ASTM Designación: C 192/C 192M – 02

ASTM Designación: C 192/C 192M – 02

Práctica Estándar para

Elaboración y Curado en el Laboratorio de
Especímenes de Concreto para Ensayo


1. Alcance
1.1 Esta práctica cubre el procedimiento para la elaboración y curado de especímenes de concreto en el laboratorio bajo controles precisos de materiales y condiciones de ensayo, usando concreto que puede ser consolidado por varillado o vibrado como se describe aquí.
1.2 Los valores dados en unidades SI o en lb-pulg deben ser considerados separada-mente como estándar. Las unidades SI son mostrados en corchetes. Los valores dados en cada sistema pueden no ser equivalentes; por lo tanto, cada sistema debe ser usado independientemente uno del otro. La combinación de valores de dos sistemas puede resultar en que no hay concordancia.
1.3 Este estándar no pretende señalar todos los problemas de seguridad, asociados con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma, establecer la seguridad apropiada y practicas saludables así como determinar la aplicabilidad de las limitacio-nes reguladoras antes de su uso.

2. Documentos de Referencia

2.1 Estándares ASTM:
C 31/31M Práctica para Elaboración y Curado de Especímenes de Concreto en Obra
C 70 Método de Ensayo para Superficies Húmedas en Agregado Fino
C 125 Terminología Relacionada al Concreto y Agregados para el Concreto
C 127 Método de Ensayo para la Densidad, Densidad Relativa ( Gravedad Específica) y Absorción del Agregado Grueso
C 128 Método de Ensayo para la Densidad, Densidad Relativa ( Gravedad Específica) y Absorción del Agregado Fino
C 138 Método de Ensayo para Peso Unitario, Rendimiento y Contenido de Aire (Gravimétrico) del Concreto
C 143/C 143M Método para El Revenimiento de Concreto de Cemento Hidráulico
C 172 Práctica para el Muestreo del Concreto Mezclado Fresco
C 173 Método de Ensayo para el Contenido de Aire del Concreto Mezclado Fresco por el Método Volumétrico
C 231 Método de Ensayo para el Contenido de Aire del Concreto Mezclado Fresco por el Método de Presión
C 330 Especificación para Agregados de Peso Ligero para Estructuras de Concreto
C 403/C 403M Método de Ensayo para Tiempo de Fraguado de Mezclas de Concreto por la Resistencia a la Penetración
C 470/C 470 M Especificación para Moldes de Encofrado Vertical en Cilindros de Concreto
C 511 Especificación para Cabinas de Humedad, Cuartos Húmedos y Tanques para Almacenamiento de Agua Usados en el Ensayo de Cementos Hidráulicos y Concretos.
C 566 Método de Ensayo para El Contenido de Humedad Total del Agregado por Secado
C 617 Práctica para El Cabeceo de Especímenes Cilíndricos de Concreto
C 1064 Método de Ensayo para La Temperatura de Concreto Mezclado Fresco de Cemento Portland
C 1077 Práctica para Laboratorios de Ensayo de Concreto y Agregados para Concreto Usados en La Construcción y Criterios para la Evaluación de Laboratorios
2.2 Publicaciones del Instituto Americano del Concreto:
211.3 Práctica para la Selección de Proporciones de Concreto sin Revenimiento
309 Guía para La Consolidación del Concreto

3. Significado y Uso

3.1 Esta práctica provee los requerimientos estandarizados para la preparación de materiales, mezclado de concreto y elaboración y curado de especímenes de concreto bajo condiciones de laboratorio.
3.2 Si la preparación del especímen es controlado como se estipula aquí, los especíme nes pueden ser usados como información para los siguientes propósitos :
3.2.1 Proporcionamientos de mezcla para proyecto de concreto
3.2.2 Evaluación de diferentes mezclas y materiales
3.2.3 Correlación con ensayos no destructivos
3.2.4 Suministrar especímenes para propósitos de investigación

Nota 1 – Los resultados de ensayos al concreto en especímenes elaborados y curados usando esta práctica son ampliamente utilizados. Pueden ser la base de aceptación para proyectos de concreto, investigación de evaluaciones y otros estudios. El cuidado y conocimiento en la manipulación de materia-les, concreto mezclado, moldeo de especímenes de ensayo y curado de especímenes es necesario. Muchos laboratorios que ejecutan este importante trabajo son independientemente inspeccionados o acreditados. La Práctica C 1077 identifica y define obligaciones, responsabilidades, incluyendo responsa-bilidades del personal del laboratorio y requerimientos técnicos mínimos para el equipo de laboratorio usado. Muchos laboratorios garantizan técnicos capacitados para participar en programas de certifica-ción nacional tal como el programa de Técnico de Laboratorio del Instituto Americano del Concreto o un programa equivalente.

4. Aparatos

4.1 Moldes en General – Los moldes para especímenes o sujetadores que están en contacto con el concreto pueden ser hechos de acero, hierro fundido u otro material no absorbente, no reactivo con concreto portland u otros cementos hidráulicos. Los moldes tendrán las dimensiones y tolerancias especificadas en el método para el cual los especímenes son requeridos. Los moldes mantendrán sus dimensiones y formas bajo todas las condiciones de uso. La impermeabilidad al agua de los moldes debe ser evaluada por la capacidad de mantener agua vertida dentro de ellos. Los procedimien-tos de ensayo para la impermeabilidad al agua son dados en la sección de los métodos para elongación, absorción e impermeabilidad de la especificación C 470/C 470M. El sello adecuado, tal como grasa gruesa, arcilla modelada o parafina microcristalina pueden ser usadas donde sea necesario para prevenir fugas de agua a través de las juntas. Deben ser provistos los medios para mantener los platos de las bases unidos firmemente a los moldes. Los moldes reusables serán ligeramente cubiertos con aceite mineral o un adecuado material desenmoldante no reactivo antes de su uso.

