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TÉCNICA PERUANA 2011
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HORMIGÓN (CONCRETO). Método para la obtención y
ensayo de corazones diamantino y vigas seccionadas de
hormigón (Concreto)
CONCRETE. Standard test method for obtaining and testing cores and sawed beams of concrete
2011-xx-xx 2ª Edición
“Este documento se encuentra en etapa de estudio, sujeto a posible cambio. No debe ser usado como Norma Técnica Peruana” Precio basado en 16 páginas I.C.S.: 91.100.30 ESTA NORMA ES RECOMENDABLE Descriptores: Resistencia a la compresión,; hormigón (concreto); corazón diamantino de hormigón (concreto); hormigón (concreto) tallado; resistencia a la flexión; resistencia a la tracción por compresión diametral
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HORMIGÓN (CONCRETO). Método para la obtención
y ensayo de corazones diamantino y vigas seccionadas de
hormigón (Concreto)
1. OBJETO
Este Proyecto de Norma Técnica Peruana establece la obtención, preparación y ensayo de corazones diamantino de concreto por longitud o resistencia a la compresión o determinaciones de resistencia a la tracción por compresión.
Nota 1 – El Apéndice X1 provee recomendaciones para la obtención y ensayo de vigas seccionadas para su desempeño en flexión.
2. REFERENCIAS NORMATIVAS
Las siguientes normas contienen disposiciones que al ser citadas en este texto, constituyen requisitos de esta Norma Técnica Peruana. Las ediciones indicadas estaban en vigencia en el momento de esta publicación. Como toda Norma está sujeta a revisión, se recomienda a aquellos que realicen acuerdos en base a ellas, que analicen la conveniencia de usar las ediciones recientes de las normas citadas seguidamente. El Organismo Peruano de Normalización posee la información de las Normas Técnicas Peruanas en vigencia en todo momento.
2.1 Normas Técnicas Peruanas
2.1.1 NTP 339.034:2008 HORMIGÓN (CONCRETO). Método de ensayo normalizado para la determinación de la resistencia a la compresión del concreto, en muestras cilíndricas
2.1.3 NTP 339.037:2008 HORMIGON (CONCRETO). Práctica normalizada para el refrentado de testigos cilíndricos de hormigón (concreto).
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2.2.1 ASTM C 670: 1996 Standard Practice for Preparing Precision and Bias Statements for Test Methods for Construction Materials
2.2.2 ASTM C 823: xxxx Practice for Examination and Sampling of Hardened Concrete in Constructions
3. CAMPO DE APLICACIÓN
3.1 Esta Norma Técnica Peruana establece los procedimientos normalizados para la obtención y ensayo de especímenes para la determinación de la resistencia a la compresión, tracción y flexión de hormigón (Concreto) "in situ".
3.2 Generalmente, los especímenes de ensayo serán obtenidos cuando exista una duda acerca de la calidad del hormigón (concreto) colocado "in situ" debido a resultados bajos de resistencia durante la construcción o existan indicios de daños en la estructura. Adicionalmente, este método puede ser utilizado para obtener información de resistencias de estructuras antiguas.
3.3 La resistencia del concreto es afectada por la ubicación del mismo en un elemento estructural, el concreto en la base tiende a ser más sólido que el concreto en el tope. La resistencia del corazón diamantino también afectado por su orientación relativa al plano horizontal del concreto como fue colocado, con resistencias tendientes a ser bajas cuando se miden paralelas al plano horizontal. Estos factores serán considerados al planificar la ubicación para la obtención de muestras de concreto y en la comparación de los resultados de resistencias.
3.4 La resistencia del concreto medida por corazones diamantino de ensayo es afectada por la cantidad y distribución de humedad en el espécimen al tiempo de ensayo. No existe un procedimiento estándar para condicionar al espécimen y que nos asegure que al tiempo de ensayo este estará en idéntica condición de humedad que el concreto en la estructura. El proceso de acondicionamiento de humedad en este método de ensayo es intentado para proveer las condiciones de humedad reproducibles tal que minimice las variaciones en el laboratorio y entre laboratorios, y reducir los efectos de humedad introducidos durante la preparación del espécimen
3.5 No existe una relación universal entre la resistencia a la compresión de un
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corazón diamantino perforado y la correspondiente resistencia a la compresión de una probeta cilíndrica normalizada. La relación es afectada por varios factores como el nivel de resistencia del hormigón (Concreto), la calidad histórica de la temperatura y humedad del lugar, y la ganancia de resistencia característica del hormigón (Concreto). Históricamente, se ha asumido que la resistencia de los corazones diamantino son generalmente el 85 % de la correspondiente resistencia de la probeta cilíndrica normalizada, pero esto no es aplicable a todas las situaciones. El criterio de aceptación de la resistencia del corazón diamantino deberá ser el establecido en el Reglamento Nacional de Construcciones. La NTE 060 provee los criterios de aceptación de la resistencia del corazón diamantino perforado (Extracción diamantina) para estructuras nuevas.
