicar con detalle el ensayo de cilindros, pues fué el utilizado en el laboratorio:

Ensayo de cilindros.

Es el mayormente utilizado, las probetas se funden en moldes especiales de acero o hierro fundido que tienen 15cm de diámetro y 30cm de altura. El procedimiento consiste en:

• Aceitar el interior del cilindro para evitar que el concreto se adhiera al metal.
• El cilindro se llena en tres capas de igual altura y cada capa se apisona con una varilla lisa de 16mm de diámetro, con uno de sus extremos redondeados; la varilla se hunde 25 veces por capa en diferentes sitios de la superficie del concreto. Al final de la compactación, se completa el llenado del molde con más mezcla y se alisa la superficie con la ayuda del palustre.
• Cuando las capas se han llenado, se dan unos golpes con un martillo de caucho o con la misma varilla con el objeto de eliminar las burbujas de aire que se hayan podido adherir al molde o hayan quedado embebidas en el molde.
• Luego, los cilindros deben quedar en reposo, en sitio cubierto y protegidos de cualquier golpe o vibración, y al día siguiente se les quita el molde cuidadosamente.
• Después de remover el molde, los cilindros deben ser sometidos a un proceso de curado en tanques con agua de cal, o en un cuarto de curado a 21ºC – 25ºC, con el fin de evitar la evaporación del agua que contiene el cilindro por la acción del aire o del sol y el desarrollo de la resistencia se lleve a cabo en condiciones constantes a través del tiempo.
• La resistencia a la compresión de los cilindros se mide con una prensa que aplica carga sobre la superficie superior del cilindro.

Figura 3. Elaboración de cilindros de concreto.

1. OBJETIVO.

Realizar el ensayo de asentamiento a un diseño de mezcla determinado con el fin de determinar su consistencia y elaborar muestras cilíndricas para ensayos de resistencia a la compresión.

2. MATERIALES Y EQUIPOS.

Cemento portland.

Agregado fino – Arena.

Agregado grueso – China.

Agua.

Palustre.

Pala.

Cono de Abrams.

Moldes cilíndricos.

Balanza.

3. EXPERIENCIA.

Los procedimientos de ensayo de asentamiento se llevaron a cabo cumpliendo con la norma NTC 396, y el procedimiento para la toma de las muestras cilíndricas se rigió a la norma NTC 454.

Primero que todo, se preparó una mezcla de concreto con una proporción en volumen de 1-2-2 y una relación agua – cemento de 0.5, utilizando (8lt) 8470gr de cemento, 4.235lt de agua, 8lt de arena y 16lt de china. Luego, se procedió a llevar a cabo el ensayo de asentamiento, cuyo resultado fué un asentamiento de 0cm, lo que indicó que la consistencia de la mezcla era totalmente seca, al mismo tiempo esto significa que la manejabilidad de la mezcla era muy baja, éste resultado fu por lo que se decidió aumentar el contenido de agua, con el fin de mejorar esta propiedad.

Seguidamente se realizó una mezcla con proporción de volumen 1-2-2, en este caso la relación agua cemento fué de 0.74, utilizando (8lt) 8470gr de cemento, 6.235lt de agua, 16lt de arena y 16lt de china. Inmediatamente, se realizó el ensayo de asentamiento y el resultado obtenido fué un asentamiento de 7cm, lo que quiere decir que la mezcla presentaba consistencia media y que su manejabilidad se encontraba dentro de rangos normales.

Por último, con ésta muestra, se procedió a rellenar los moldes cilíndricos, previamente aceitados, según lo indica la norma, rellenando en tres partes iguales dando en cada una de ellas 25 golpes con la varilla especificada hasta llenar a ras, los cilindros fueron llevados a un lugar cubierto y protegidos de la vibración.

MEZCLA	CARACTERÍSTICAS DE LA MEZCLA					ASENTAMIENTO (cm)
	Peso cemento (gr)	Relación A/C	Peso de agua (gr)	Volumen de arena (lt)	Volumen de china (lt)
1	8470	0.50	4235	16	16	0
2	8470	0.74	6235	16	16	7

Tabla 1. Características y asentamientos de las mezclas.

MEZCLA	CONSISTENCIA
1	Totalmente seca
2	Media

Tabla 2. Consistencia de las mezclas.

1. CONCLUSIONES.

Después de la elaboración de las mezclas en el laboratorio, se puede deducir que la manejabilidad de un concreto depende indiscutiblemente y en gran parte de las proporciones de sus agregados, de la relación agua – cemento, pues existen diversos factores adicionales que intervienen en ella tales como las propiedades del cemento, el contenido de aire, la presencia y propiedades de los aditivos, la temperatura, entre otros.

Teniendo en cuenta la experiencia, se puede concluir que uno de los factores que contribuyó a la obtención de consistencia totalmente seca para la primera mezcla fué la falta de continuidad en la granulometría, especialmente del agregado grueso.