4.2 Moldes Cilíndricos:
4.2.1 Moldes para Especímenes Colados Verticalmente deben cumplir con los requerimientos de 4.1 y la Especificación C 470/C 470M.
4.2.2 Moldes para Cilindros Colados Horizontalmente deben cumplir con los requerimi-entos de 4.1 y los requerimientos para simetría y tolerancia dimensional en la sección de requisitos generales excepto para los de verticalidad de la Especificación C 470/C 470M. El uso de moldes horizontales es solo para especímenes longitudinales que contienen axialmente embebido calibradores de deformación. Los moldes para cilindros horizontales que son llenados mientras están apoyados en una posición horizontal tendrán un canal de llenado paralelo al eje del molde, el cual se extiende en toda la longitud para recibir el concreto. El ancho del canal debe ser la mitad del diámetro del especímen. Si es necesario los bordes del canal pueden ser reforzados para man-tener la estabilidad dimensional. A menos que los especímenes vayan a ser cabeceados o esmerilados para producir extremos planos, los moldes estarán provistos con dos platos en los extremos de metal redondeado de al menos 1 pulg [25 mm] de espesor y las superficies de trabajo cumplirán con los requerimientos de planeidad y rugosidad dados en la sección de platos de cabeceo en la Práctica C 617. Se debe prevenir que ambos extremos de los platos sean fijados firmemente al molde. La superficie interior de cada plato será provisto con al menos tres orejas o clavijas de aproximadamente 1 pulg [25 mm] de longitud, firmemente sujetadas al plato para embeberse en el concreto. Una base del plato será perforado a partir del interior en un ángulo que permita al alambre guía del calibrador de deformación sacar el especímen a través del borde del plato. Deberá procurarse una posición precisa para el calibrador de deformación. Todos los orificios serán tan pequeños como sea posible para minimizar las alteraciones de las posteriores medidas de deformación y serán sellados para evitar fugas de agua.

4.3 Vigas y Moldes Prismáticos -- serán de forma rectangular ( a menos que se especi-fique otra cosa) y de las dimensiones requeridas para fabricar el tamaño del especímen deseado. Las superficies interiores de los moldes serán lisas y libres de indentaciones. Los lados del fondo y los extremos estarán en ángulo recto uno con respecto al otro y serán rectos, alineados y libres de curvatura. Las variaciones máximas de la sección transversal nominal no excederán 1/8 pulg [3 mm] para moldes con profundidades o ancho de 6 pulg [150 mm] o más y 1/16 pulg [2 mm] para moldes de profundidad o ancho menor. Excepto para especímenes a flexión, los moldes no variarán en la longi-tud nominal por más de 1/16 pulg [2 mm]. Los moldes para flexión no serán más pequeños que 1/16 pulg [2 mm] de la longitud requerida, pero pueden excederlo por más de esa cantidad.
4.4 Barra de Apisonado – Dos tamaños están especificados en los métodos ASTM. Cada una será redonda, barra de acero recta con al menos el extremo de apisonado redondeado con la punta semiesférica del mismo diámetro de la barra. Ambos extre-mos pueden ser redondeados, si se prefiere.
4.4.1 Largo de la barra, diámetro 5/8 pulg [16 mm] y aproximadamente de 24 pulg [600 mm] de longitud.
4.4.2 Barra más Pequeña, diámetro 3/8 pulg [10 mm] y aproximadamente de 12 pulg [300 mm] de longitud.
4.5 Mazos – Un mazo con cabeza de hule o cuero que pesen 1.25 ± 0.50 lb [0.6 ± 0.20 kg.] serán utilizados.
4.6 Vibradores:
4.6.1 La frecuencia del vibrador será de al menos 7000 vibraciones por minuto [115 Hz] cuando el vibrador este operando en el concreto. El diámetro de un vibrador redondo será no más que un cuarto del diámetro del molde cilíndrico o un cuarto del ancho del molde de viga o prisma. Otras formas de vibradores tendrán un perímetro equivalente a la circunferencia de un vibrador redondo apropiado. La longitud combinada del eje del vibrador y el elemento vibrado excederá la profundidad de la sección que esta siendo vibrada por al menos 3 pulg [75 mm]

Nota 2 – Para información sobre el tamaño y frecuencia de varios vibradores y el método para chequear periódicamente la frecuencia del vibrador, ver ACI 309.

4.6.2 Vibradores Externos – Los dos tipos de vibradores externos permitidos son de mesa o de encofrado. La frecuencia de vibración externa será de 3600 vibraciones por minuto [60 Hz] o más alto.
4.6.3 Deberá procurarse sujetar firmemente el molde a los aparatos, para los dos tipos de vibradores.

Nota 3 – Los impulsos vibratorios son frecuentemente transmitidos a una mesa o encofrado vibratorio a través de medios electromagnéticos o por el uso de un peso excéntrico en el eje de un motor eléctrico o un eje separador guiado por un motor.

4.7 Herramientas Pequeñas : serán provistos herramientas y artículos tales como palas, baldes, cucharas, llana de madera, paletas enrasadoras, escantillón, calibrador de espesores, cucharones, reglas, guantes de hule y recipientes mezcladores de metal.
4.8 Aparatos de Revenimiento – El aparato para medir el revenimiento estará confor-me a los requerimientos del método de ensayo C 143/C 143M.
4.9 Muestreo y Recipientes de Mezclado – El recipiente será de fondo plano, de metal fuerte, impermeable de profundidad conveniente y de suficiente capacidad para permitir un mezclado fácil con una pala o paleta en la bachada entera o si el mezclado es por máquina tendrá una capacidad para recibir toda la bachada de la descarga del mezcla-dor y permitir un remezclado en el mismo con una pala o paleta.
4.10 Equipo para Tamizado en Húmedo – Si el tamizado en húmedo es requerido, el equipo cumplirá con los requerimientos de la Práctica C 172.
4.11 Aparato de Contenido de Aire – Los aparatos para medir el contenido de aire cumplirá con los requerimientos de los Métodos de Ensayo C231 o C 173.
4.12 Escalas – Las escalas para la determinar la masa de las bachadas de materiales y el concreto será de una precisión dentro de 0.3% de la carga de ensayo en cualquier punto del rango de uso.

