TDH Ing. Berni Resumen PDF

ING. BERNI – RESUMEN AGUA, ÁRIDOS Y ADITIVOS Agua: participa en las reacciones de hidratación del cemento y confiere al hormigón la trabajabilidad necesaria para su puesta en obra. Su cantidad debe limitarse al mínimo, porque el exceso se evapora y crea una serie de huecos que a la postre disminuyen...

ING. BERNI – RESUMEN AGUA, ÁRIDOS Y ADITIVOS Agua: participa en las reacciones de hidratación del cemento y confiere al hormigón la trabajabilidad necesaria para su puesta en obra. Su cantidad debe limitarse al mínimo, porque el exceso se evapora y crea una serie de huecos que a la postre disminuyen la resistencia del hormigón. Debe evitarse el uso de agua que contenga materias sólidas en suspensión, sulfatos, pH menor a 5 e hidratos de carbono. Áridos: dan volumen al hormigón, clasificándose en: Árido grueso: también llamado “grava” o “piedra triturada”. Es aquel cuya fracción supera 5 mm. Su resistencia viene ligada a su dureza, densidad y módulo de elasticidad. Deben ser angulosas para una mejor trabazón y adherencia con el cemento. Árido fino: también llamado “arena”. Es aquel cuya fracción es menor a 5 mm. Es el árido de mayor responsabilidad. Las mejores arenas son las de río pues proceden de cuarzo puro. Granulometría de los áridos: es la distribución de los distintos tamaños de los granos en proporciones adecuadas entre arenas y gravas. Requisitos que deben reunir los áridos: compacidad elevada y superficie total lo más pequeña posible. Aditivos: productos que se incorporan al hormigón fresco para mejorar algunas de sus características. Aceleradores: adelantan el fraguado o el endurecimiento del hormigón. Retardadores: se emplean para retardar el fraguado. Plastificantes: aumentan la trabajabilidad. Aireantes: ocluyen en la masa burbujas de aire uniformemente repartidas. Dosificación del hormigón: para su realización deben llevarse en cuenta la resistencia, la consistencia y el tamaño máximo del árido; a partir de los cuales se deben determinar las cantidades de agua, cemento, arena y grava, verificables a través de ensayos de laboratorio. Pasos para una buena dosificación 1. Fijar la resistencia característica del hormigón de acuerdo a las necesidades de la obra. 2. Elegir el tipo de cemento dependiendo de la obra, la agresividad del medio y el clima. 3. Determinar la relación agua/cemento correspondiente a la resistencia media del hormigón. 4. Determinar el t.m.n en función de las características de los distintos elementos. 5. Fijar la consistencia más conveniente acorde a las formas de compactación disponibles. 6. Establecer la proporción para mezclar los áridos. 7. Calcular la cantidad de agua, cemento y áridos necesarios para obtener 1 m3 de hormigón. 8. Efectuar unas canchadas de prueba. Determinación de la resistencia media: partiendo de la resistencia característica “fck” exigida en el proyecto, se busca una dosificación que permita obtener una resistencia media “fcm” que sea bastante superior a la resistencia característica. Determinación de la relación agua/cemento: se hace una primera aproximación partiendo de la 𝒄 resistencia media, tipo de cemento y tipo de áridos; para aplicar la fórmula: 𝒂 = 𝒌 ∗ 𝒇𝒄𝒎 + 𝟎, 𝟓 Determinación del tamaño máximo del árido: cuanto mayor sea el tamaño del árido, menos agua se necesitará para conseguir la consistencia deseada. Sin embargo, es importante que no exceda los cinco sextos de la distancia horizontal libre entre barras, o entre estas y el encofrado. Tamaños superiores a 40 mm no siempre conducen a mejores resistencias. Consistencia del hormigón: se fija en función del tipo de cemento, sus características y el tipo de compactación prevista. Composición granulométrica del árido total: se definen los porcentajes de los diferentes áridos disponibles, para conseguir el hormigón deseado. Se realiza a través de métodos de granulometría continua (se encuentran representados todos los tamaños de granos) o de granulometría discontinua (faltando los elementos intermedios). Procedimiento: una vez elegido el módulo granulométrico teórico, se hallan las proporciones para mezclar los áridos resolviendo el siguiente sistema de ecuaciones: 𝒙 𝒚 𝒎𝒂 ∗ + 𝒎𝒈 ∗ =𝒎 𝟏𝟎𝟎 𝟏𝟎𝟎 𝒙 + 𝒚 = 𝟏𝟎𝟎 Proporciones de la mezcla: para determinar las cantidades necesarias de los distintos materiales para obtener 1 m3 de hormigón, hay que tener en cuenta la contracción que puede