Resistencia del hormigón mediante esclerómetro. Ensayo y valores de Fc

Con lo descrito en la entrada anterior de este monográfico sobre la determinación de la resistencia del hormigón o concreto mediante esclerómetro ya conocemos que son múltiples los factores de influencia que actúan sobre el resultado de las mediciones. En esta entrada veremos cómo se relacionan los valores del índice de rebote y la resistencia a compresión del hormigón o concreto.

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Número de determinaciones

En primer lugar debemos establecer unas características de la toma de valores de índice de rebote en número y forma. Para Schmidthammer sin CRello nos basaremos en la norma ASTM C805 (Standard Test Method for Rebound Number of Hardened Concrete) y la UNE-EN-12504-2 (Ensayos de hormigón en estructuras. Parte 2: Ensayos no destructivos. Determinación del índice de rebote). Ambas normas requieren de piezas con un espesor mayor a los 100 mm, de superficie lisa y seca, con el esclerómetro en posición perpendicular a la superficie de ensayo y distanciando los puntos de ensayo un mínimo de 25 mm. Mientras que la ASTM C805 marca un número de lecturas de 10, la UNE señala un valor de 9 determinaciones.

Una vez hemos obtenido estos valores, solo se consideran validos en el caso que:

ASTM C805: Se descartan todas las lecturas que difieran en más de 6 unidades de la media. Si existen más de dos lecturas que cumplan esta condición debe descartarse el conjunto.

UNE-EN-12504-2: Si el número de lecturas que difieren de la mediana es igual o superior al 20% se descarta el conjunto.

Observe la diferencia entre media y mediana. Recordamos que mientas la media aritmética la hallaremos dividendo la suma de los valores entre el número de valores, la mediana la obtenemos del valor central si ordenamos los datos de mayor a menor o viceversa (en el caso de valores pares, la media de los valores centrales)

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Elementos a ensayar

Cuando estamos ensayando muestras confeccionadas en laboratorio o extraídas por medios mecánicos de elementos de obra la relación entre muestra y pieza es unitaria, si bien Bungey indica la necesidad de que las lecturas sean tomadas al menos en las dos caras verticales de piezas cilíndricas o cúbicas.

En obra no debemos utilizar esta misma relación. Elementos verticales como los pilares deben ensayarse en sus tres tercios de altura (inferior, medio y alto) incluso dividiendo en mayor número de sectores en el caso de pilas o pilares de gran altura. Otros elementos como las vigas planas, quedan más limitados por sus caras encofradas (una o dos) y en el caso de las vigas de cuelgue deben ensayarse vertical y horizontalmente. Esto se justifica por los cambios de las características finales del hormigón o concreto endurecido por causa de la disgregación, diferencias de vibrado, curado o entramado de armaduras

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Conversión de unidades

Los valores obtenidos de índice de rebote son adimensionales. Para traducir este valor a la resistencia a compresión cada esclerómetro tiene una curva dimensionada de acuerdo con sus características, y en algunos casos, con los hormigones típicos de la zona.

Un valor general lo determinan las siguientes ecuaciones que configuran lo que se denomina curva básica:

Para un índice de rebote entre 20 y 24: Fc = 1,73 x IR – 34,5

Para un índice de rebote entre 25 y 50: Fc = 1,25 x IR – 23,0

Debemos tener en cuenta las indicaciones del esclerómetro en cuanto a la variación entre lecturas tomadas en vertical u horizontal

En posteriores entradas, cuando relacionemos los distintos métodos de determinación de la resistencia en el hormigón endurecido (testigos, esclerometría y ultrasonidos) veremos que, para ajustar los resultados, se desplaza esta curva en función de los valores obtenidos con otros métodos.

Diversos autores proponen distintas curvas de interpretación incluyendo otros valores como las características dimensionales de la probeta, el tipo de árido, el valor de resistencia esperado o la edad del hormigón o concreto. También se proponen distintas curvas que representan los límites de confianza del ensayo. Bungey indica que incluso en los ensayos de laboratorio se aprecia una variación de un ± 15% en el valor de la resistencia en mezclas iguales, por lo que podemos esperar una precisión en el índice de rebote medio de ± 15 / √n% con una confianza del 95 %.

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Factores de corrección

Múltiples son las propuestas de factores de corrección para los resultados de resistencia a compresión obtenidos por índice de rebote; tantos como los factores de influencia y los autores que han investigado sobre su influencia. Nos quedamos con dos de los más importantes a nuestro criterio.

Factor de forma en piezas confeccionadas en laboratorio o extraídas in situ

-Estándares: Pieza cúbica de 150 mm de lado o cilíndrica de diámetro 100 mm por 100 mm de altura: Factor de corrección 1.

-Pieza cúbica de 200 mm de lado o cilíndrica de diámetro 200 mm por 200 mm de altura: Factor de corrección 0,95.

-Pieza cúbica de 300 mm de lado o cilíndrica de diámetro 100 mm por 200 mm de altura: Factor de corrección 0,86.

-Pieza cilíndrica de diámetro 100 mm por 100 mm de altura: Factor de corrección 1,02.

-Pieza cilíndrica de diámetro 100 mm por 200 mm de altura: Factor de corrección 0,86.

-Pieza cilíndrica de diámetro 150 mm por 300 mm de altura: Factor de corrección 0,81.

Factor de influencia de la profundidad de carbonatación

En la anterior entrada de este monográfico vimos cómo la carbonatación superficial ofrece unos valores de resistencia superficiales sobreestimados. A continuación se muestran los factores de corrección aplicables en función de la profundidad de carbonatación que presente la pieza a ensayar.

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Otros ensayos de dureza en el hormigón

Martillo Frank: Dureza superficial por medición del diámetro de huella impresa de una bola de acero.

Esclerómetro Windsor: Medición de la profundidad de penetración de un clavo de acero disparado por una pistola sobre la superficie del hormigón.

Referencias bibliográficas (29) (34) (45) y (48)
Damos las gracias a Antonio Balonga (Arquitecto Técnico) por cedernos las fotografías de su esclerómetro y la documentación correspondiente. El mismo data de 1961 y según nos comenta Antonio está en perfecto estado de uso.
 
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