Nota 4 – En general la masa de cantidades pequeñas no será determinada por escalas de gran capacidad. En muchas aplicaciones las masas más pequeñas serán determinadas en una escala más grandes que el 10% de la capacidad máxima de la escala; Sin embargo, esto variará con las caracterís-ticas de la escala y la precisión requerida de la determinación. Escalas aceptables usadas para determinar las masas de materiales de concreto preferiblemente debe determinarse con una masa aproximada de 0.1% del total de la capacidad, tomando antes las debidas precauciones. Sin embargo, ciertas balanzas analíticas y de precisión son excepciones a estas reglas y deben pesarse con una precisión de 0.001 %. Cuidado particular deben tomarse en la medida de pequeñas cantidades de material determinando la diferencia entre dos masa mucho más grandes.

4.13 Aparato Medidor de Temperatura – El aparato medidor de temperatura cumplirá con los requerimientos del Método de Ensayo C 1064.
4.14 Mezclador de Concreto – Un mezclador de concreto operado con energía será un tambor revolvedor, mezclador inclinado o un recipiente adecuado de revoltura o un mezclador giratorio de paleta capaz de mezclar las bachadas del tamaño prescrito y con el revenimiento requerido.

Nota 5 – Es más adecuado usar un recipiente mezclador para concreto mezclado con revenimientos menores de 1 pulg [25 mm] que mezcladores de tambor giratorio. La razón de rotación, el grado de inclinación y la capacidad relacionada de los mezcladores inclinados no son siempre adecuados para el concreto mezclado en el laboratorio. Esto puede ser mejorado reduciendo la razón de rotación, disminuyendo el ángulo de inclinación con respecto a la horizontal y usando el mezclador en una capacidad de relación menor que la del fabricante.

5. Especímenes

5.1 Especímenes cilíndricos – Los cilindros para los ensayos de esfuerzo de compresión, módulo de elasticidad de Young, movimiento longitudinal y esfuerzo de tensión por partidura, pueden ser de varios tamaños con un mínimo de 2 pulg [50 mm] de diámetro por 4 pulg [100 mm] de longitud. Cuando se desea una correlación o comparación con cilindros elaborados en el campo (práctica C 31/C 31M), los cilindros serán de 6 por 12 pulg [150 por 300mm]. De otra manera las dimensiones estarán regidas de acuerdo con 5.4 y la especificaciones del método de ensayo concerniente.

Nota 6 – Cuando se requiere las unidades de los moldes en SI y no están disponibles, unidades equivalentes en lb-pulg son permitidas.

5.1.1 Especímenes cilíndricos para otros ensayos diferentes al de movimiento longitu-dinal, serán moldeados y dejados para que endurezcan con el eje del cilindro vertical.
5.1.2 Especímenes cilíndricos para movimiento longitudinal pueden ser colados con el eje del cilindro vertical u horizontal y dejado para que endurezca en la posición que fue colado.
5.2 Especímenes Prismáticos – Las vigas para esfuerzo de flexión, prismas para con-gelamiento y deshielo, adherencia, cambio de longitud, cambio de volumen etc., será formadas a lo largo de sus ejes horizontales, a menos que otra cosa sea requerida por el método de ensayo en cuestión, y cumplirá con las dimensiones de los requerimientos del método de ensayo especificado.
5.3 Otros Especímenes – Otras formas y tamaños para ensayos en particular pueden ser moldeados como se desee siguiendo los procesos generales vertidos en esta práctica.
5.4 Tamaño del Especímen contra Tamaño del Agregado – El diámetro del especímen cilíndrico o la dimensión de la sección transversal mínima de una sección rectangular será al menos tres veces el tamaño máximo nominal del agregado grueso en el concre-to como se define en la Terminología C 125. Partículas ocasionales de tamaño grande (de tamaño anormal encontrado en el promedio de la graduación del agregado) serán removidas con la mano durante el moldeo de los especímenes. Cuando el concreto contiene agregado más grande que el apropiado para el tamaño de los moldes o requerimientos a ser usados, tamizar en húmedo la muestra como se describe en la Práctica C 172.
5.5 Número de Especímenes – El número de especímenes y el número de bachadas de ensayo son dependientes de la práctica establecida y la naturaleza del programa de ensayo. El lineamiento es usualmente dada en el método de ensayo o la especificación para los cuales los especímenes son elaborados. Usualmente tres o más especímenes son moldeados para cada edad de ensayo y condiciones de ensayo, a menos que se especifique de otra manera (Nota 7). Los especímenes que sean para una variable dada, serán elaborados de tres bachadas separadas, mezcladas en diferentes días. Igual número de especímenes para cada variable serán elaborados en cualquier otro día. Cuando no es posible hacer al menos un especímen para cada variable en un día dado, el mezclado de toda la serie de especímenes deberá ser completado en unos pocos días como sea posible, y una de las mezclas deberá ser repetida cada día como un estándar de comparación.

Nota 7 – Las edades de ensayo frecuentemente usadas son 7 y 28 días para ensayos de esfuerzo de compresión o 14 y 28 días para ensayos de esfuerzo de flexión. Especímenes que contienen cemento Tipo III son con frecuencia ensayados a 1, 3, 7 y 28 días. Para edades más tardías 3 meses, 6 meses y 1 año son usados para ensayos de esfuerzo de compresión y flexión. Otras edades de ensayo pueden ser requeridas por otros tipos de especímenes.