evaluarse en un 2,5‰, por 𝒄 𝑮 𝑮 lo que la suma debe obedecer la expresión: 𝑨 + 𝒑 + 𝒑𝟏 + 𝒑𝟐 = 𝟏𝟎𝟐𝟓 𝟏 𝟐 PREPARACIÓN Y PUESTA EN OBRA DEL HORMIGÓN Amasado: debe realizarse en hormigonera, siendo importante por cuestiones de homogeneidad el ingreso de los materiales en el siguiente orden: una parte del agua – árido grueso – árido fino – cemento – resto del agua. El amasado debe durar alrededor de 1,20 minutos. Condiciones necesarias para el transporte No debe transcurrir mucho tiempo entre el amasado y la puesta en obra. Durante el transporte no deben segregarse los áridos gruesos. No se debe secar durante el transporte. Puesta en obra: el vertido y la colocación deben efectuarse de forma a que no se produzca segregación de la mezcla. Recomendaciones: No debe efectuarse desde gran altura. Se debe hacer por capas horizontales. No se debe arrojar el hormigón con pala o rastrillo. En superficies inclinadas se colocará desde abajo hacia arriba. Compactación: para obtener un hormigón compacto debe emplearse el medio de consolidación adecuado a su consistencia. Los medios más utilizados son: el picado con barra, el apisonado, el vibrado (interno, de superficie o externo). Juntas de dilatación: al interrumpir el hormigonado de una estructura, es necesario dejar juntas que deben ser perpendiculares a la dirección de las tensiones de compresión y estar alejadas de la zona de máximos esfuerzos. Antes de reanudar el hormigonado, deben limpiarse las juntas de toda suciedad y del material que haya quedado suelto. Hormigonado en tiempo frío: las bajas temperaturas perjudican el fraguado y primer endurecimiento del hormigón, por ello, es mejor suspender el hormigonado cuando se prevean temperaturas inferiores a 5°C durante las 72 horas posteriores a los trabajos. Precauciones para hormigonado en tiempo frío Calentar el agua de amasado a unos 40°C Calentar los áridos Proteger las superficies hormigonadas Crear un ambiente superficial adecuado alrededor de la obra Prolongar el curado durante mayor tiempo Retrasar el desencofrado de las piezas Hormigonado en tiempo caluroso: deben adoptarse medidas para impedir la evaporación del agua de amasado. Puede recurrirse, por ejemplo, al uso de agua fría y la protección de los áridos de la luz solar. Una vez colocado el hormigón, debe ser protegido del sol y del viento mediante: productos de curado, bolsas humedecidas con agua, películas de curado, media sombra, riego constante. No debe hormigonarse con temperaturas superiores a 40°C. Curado del hormigón: tiene influencia en la resistencia del elemento final, por lo que debe realizarse con abundancia de agua. Para cemento portland normal y elementos de hormigón armado, el periodo de curado mínimo debe ser 7 días, para cementos de fraguado lento o de hormigón en masa, 15 días. Encofrados: su misión es contener y soportar el hormigón fresco hasta su endurecimiento, sin experimentar asientos ni deformaciones, dándole la forma deseada. Pueden ser de madera o metálicos, exigiéndoseles cualidades como las de ser rígidos, resistentes, estancos y limpios. Deben estar bien sujetos para que durante el vibrado no se produzcan movimientos perjudiciales. Los encofrados de madera deben humedecerse antes de la colocación del hormigón para que no absorban agua. Se deben colocar tablas y juntas para que no dejen salir la pasta de cemento. PROPIEDADES DEL HORMIGÓN Propiedades del Hormigón fresco Consistencia: es la menor o mayor facilidad que tiene el hormigón fresco para deformarse. Depende de factores como la cantidad de agua de amasado, tamaño máximo, granulometría y la forma de los áridos. Para su medición se utiliza el cono de Abrams. Docilidad: está relacionada con la consistencia y homogeneidad. Depende de factores como: la cantidad de agua de amasado, la granulometría de los áridos, la cantidad de cemento y el uso de plastificantes. Homogeneidad: cualidad por la que los componentes del hormigón se hallan uniformemente distribuidos en toda su masa. Se consigue con un buen amasado y se mantiene a través del transporte y colocación adecuados; pudiendo perderse por segregación o decantación. Peso específico: constituye un índice de uniformidad del hormigón en el transcurso de la obra, pudiendo obtenerse con o sin compactar. Su variación repercute en la consistencia. Propiedades del hormigón endurecido Peso específico: depende de la naturaleza y granulometría de los