4. APARATOS
4.1 Taladro: Para obtener corazones diamantino, con broca tubular impregnada con fragmentos de diamante.
4.2 Sierra: Para recortar los extremos de los corazones diamantino. La sierra debe tener extremos cortantes de diamante o carburo de silicio y debe ser capaz de cortar los corazones diamantino sin producir fracturas o desprendimientos a las partículas de los agregados.
5. MUESTREO
5.1 General
5.1.1 Las muestras de hormigón (Concreto) endurecido en la preparación de especímenes para pruebas de resistencia no deberán ser extraídas hasta que el hormigón (Concreto) sea lo suficientemente resistente como para soportar su remoción sin alterar la adherencia entre el mortero y el agregado grueso (Ver Nota 2 y Nota 3). Las muestras de hormigón (Concreto) endurecido que demuestren defectos o que hayan sufrido daños en el proceso de remoción, no serán utilizadas para realizar el ensayo de resistencia.
Nota 2 La practica ASTM C 823 provee la guía sobre el desarrollo de un plan de muestreo para concreto en construcciones.
Nota 3 No es posible especificar una edad mínima de cuándo el hormigón (Concreto) es lo suficientemente resistente como para mantenerse sin daño durante la extracción, debido a que la resistencia a una edad depende de la historia del curado y el grado de resistencia del hormigón
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7. Corazones diamantino para resistencia a la compresión
7.1 Diámetro: El diámetro de los especímenes para la determinación de resistencia a la compresión en miembros estructurales en plataforma de carga será al menos de 94 mm (3,70 pulgada). Para miembros estructurales sin carga en plataforma o cuando es imposible obtener corazones diamantino con relaciones longitud/diámetro (L/D) mayores o iguales a 1, los diámetros de los corazones diamantino menores que 94 mm no están prohibidos (Ver Nota 4). Para hormigones (concretos) con un agregado de tamaño máximo nominal mayor o igual a 37,5 mm (1½ pulgada), los diámetros de los corazones diamantino serán como los indicados por el supervisor de pruebas (Ver Nota 5)
Nota 4 – Las resistencias a la compresión de corazones diamantino con diámetros nominales de 50 mm (2 pulg) son conocidas a ser comúnmente bajas y más variables que aquellos corazones diamantino que tienen diámetro nominal de 100 mm (4 pulg). En suma, corazones diamantino de pequeños diámetros parecen ser más sensibles al efecto de la relación longitud / diámetro.
Nota 5 – El diámetro mínimo preferible de un corazones diamantino es tres veces el tamaño nominal máximo del agregado grueso, pero sería de al menos dos veces el tamaño nominal máximo del agregado grueso.
7.2 Longitud – La longitud preferible del espécimen capeado o pulido está entre 1.9 y 2.1 veces el diámetro. Si la relación de longitud/diámetro (L/D) del corazones diamantino excede 2.1, reducir la longitud del mismo hasta que la relación del espécimen capeado o pulido este entre 1.9 y 2.1. Los especimenes con relaciones longitud / diámetro igual o menores que 1.75 requieren correcciones a las mediciones de resistencia a la compresión. Un factor de corrección de resistencia no es requerido para L/D mayor que 1.75. Un corazón diamantino que tenga longitud máxima de menos del 95 % de su diámetro antes de capeado o una longitud menor que el 95 % de su diámetro después de capeado o pulido no será ensayado.
7.3 Condiciones de humedad: Los especímenes de prueba deberán ser ensayados en condiciones representativas de humedad de la obra o según lo exija la autoridad responsable de la supervisión. El proceso indicado en este método de ensayo respecto la condición de humedad de especímenes es intentado para preservar la humedad de los corazones diamantino y proveer una condición de humedad reproducible que
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minimice los efectos de la gradiente de humedad introducidos por el humedecimiento durante la perforación y preparación de las muestras.