6. Preparación de los Materiales

6.1 Temperatura – Antes del mezclado del concreto, llevar los materiales del concreto a la temperatura ambiente en el rango de 68 a 86º F [20 a 30o C], excepto cuando la temperatura del concreto esta estipulada. Cuando la temperatura del concreto es estipulada, el método propuesto para obtener la temperatura del concreto necesita la aprobación del estipulador.
6.2 Cemento – Almacenar el cemento en un lugar seco, en contenedores a prueba de humedad, preferiblemente hechos de metal. El cemento será vigorosamente mezclado para proveer un suministro uniforme durante todos los ensayos. Este será pasado a través de una malla 850 μm [No. 20] o más fina para remover todos los grumos, remez-clar sobre una lamina plástica y regresar la muestra al contenedor.
5.2 Agregados – Para prevenir la segregación del agregado grueso, separar los tama-ños de las fracciones individuales y para cada bachada recombinar en las proporciones apropiadas para producir la granulometría deseada.

Nota 8 – Raramente el agregado grueso esta presente en una bachada como un solo tamaño de fracción. El número de tamaños de fracción generalmente estará entre 2 a 5 para agregados menores que 21/2 pulg [60 mm]. Cuando un tamaño de fracción esta presente en la bachada en cantidades que exceden el 10%, la relación de las aberturas de las mallas más grandes a las más pequeñas no excederán en 2.0. Es prudente algunas veces tener grupos de tamaños lo más cercano posible.

6.3.1 A menos que el agregado fino este separado en fracciones de tamaños individua-les, manténgalo en condición húmeda o llevarlo a esa condición hasta su uso, para prevenir segregación, a menos que el material sea uniformemente graduado este es subdividido en otras bachadas usando un separador con aberturas de tamaño apropia-do. Si las graduaciones inusuales están siendo estudiadas, el agregado fino puede necesitar ser secado y separado en tamaños individuales. En esta instancia, si la cantidad total de agregado fino requerida es más grande del que puede ser eficiente-mente combinado en una unidad, entonces los tamaños de fracciones individuales pueden ser determinados en una masa requerida para cada bachada individual. Cuan-do la cantidad total de agregado fino necesario para completa investigación, es tal que puede mezclarse vigorosamente, combinarse, y mantenerse en condición húmeda, entonces debe ser manejado en esa manera. Determinar la gravedad específica y absorción de los agregados de acuerdo a los Métodos de Ensayo C 127 o C128.
6.3.2 Antes de incorporar el agregado en el concreto, hay que prepararlo para asegurar una definitiva condición uniforme de humedad. Determinar el peso del agregado a ser usado en la bachada por uno de los siguientes procedimientos:
6.3.2.1 Determine el peso de los agregados de baja absorción (absorción menor que 1.0 %) en la condición de ambiente seco con la tolerancia hecha para la cantidad de agua que será absorbida del concreto no fraguado (Nota 9). Este proceso es particular-mente encontrado en el agregado grueso el cual debe estar cargado en tamaños individuales; porque el peligro de la segregación puede darse para el agregado fino solamente cuando éste esta separado en fracciones de tamaños individuales.

Nota 9 – Cuando se usan agregados con absorción baja en condiciones de ambiente seco, la cantidad de agua que será absorbida por los agregados ante del fraguado del concreto puede asumirse que es el 80% de la diferencia entre 24 horas de absorción de los agregados determinada por los métodos C 127 o C 128 y la cantidad de agua en los poros de los agregados en su estado de ambiente seco, como deter-minado por el Método de Ensayo C 566.

6.3.2.2 Las Fracciones de tamaños individuales de los agregados pueden ser pesadas separadamente, recombinados dentro de un contenedor tarado en las cantidades requeridas para la bachada y sumérjalos en agua 24 horas antes de su uso. Después de la inmersión el exceso de agua es decantado y el peso combinado del agregado y el agua de mezclado es determinado. La tolerancia debe ser hecha por la cantidad de agua absorbida por el agregado. El contenido de humedad de los agregados puede ser determinado de acuerdo con los métodos de ensayos C 70 y C 566.
6.3.2.3 EL agregado puede ser llevado y mantenido en una condición saturada, con contenido de humedad superficial en suficientes pequeñas cantidades para evitar perdida por drenaje, al menos 24 horas antes de su uso. Cuando este método es usado, el contenido de humedad del agregado debe ser determinado para permitir calcular las propiedades cuantitativas del agregado húmedo. La cantidad de la superficie húmeda presente debe ser contada como una parte de la cantidad requerida del agua de mezclado. La superficie húmeda n el agregado fino puede ser determinada de acuerdo con los Métodos de Ensayo C 70 y C 566, haciéndolo debido a la tolerancia para la cantidad de agua absorbida. El método resumido aquí (contenido de humedad ligeramente excediendo la absorción) es particularmente usado para el agregado fino. Es usado con menos frecuencia para el agregado grueso por la dificultad en determinar precisamente el contenido de humedad, pero si es usado, cada tamaño de fracción debe ser separada manualmente para asegurar las propiedades de graduación
6.3.2.4 Los Agregados finos y gruesos pueden ser llevados y mantenidos a una condi-ción saturada superficialmente seca hasta su uso. Este método es usado primeramente para preparar material en bachadas que no excedan ¼ pie3 [0.007 m3] en volumen. Mucho cuidado debe tomarse para impedir el secado durante el pesado y uso.