áridos, y del método de compactación usado. Su valor aproximado es 2,3 a 2,4 ton/m3. Compacidad: ligado al peso específico, depende de los mismos factores. Influye en las resistencias mecánica, física y química. Permeabilidad: el agua puede penetrar el hormigón por presión o capilaridad. Depende especialmente de la relación agua/cemento y de la compacidad del hormigón. Resistencia al desgaste: para conseguirla se debe emplear un hormigón seco, ya que la lechada superficial es un elemento débil y desgastable. Requiere del uso de arena silícea y no caliza, en un porcentaje no inferior al 30%. Retracción del hormigón: durante el proceso de fraguado el hormigón se contrae de volumen en el aire o se entumece en presencia de agua. La retracción se explica por la pérdida de agua en el hormigón. Factores que influyen en la retracción: el tipo, clase y categoría del cemento, finura del cemento, presencia de finos en el hormigón, cantidad de agua de amasado. El hormigón armado se retrae menos que el hormigón en masa. Efectos de la retracción: como es una deformación que provoca tensiones de tracción, termina produciendo fisuras, cuando se encuentra impedido el libre acortamiento de la pieza. Formas de prevención: disposición de juntas, curado prolongado, disposición de armaduras repartidas de pequeño diámetro en forma de malla superficial o armadura de piel. Cálculo del acortamiento: en promedio, el hormigón en masa se retrae 0,35 mm por metro; el hormigón armado se retrae 0,25 mm por metro. Para evaluaciones más finas se puede emplear la fórmula 𝜺𝒕 = 𝜷𝒕 ∗ 𝜺𝟎. Si el hormigón ha sido amasado con gran exceso de agua, la retracción puede alcanzar valores mayores. Características mecánicas del hormigón Resistencia característica: antes, se aceptaba la media aritmética fcm de n valores de roturas llamada “resistencia media”, pero como tal valor no considera la dispersión de la serie, se adoptó el concepto de “resistencia característica (fck)”. Se la define como aquel valor que presenta un grado de confianza del 95%, es decir, que existe una probabilidad de 0,95 de que se presenten valores individuales de resistencia de probetas más altos que fck. Su fórmula es: 𝒇𝒄𝒌 = 𝒇𝒄𝒎 (𝟏 − 𝟏, 𝟔𝟒𝜹). El valor del coeficiente 𝛿 puede ir de 15% (obras bien ejecutadas) a 25% (obras pésimas). Por motivos de adherencia, no es bueno usar hormigones poco resistentes con aceros de límite elástico elevados. Resistencia a la tracción: al estar ligada con la capacidad resistente al esfuerzo cortante, la adherencia y el deslizamiento de las armaduras, es importante conocer su valor. Se puede obtener por ensayos de flexotracción, de hendimiento o de tracción. La resistencia a tracción pura suele ser el 85% de la resistencia a tracción por hendimiento. Reología del hormigón: la reología estudia la evolución de las deformaciones producidas por tensiones a largo plazo. En el hormigón coexisten las fases sólida, líquida y gaseosa. Clasificación de las deformaciones Dependientes de las cargas exteriores Independientes de las Instantáneas Diferidas (fluencia) cargas exteriores Reversibles Elásticas Elásticas diferidas Térmicas Irreversibles Remanentes Plásticas diferidas Retracción Módulo de deformación longitudinal Módulo tangente: también llamado “módulo de elasticidad”. Su valor es variable y está dado por la inclinación de la tangente a la curva en el punto. Módulo de secante: también llamado “módulo de deformación”. Se mide por la inclinación de la recta que une el origen y el punto. Cálculo del acortamiento por fluencia: como la fluencia depende del grado de humedad del ambiente, 𝝈 del espesor de la pieza y de la composición del hormigón, su valor viene dado por 𝜺𝒕 = 𝝋𝒕 × 𝑬 donde 𝝋𝒕 𝒄 es un coeficiente, 𝝈 es la tensión aplicada y 𝑬𝒄 es el módulo de deformación a los 28 días. Durabilidad del hormigón: conjunto de propiedades necesarias para conseguir que el material conserve, durante su vida de servicio, un coeficiente de seguridad aceptable. Agentes agresivos al hormigón Mecánicos: cargas, sobrecargas, impactos, vibraciones, rozamientos, cavitación. Físicos: variaciones de temperatura y humedad, heladas, fuego, radiaciones. Químicos: aire y otros gases, aguas agresivas, áridos reactivos, suelos agresivos. Protecciones para mejorar la durabilidad: confeccionar un hormigón lo más compacto posible (ricos en cemento, de baja relación agua/cemento y bien