7.3.1 Luego que los corazones diamantino han sido extraídos, secar el agua de la superficie del corazón diamantino. Cuando las superficies parecen estar secas, pero no en más de 1 h de extraídas, colocar los corazones diamantino en bolsas de plástico separadas o en contenedores no absorbentes y selladas para prevenir la pérdida de humedad. Mantenerlos a temperatura ambiente y protegerlos de la exposición a la luz solar. Transportarlos al laboratorio de pruebas tan pronto como sea posible. Mantener las muestras en las bolsas de plástico o recipientes sellados todo el tiempo excepto en la preparación de las bases y por un tiempo máximo de 2 h para permitir el capeado o refrentado antes del ensayo.
7.3.2 Si es usado el agua durante la extracción o en el pulido de las superficies o bases, completar esta operación tan pronto como sea posible, pero no en más de 2 días luego de la extracción de los corazones diamantino a menos que haya contra indicación del Supervisor de pruebas. Luego de completar la preparación de las bases, secar las superficies y colocar los corazones diamantino en las bolsas de plásticos o contenedores no absorbentes. Minimizar la duración de exposición al agua durante la preparación de las bases.
7.3.3 Conservar los corazones diamantino en las bolsas de plástico o recipientes no absorbentes por al menos 5 días antes de ser ensayadas o por indicación del Supervisor.
Nota 6 – El período de almacenamiento de al menos 5 días es intentado para reducir las gradientes de humedad cuando los corazones diamantino es extraído o humedecido durante la perforación o pulido.
7.3.4 Cuando la dirección está dada para ensayar los corazones diamantino en una condición de humedad diferente de lo indicado en 7.3.1, 7.3.2 y 7.3.3, reportar el procedimiento alternativo.
7.4 Aserrado de bases. Las bases de los corazones diamantino a ser ensayados en compresión serán planas, y perpendiculares al eje longitudinal de conformidad con la NTP 339.034. Si es necesario, aserrar las bases de los corazones diamantino que serán capeados, antes de ser capeados se deberán cumplir con los siguientes requisitos:
7.4.1 Proyecciones, si las hay, no deberán exceder los 5 mm por encima de las superficies terminadas.
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Relación L/D corrección Factor de corrección 1.75 0. 1.50 0. 1.25 0. 1.0 0.
Usar interpolación para determinar los factores de corrección para valores L/D no indicados en la tabla.
Nota 7 – Los factores de corrección dependen de varias condiciones tales como condición de humedad, nivel de resistencia y módulo de elasticidad. Los valores promedio para correcciones debido a la relación L/D están indicados en la tabla. Estos factores de corrección se aplican a concretos de baja densidad, teniendo una densidad entre 1600 y 1920 Kg/m3 y concretos de densidad normal. Son aplicables para ambos concretos secos o húmedos para resistencias entre 14 MPa y 42 MPa. Para resistencias mayores que 70 MPa la data de ensayos en corazones diamantino muestran que los factores de corrección pueden ser mayores que los listados anteriormente.
7.10 Reporte. Reportar los resultados requeridos por la NTP 339.034 con la adición de la siguiente información:
7.10.1 Longitud de los corazones diamantino tal como fue extraído con aproximación de 5 mm
7.10.2 Longitud del espécimen de ensayo antes y después del refrentado o base pulida con aproximación de 2 mm y diámetro promedio de los corazones diamantino con aproximación de 0.2 mm o 2 mm como se indica en 7.7.
7.10.3 Resistencia a la compresión con aproximación 0.1 MPa cuando el diámetro es medido con aproximación de 0.2 mm y con aproximación de 0.5 MPa cuando el diámetro es medido con aproximación de 2 mm, después de la corrección para la relación L/D cuando sea requerido.
7.10.4 Dirección de aplicación de la carga sobre el espécimen con respecto al plano horizontal del concreto como fue colocado.
7.10.5 La historia de la condición de humedad:
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7.10.5.1 La data y fecha en que fue obtenido el corazón diamantino y primera colocación en bolsa sellada o contenedor no absorbente.
7.10.5.2 Si se usó agua en la preparación de las bases, data y fecha en que la preparación de las bases fue terminada y los corazones diamantino fueron embolsados y sellados.
7.10.6 La data y fecha del ensayo
7.10.7 Tamaño nominal máximo del agregado usado para el concreto
7.10.8 Si es determinada, la densidad
7.10.9 Si es aplicable, la descripción o defectos del corazón diamantino que no serán ensayados
7.10.10 Si alguna variación de este método de ensayo fue requerida, describa la variación y explique porque hubo esta necesidad
7.11 Precisión:
7.11.1 El coeficiente de variación sobre corazones diamantino para un operador ha sido definido a ser 3.2 % para un rango de resistencia a la compresión de 32 MPa y 48. MPa. Por lo que, resultados de 2 ensayos apropiadamente conducidos en corazones diamantino os simples por el mismo operador sobre la misma muestra de material no diferirán uno del otro por más de 9 % de su promedio.