6.4 Agregados de Peso Ligero – Los procesos para gravedad específica, absorción y preparación de los agregados mencionados en esta práctica pertenecen a materiales con valores de absorción normal. Agregados de peso ligero, escorias enfriadas al aire y ciertos agregados con porosidad alta o vesicular natural pueden ser tan absorbentes como para dificultar el tratamiento descrito. El contenido de humedad del agregado de peso ligero en el momento del mezclado puede tener efectos importantes en las propiedades de la mezcla fresca y concretos endurecidos tales como revenimientos bajos , esfuerzos de compresión y resistencia al congelamiento y deshielo.
6.5 Aditivos – Los Aditivos en polvo que son enteramente o grandemente insolubles, que no contienen sales higroscópicas y son añadidos en pequeñas cantidades, deben ser mezclados con una porción del cemento antes de la introducción de la bachada en el mezclador de tal manera que se asegure una distribución completa en todo el concreto. Materiales esencialmente insolubles los cuales son usados en cantidades que exceden el 10% por masa de cemento, tales como puzolanas, deben ser manejados y adicionados en la misma manera que el cemento. Aditivos en polvo que son grandemente insolubles pero contienen sales higroscópicas pueden dar lugar a bolas de cemento, deben ser mezclados con la arena. Aditivos solubles al agua y líquidos deben ser adicionados al mezclador en el agua de mezclado. La cantidad de tal solución debe ser incluida en el calculo del contenido de agua del concreto. Aditivos incompatibles en forma concentrada tales como solución de cloruro de calcio, ciertos retenedores de aire y aditivos retardantes, no deben ser intermezclados antes de su adición al concreto. El tiempo, la secuencia y el método de adición de algunos aditivos a la bachada de concreto pueden tener efectos importantes en las propiedades del concreto tales como tiempo de fraguado y contenido de aire. El método seleccionado debe seguir sin cambios de bachada a bachada.

Nota 10 – Los aparatos de mezclado y accesorios se deben limpiar rigurosamente para asegurar que las adiciones químicas o aditivos usados en disimilar bachadas de concreto no afecten las posteriores.



7. Procedimiento

7.1 Concreto Mezclado:
7.1.1 General – Mezcle el concreto en un adecuado mezclador o manualmente en bachadas de tal tamaño como para que después de moldeados los especímenes de ensayo quede alrededor del 10% en exceso. Los procesos de mezclado manual no son aplicables al concreto con aire incluido o concreto sin revenimiento. El mezclado manual esta limitado a bachadas de un volumen de ¼ pie3 [0.007 m3] o menos. Los procedimientos de mezclado son dados en 7.1.2 y 7.1.3. Sin embargo, otros procedimi-entos pueden ser usados cuando se desea simular condiciones especiales o prácticas o cuando los procesos especificados son impracticables. Es descrito un procedimiento adecuado con una máquina mezcladora de tipo tambor. Es importante no variar la secuencia y el proceso del mezclado de bachada a bachada a menos que los efectos de tal variación estén en estudio.
7.1.2 Máquina de Mezclado – Antes de iniciar la rotación del mezclador, adicione el agregado grueso, algo del agua de mezclado y la solución de aditivo, cuando es requerido de acuerdo con 6.5. Cuando sea aplicable, disperse el aditivo en el agua de mezclado antes de vaciarla. Iniciar el mezclado, entonces adicione el agregado fino, cemento y agua con el mezclador en movimiento. Si es impráctico para un mezclador o ensayo en particular incluir el agregado fino, cemento y agua mientras el mezclador esta en movimiento, estos componentes pueden ser añadidos parando el mezclador después permitir unas pocas revoluciones, siguiendo con la carga del agregado grueso y algo de agua (Nota 11). Mezcle el concreto después que todos los ingredientes están en el mezclador por 3 minutos seguido de 3 minutos de reposo y por 2 minutos de mez-clado final. Cubrir la abertura o parte superior del mezclador para evitar evaporación durante el resto del período. Tomar precauciones para compensar el mortero retenido en el mezclador de tal manera que la descarga de la bachada tenga el proporcionami-ento correcto (Nota 12). Para eliminar la segregación, deposite el concreto de la máquina mezcladora en un recipiente de mezclado limpio y húmedo, remezclar con una pala o paleta hasta que la apariencia sea uniforme.

Nota 11 – Un operador de experiencia puede añadir el agua en incrementos al mezclador para ajustar el revenimiento deseado.
Nota 12 – Es difícil recuperar todo el mortero del mezclador. Para compensar esta dificultad uno de los siguientes procedimientos puede ser utilizado para asegurar el proporcionamiento final correcto en la bachada :
(1) Cebado del Mezclador – Justamente antes del mezclado de la bachada de ensayo, el mezclador es cebado por el mezclado de una bachada proporcionada para simular lo más cercanamente la bachada de ensayo. La adherencia del mortero al mezclador después de la descarga es para compensar la perdida de mortero de la bachada de ensayo.
(2) Exceso de Mortero en la Mezcla – La mezcla de ensayo es proporcionada por el uso de un exceso de mortero, la cantidad establecida anticipada para compensar el promedio de mortero adherido en el mezclador. En este caso el mezclador es limpiado antes de mezclar la bachada de ensayo.

7.1.3 Mezclado Manual – El mezclado de la bachada en un recipiente de metal o tazón, impermeable, limpio (Nota 10), húmedo, con una cuchara de albañil sin filo, usando el siguiente procedimiento cuando los agregados han sido preparados de acuerdo con 6.3.2.1, 6.3.2.3 y 6.3.2.4.
7.1.3.1 Mezclar el cemento, aditivo insoluble en polvo, si es usado y el agregado fino sin la adición del agua hasta que estén completamente mezclados.
7.1.3.2 Añadir el agregado grueso y mezclar toda la bachada sin la adición de agua hasta que el agregado este uniformemente distribuido en toda la bachada.
7.1.3.3 Agregar el agua y la solución de aditivo, si es usada, mezclar la masa hasta que el concreto tenga apariencia homogénea y la consistencia deseada. Si se prolonga el mezclado porque la adición del agua es en incrementos mientras la consistencia es ajustada, desechar la bachada y hacer una nueva sin interrumpir el mezclado para hacer varias ensayos de consistencia.
7.1.4 Concreto Mezclado – Seleccionar las porciones de la bachada del concreto mezclado a ser usadas en los ensayos para el moldeo de los especímenes a fin de que sean representativas de las porciones actuales y condiciones del concreto. Cuando el concreto no este siendo remezclado o muestreado cubrirlo para evitar evaporación.

7.2 Revenimiento, Contenido de Aire, Rendimiento y Temperatura:
7.2.1 Revenimiento – Medir el revenimiento de cada bachada de concreto inmediata-mente después del mezclado de acuerdo al Método de Ensayo C 143/C 143M.

Nota 13 – El ensayo de revenimiento es inadecuado para concretos demasiado secos con revenimi-entos menores que 1/4 pulg [6 mm]. Los concretos sin revenimiento pueden ser ensayados por uno de los muchos medios descritos en ACI 211.3.

7.2.2 Contenido de Aire – Determinar el contenido de aire, cuando se requiera, de acuerdo con los Métodos de Ensayo C 173 o C 231. El Método de Ensayo C 231 no debe ser usados en concretos hechos con agregados de peso ligero, escoria de horno enfriada al aire o agregados de alta porosidad. Desechar el concreto utilizado para la determinación del contenido de aire.
7.2.3 Rendimiento – Determine el rendimiento de cada bachada de concreto, si es requerido, de acuerdo al Método de Ensayo C 138. El concreto usado para los ensayos de revenimiento y rendimiento pueden ser retornados al contenedor de mezclado y remezclarlos con la bachada.
7.2.4 Temperatura – Determinar la temperatura de cada bachada del concreto de acuerdo con el Método de Ensayo C 1064.

7.3 Elaboración de Especímenes :
7.3.1 Sitio del Moldeo – Moldear los especímenes tan cerca como sea practicable al sitio donde ellos están siendo almacenados durante las primeras 24 horas. Si no es practicable el moldeo de los especímenes donde serán almacenados, moverlos al sitio de almacenamiento inmediatamente después de haber sido enrasados. Colocar los moldes en una superficie rígida libre de vibración y otras perturbaciones. Evitar el sacudido, golpe, inclinación o rallar la superficie de los especímenes en el traslado al lugar de almacenamiento.
7.3.2 Colocación – Coloque el concreto en los moldes usando un cucharón, cuchara sin filo, o pala. Seleccionar cada cucharonada, cuchareada o paleada de concreto del recipiente mezclador para asegurarse que sea representativa de la bachada. Puede ser necesario remezclar el concreto en el recipiente con una pala o cuchara para prevenir segregación durante el moldeado de los especímenes. Mueva el cucharón o cuchara alrededor del borde superior del molde cuando el concreto es vertido para asegurar una distribución simétrica de este y minimizar la segregación del agregado grueso dentro del molde. Además distribuir el concreto con la ayuda de la barra apisonadora antes de empezar la consolidación. En la colocación de la capa final, el operador deberá intentar añadir una cantidad de concreto que llenará exactamente el molde después de la compactación. No añadir muestras no representativas de concreto a un molde que este por debajo de su nivel de llenado.
7.3.2.1 Número de Capas – Elabore los especímenes en capas como se indica en la Tabla 1.

TABLA 1 Número de Capas Requeridas para los Especímenes
Tipo y Tamaño Especimen Modo de Consolidación No. Capas de Igual Profundidad
Cilindros: Diámetro, pulg. (mm)
3 ó 4 (75 a 100) Varillado 2
6 (150) Varillado 3
9 (225) Varillado 4
Arriba de 9 (225) Vibrado 2
Prismas y Cilindros de llenado horizontal
Profundidad, pulg. (mm)
Hasta 8 (200) Varillado 2
Arriba de 8 (200) Varillado 3 ó más
Hasta 8 (200) Vibrado 1
Arriba de 8 (200) Vibrado 2 ó más

7.4 Consolidación :
7.4.1 Métodos de Consolidación – Para la preparación de especímenes satisfactorios se requieren diferentes métodos de consolidación. Los métodos de consolidación son varillado y vibración interna y externa. Basar la selección del método en el revenimien-to a menos que el método sea establecido en la especificación bajo la cual el trabajo esta siendo desarrollado. Varillar o vibrar el concreto con revenimientos iguales o mayores que 1 pulg [25 mm]. Vibrar el concreto con revenimientos menores que 1 pulg (Nota 14). No usar vibración interna para cilindros con diámetros menores que 4 pulg [100 mm] y para vigas o prismas con abertura o profundidad menor que 4 pulg.

Nota 14 – Los concretos de bajo contenido de agua que no pueden ser consolidados apropiadamente por los métodos descritos aquí, no son cubiertos por esta práctica. Los lineamientos para los especíme-nes y métodos de ensayos serán encontrados en los estándares concernientes. Hay concretos que pueden ser consolidados por vibración externa, pero fuerzas adicionales son requeridas en la superficie para embeber el agregado grueso y consolidar la mezcla. Para tales mezclas el siguiente procedimiento puede ser seguido : Usando vibración externa llenar los moldes cilíndricos de 6 por 12 pulg en elevacio-nes de 3 pulg., usando una sobrecarga cilíndrica de 10 lb [4.5 kg.], o moldes de 3 por 6 pulg en elevacio-nes de 2 pulg., usando una sobrecarga cilíndrica de 2.5 lb [1.0 kg.]. La sobrecarga tendrá un diámetro de ¼ de pulg. menor que el interior del molde Simultáneamente cada elevación deberá ser compactada por vibración externa con la sobrecarga sobre la superficie del concreto, hasta que el mortero aparezca alrededor del fondo de la sobrecarga.

7.4.2 Varillado – Colocar el concreto en el molde, en el número de capas requeridas de aproximadamente igual volumen. Varillar cada capa con el extremo redondeado de la barra usando el número de golpes y tamaño de la barra especificados en la tabla 2. Varillar la capa del fondo en toda su profundidad. Distribuir los golpes uniformemente a través de toda la sección transversal del molde y para cada capa superior permitir que la barra penetre toda la capa que esta siendo compactada y la capa inferior aproxima-damente 1 pulg [25 mm]. Después que cada capa es varillada, golpear ligeramente los lados exteriores del molde 10 a 15 veces con el mazo para cerrar cualquier orificio dejado por la barra y liberar cualquier burbuja grande de aire que pudiera haber sido atrapada. Use una mano abierta para golpear ligeramente los moldes desechables de calibrador ligero, los cuales son susceptibles al daño si son golpeados con un mazo. Después del golpeteo, palear el concreto a lo largo de los lados y extremos de los moldes de viga y prisma con una cuchara u otra herramienta adecuada.