7.11.2 El coeficiente de variación sobre corazones diamantino en el multi- laboratorio ha sido definido a ser 4.7 % para un rango de resistencia a la compresión entre 32.0 MPa y 48.3 MPa. Por lo que, Resultados de 2 ensayos apropiadamente conducidos sobre muestras de corazones diamantino del mismo concreto endurecido (Donde un ensayo simple es definido como el promedio de 2 corazones diamantino, cada uno hecho de extracciones adyacentes separadas de 100 mm de diámetro, y ensayados en 2 laboratorios diferentes no diferirán uno del otro por más de 13 % de su promedio.
7.12 Sesgo. Desde que no es aceptado un material de referencia idóneo para determinación de sesgo por el procedimiento en este método de ensayo, ningún estadístico de sesgo existe en la actualidad.
8. Corazones diamantino para resistencia a la tracción por compresión
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8.7 Sesgo: Desde que no es aceptado un material de referencia idóneo para determinación de sesgo por el procedimiento en este método de ensayo, ningún estadístico de sesgo existe en la actualidad.
9. ANTECEDENTES
9.1 NTP 339.059: 2001 HORMIGÓN (CONCRETO). Método para la extracción y ensayo de probetas cilíndricas y viguetas de hormigón endurecido
9.2 ASTM C42:2010 Standard Test Method for Obtaining and Testing Drilled Cores and Sawed Beams of Concrete
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ANEXO A
(Informativo)
A1. VIGAS SECCIONADAS PARA RESISTENCIA A LA FLEXIÓN
A1.1 General
A1.1.1 Hay data insuficiente sobre los efectos de muchas variables que podrían afectar la medida de flexión por rendimiento de vigas seccionadas. Recursos considerables son necesarios para proveer la data necesaria para desarrollar un método de ensayo definitivo y el acompañamiento de la data de precisión. Mientras que esta es generada, las siguientes recomendaciones generales son indicadas para obtener y ensayar vigas seccionadas.
A1.1.2 Las pruebas de vigas seccionadas en un concreto existente no en un método preferente para asegurar la resistencia a la flexión en el lugar por la dificultad en la obtención de la geometría correcta y por el riesgo de dañar los especímenes con el proceso de corte, sub-siguiente manipuleo, y condición de humedad incorrecta. La resistencia a la flexión “In situ” necesita ser asegurada, la resistencia a la tracción por compresión puede ser medida sobre los corazones diamantino de conformidad con la sección 8 y las relaciones publicadas entre resistencia a la flexión y resistencia a la tracción por compresión pueden ser aplicadas. Si es necesario ensayar vigas seccionadas, el Supervisor de pruebas proveerá las instrucciones sobre el tamaño de las vigas, tolerancias en dimensiones, y como las vigas serán orientadas en el aparato de pruebas.
A1.2 Especimenes de pruebas
A1.2.1 Dimensiones
Una viga para la determinación de la resistencia a la flexión tendrá una sección recta, esta puede ser de 100 x 100 mm si el tamaño nominal máximo del agregado es de 25 mm o menos; en otro caso la sección recta será de 150 x 150 mm. Las dimensiones de la sección recta estarán en el ± 2 % de estas dimensiones nominales. Si el ancho de la viga está controlado por el ancho del elemento estructural, el Supervisor de pruebas necesita especificar las dimensiones de la viga. El espécimen de prueba será al menos de 50 mm mayor que 3 veces la dimensión de la sección recta nominal. Cuando las vigas son requeridas para medir otras propiedades diferentes que la resistencia a la flexión, como son la tenacidad, las dimensiones de las vigas estarán de conformidad con los requisitos del método de ensayo aplicable.
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respecto a la posición de esta en el concreto como fue colocado será registrado y reportado.
A1.5 Reporte
A1.5.1 Los resultados de ensayo serán reportados de conformidad con las provisiones aplicables del método de prueba NTP 339.078.
A1.5.2 El reporte de ensayo incluirá la siguiente información:
A1.5.2.1 La condición de humedad al tiempo del ensayo.
A1.5.2.2 La orientación de la cara de la superficie en tracción con respecto a la posición de esta superficie en la estructura.