7.4.3 Vibración – Mantener una duración uniforme de vibración para cada clase particu-lar de concreto, vibrador y molde de especímen involucrado. La duración del vibrado requerido dependerá de la trabajabilidad del concreto y la eficiencia del vibrador. Usual-mente la vibración suficiente ha sido aplicada tan pronto como la superficie del concreto llega a ser relativamente lisa y las burbujas de aire dejan de romperse a través de la superficie. Continuar la vibración el tiempo suficiente para alcanzar las propiedades de consolidación del concreto (ver Nota 15). La sobre vibración puede causar segregación. Llenar los moldes y vibrar en el número requerido de capas aproximadamente iguales (Tabla 2). Colocar todo el concreto de cada capa en el molde antes de empezar la vibración de esta. Cuando se coloca la capa final, evitar el sobre llenado por más de ¼ de pulg [6 mm]. Cuando el acabado es aplicado después de la vibración, añadir sola-mente la cantidad suficiente de concreto con una cuchara para sobre llenar el molde alrededor de 1/8 de pulg [3 mm]. Trabajar dentro de la superficie y entonces enrasarlo.

Nota 15 – Generalmente, no más de 5 segundos de vibración pueden ser requeridos para cada inserción para consolidar adecuadamente el concreto con un revenimiento mayor que 3 pulg [75 mm]. Tiempos más prolongados pueden ser requeridos para revenimientos bajos del concreto, pero el tiempo de vibración puede ser raramente excedido de 10 segundos por inserción.

7.4.3.1 Vibración Interna – En la compactación del especímen insertar el vibrador lenta-mente y no dejar el vibrador en reposo o que toque el fondo o los lados del molde o golpear artículos embebidos tales como medidores de deformación. Sacar lentamente el vibrador a fin de no dejar bolsas de aire en el especímen.
7.4.3.2 Cilindros – El número de inserciones del vibrador es dado en la Tabla No. 3 Cuando más de una penetración por capa es requerida, distribuir las inserciones uniformemente dentro de cada capa. Permitir que el vibrador penetre en cada capa de abajo aproximadamente 1 pulg [25 mm]. Después que cada capa es vibrada, golpear ligeramente las paredes externas del molde al menos 10 veces con el mazo para cerrar los orificios remanentes y liberar los vacíos de aire entrampados. Use una mano abierta para golpear ligeramente moldes de cartón o desechables de metal que son susceptibles al daño si se golpean con un mazo.
7.4.3.3 Vigas, Prismas y Cilindros para colado Horizontal – Insertar el vibrador a inter-valos que no excedan las 6 pulg [150 mm], usar inserciones alternativas a lo largo de dos líneas. Dejar que el eje del vibrador penetre en la capa de abajo aproximadamente 1 pulg [25 mm]. Después que cada capa es vibrada, golpear las paredes exteriores del molde fuertemente al menos 10 veces con un mazo para cerrar los orificios dejados por el vibrado y liberar los vacíos de aire entrampados.

Tabla 2 Diámetro de barra y número de varillados a ser usados en el moldeo de Especímenes
Cilindros
Diámetro del cilindro, pulg. (mm) Diámetro de la barra, pulg. (mm) Número de golpes/capa
2 (50) a  6 (150) 3/8 (10) 25
6 (150) 5/8 (16) 25
8 (200) 5/8 (16) 50
10 (250) 5/8 (16) 75
Vigas y Prismas
Area superior del especimen pulg.2 (cm2) Diámetro de la Barra, pulg. (mm) Número de Varillado / Capa
25 (160) o menos 3/8 (10) 25
26 a 49 (165 a 310) 3/8 (10) 1 por cada 1 pulg2 (7 cm2)
50 (320) o más 5/8 (16) 1 por cada 2 pulg2 (14 cm2)
Cilindros de Deslizamiento Horizontal
Diámetro del cilindro, pulg. (mm) Diámetro de la Barra, pulg. (mm) Número de varillado/capa
6 (150 ) 5/8 (16) Total 50, 25 a lo largo de dos ejes

Tabla 3 Número de Inserciones del Vibrador por Capa
Tipo y Tamaño del Especimen Número de Inserciones por Capa
Cilindro, Diámetro, pulg. (mm)
4 (100) 1
6 (150) 2
9 (225) 4

7.4.4 Vibración Externa – cuando se usa vibración externa, tenga cuidado para asegu-rar que el molde esta rígidamente sujetado o asegurado los elementos vibratorios o superficies vibratorias (Nota 14).
7.5 Acabado – Después de la consolidación por uno de los métodos, termine la super-ficie del concreto y pulirla o llanearla de acuerdo con el método concerniente. Si ningún acabado es especificado, termine la superficie con una llana de madera o magnesio. Ejecute todos los acabados con el mínimo de manipulación necesario para producir una superficie plana que es nivelada con el anillo o borde del molde y el cual no posee depresiones o proyecciones mayores de 1/8 pulg. (3 mm).
7.5.1 Cilindros – Después de la consolidación, el acabado de la superficie del borde superior mediante alisado con la varilla donde la consistencia del concreto lo permita, o con una plancha o llana de madera. Si se desea, cabecear el borde superior del cilindro fresco con una delgada capa de pasta de cemento portland lo cual es permitido para endurecer y curar con el especimen. Ver la sección de Materiales de Cabeceo en la Práctica C 617.
7.5.2 Cilindros de llenado horizontal – Después de la consolidación alisar la superficie con cuchara o llana, tome la mínima cantidad requerida para formar el concreto en la abertura concéntricamente con el resto del especimen. Use una plantilla curvada al radio del especimen para mayor precisión en la forma y acabado del concreto en la abertura.

8. Curado

8.1 Curado Inicial – Para prevenir la evaporación de agua en el concreto sin endure-cer, cubra los especímenes inmediatamente después del acabado, preferiblemente con una placa no absorbente ni reactiva o un paño de tela. Los especímenes serán almacenados inmediatamente después del acabado hasta la remoción de los moldes para prevenir perdida de humedad de los especímenes. Seleccionar un procedimiento apropiado o combinación de procedimientos que prevengan la perdida de humedad y que sea no absorbente ni reactiva con el concreto. Cuando paños húmedos son usados para cubrir, los paños no deben estar en contacto con la superficie del concreto fresco y tener mucho cuidado para mantener el paño húmedo hasta que los especímenes sean removidos del molde. Colocar un plástico sobre el paño para facilitar mantenerlo húmedo. Para prevenir daños al especimen, proteja el borde exterior del molde en contacto con el paño u otra fuente de agua hasta que el molde sea removido. Registre la temperatura ambiente máxima y mínima durante el curado inicial.
8.2 Remoción de los moldes – Remueva los especímenes de los moldes después de 24 8 h de elaborados. Para concreto con tiempo de fraguado prolongado, los moldes no deberán ser removidos antes de 20  4 h después del fraguado final. Si es necesa-rio, determine el tiempo de fraguado de acuerdo con el método de ensayo C 403/C 403M.
8.3 Curado Medioambiental – A menos que se especifique de otra manera todos los especímenes serán curados húmedos a 73.5 3.5º F (23.0  2.0o C ) desde el tiempo de moldeo hasta el momento del ensayo (Nota 16). El almacenaje durante las primeras 48 h de curado será en un ambiente libre de vibración. Como aplicado al tratamiento de desmoldar especímenes, el curado húmedo significa que los especímenes de ensayo tendrán agua libre mantenida en el área superficial completa todo el tiempo. Esta condi-ción es reunida mediante el uso de tanques de almacenamiento de agua o un cuarto húmedo de acuerdo con los requerimientos de la Especificación C 511. Cure los cilindros de concreto de peso ligero estructural de acuerdo con la Especificación C 330.

Nota 16 – La temperatura dentro de la arena húmeda y bajo el paño húmedo o material similar siempre será mas bajo que la temperatura en la atmósfera circundante si la evaporación tiene lugar.

8.4 Especímenes de ensayo para Resistencia a Flexión – Cure los especímenes para ensayo de resistencia a flexión de acuerdo con 8.1 y 8.2 excepto que el tiempo de almacenamiento por un período mínimo de 20 h inmediatamente antes del ensayo, serán inmersos en agua saturada con hidróxido de calcio a 73  3º F (23  2º C). Al final del período de curado, entre el tiempo que el especimen es removido del curado hasta que el ensayo es completado, el secado de la superficie deberá ser prevenido

Nota 17 – Relativamente pequeñas cantidades de secado de la superficie de los especímenes para resistencia a flexión inducirán esfuerzos de tensión en las fibras extremas que reducirá marcadamente la resistencia a flexión indicada.




9. Precisión y Tendencia

9.1 La información para establecer las declaraciones de precisión para varios ensayos requeridos por este estándar fue obtenido en el Concrete Proficiency Sample Program of the Cement and Concrete Referente Laboratory.
9.2 La desviación estándar de un solo operador para revenimiento, peso unitario, contenido de aire, y resistencia a compresión a 7 días de bachadas de prueba, ha sido encontrado para ser 0.7 pulg., 0.9 lb/pie3, y 203 psi, respectivamente; entonces, los resultados de ensayos dirigidos adecuadamente en dos bachadas hechas en el mismo laboratorio no pueden diferir por más de 2.0 pulg., 2.5 lb/pie3, 0.8 %, y 574 psi, respecti-vamente. Estas declaraciones de precisión se consideran aplicables a bachadas de prueba de laboratorios y para tener una relación agua-cemento constante. Los valores serán usados con precaución para concreto con aire incluido, concreto con revenimi-ento menor de 2 pulg. (50 mm) o sobre 6 pulg. (150 mm), o concreto hecho con otro diferente de agregado de peso normal o agregado mayor que 1 pulg. (25 mm) de tamaño nominal máximo.
9.3 La desviación estándar de multilaboratorio para revenimiento, peso unitario, contenido de aire, y resistencia a la compresión a los 7 días en bachadas de prueba ha sido encontrado a ser 1.0 pulg., 1.4 lb/pie3, 0.4 %, y 347 psi respectivamente; entonces el resultado de ensayos dirigidos adecuadamente en bachadas de prueba sencilla hechas en laboratorios diferentes no deben diferir por mas de 2.8 pulg. , 4.0 lb/pie3, 1.1 % y 981 psi, respectivamente. Esta declaración de precisión es considerada aplicable a bachadas de prueba de laboratorios proporcionados para contener cantidades prescritas de material y para tener una prescrita relación agua-cemento. Los valores deberán ser usados con precaución para concreto con aire incluido, concreto con revenimiento menor de 2 pulg. (50 mm) o sobre 6 pulg. (150 mm) o concreto hecho con agregado diferente del de peso normal, o agregado mayor que 1 pulg. (25 mm) de tamaño máximo nominal.
9.4 Tendencia – Los procedimientos para los métodos de ensayo en 9.3 no tienen tendencia porque los valores obtenidos de cada uno de estos métodos de ensayo son definidos solamente en términos de el método de ensayo.

10. Palabras Clave.

10.1 concreto; cilindros; laboratorio; prismas; esfuerzo de ensayo.

Reference: Annual Book of ASTM Standards, 2003
Volume: 04.02 Concrete and Aggregates