consolidadas). ARMADURAS Las más utilizadas son las barras lisas y las corrugadas de acero ordinario y de alta resistencia. Ya sean torsionadas o conformadas, se diferencian en el diseño de las nervaduras y en la proporción del acero. Características Geométricas Deben ajustarse a la serie de diámetros nominales: 6, 8, 10, 12, 16, 20, 25 mm. Deben suministrarse sin grietas, sopladuras ni mermas de sección superiores al 5%. Características Mecánicas: las dos primeras califican sus cualidades resistentes, las dos últimas sus cualidades plásticas. Límite elástico: es la máxima tensión que puede soportar el material sin que se produzcan deformaciones permanentes. Resistencia: es la máxima fuerza de tracción que soporta la barra, se denomina también “carga unitaria de rotura” o “carga máxima de tracción”. Alargamiento de rotura: es el incremento de longitud de la probeta correspondiente a la rotura. Aptitud de doblado: comportamiento observado mediante el ensayo de doblado. Ensayo de doblado: busca comprobar la plasticidad del acero, necesaria para prevenir roturas frágiles durante las manipulaciones. El riesgo aumenta a bajas temperaturas. El ensayo de doblado simple a 180°, efectuado a 20°C, se considera satisfactorio si después del mismo no aparecen grietas en la zona de curva de la barra. Barras de adherencia ordinaria: los aceros de alta resistencia nacen de la idea de elevar el límite elástico del acero ordinario, ganando resistencia, a igualdad de peso. Al aumentar la tensión de trabajo se incrementa la amplitud de fisuración en el hormigón, pudiéndose conseguir mediante: Adecuada composición química: se eleva la proporción de carbono y se añaden cantidades pequeñas de manganeso y silicio. Tratamientos físicos posteriores a la laminación: consisten en estirar y retorcer en frío las barras, controlando las variables del proceso. Características Geométricas y Adherentes: al no ser constante ni circular, la sección recta de las barras corrugadas, se define como diámetro medio equivalente y del mismo peso por metro lineal (g) que la barra corrugada. Los valores equivalentes se calculan mediante. ∅ = 𝟏𝟐, 𝟖√𝒈 𝑨 = 𝟏, 𝟐𝟕𝟒𝒈 La forma del corrugado viene definida por: la altura de los resaltos (≈ 𝟎, 𝟎𝟓∅), ancho del resalto (≈ 𝟏, 𝟓∅), el paso de la hélice (≈ 𝟏, 𝟓∅) y el ancho de los cordones longitudinales (≈ 𝟎, 𝟏∅). Comportamiento a la fatiga de los aceros: Se conoce como resistencia a la fatiga a la mayor carrera de tensiones que es capaz de soportar en dos millones de siclos sin romperse. Las estructuras que pueden someterse a la fatiga son pocas: puentes de ferrocarril, cimentaciones de las máquinas oscilantes, estructuras expuestas al viento. Capacidad mecánica de las armaduras: Se llama capacidad mecánica U de una armadura al producto del área de su sección por su resistencia de cálculo. 𝑼 = 𝑨𝒔 ∗ 𝒇𝒚𝒅 Disposición de las Armaduras: se pueden clasificar en principales y secundarias. Entre las principales debemos distinguir las longitudinales (absorben los esfuerzos de tracción) y las transversales (también absorben los esfuerzos de tracción, pero en este caso las originadas por esfuerzos cortantes y torsores). Las armaduras secundarias absorben esfuerzos no preponderantes y pueden ser: de montaje, de piel, de retracción y de reparto. Colocación de las armaduras: deben colocarse limpias, exentas de óxido no adherido, libre de pinturas, grasa o cualquier sustancia perjudicial. Deberán ajustarse al encofrado y entre sí, para no experimentar corrimientos durante el vertido y compactación del hormigón. Distancias entre barras: las armaduras deben tener separaciones mínimas para permitir la colocación y compactación del hormigón, a fin de evitar coqueras. La distancia horizontal entre dos barras consecutivas de la armadura principal debe ser ≥ que: ▪ Dos centímetros ▪ El diámetro de la barra más gruesa ▪ 1,2 veces el tamaño máximo del árido La distancia vertical libre entre dos barras consecutivas debe ser ≥ que: ▪ Dos centímetros ▪ 0,75 veces el diámetro de la barra más gruesa En losas, vigas y elementos similares se pueden colocar dos armaduras en contacto siempre que sean de adherencia mejorada. En soportes y otros elementos verticales pueden colocarse dos o tres barras en contacto con la condición de que sean de adherencia mejorada. Doblado de armaduras: la operación debe realizarse en frío y a velocidad moderada, admitiéndose el doblado en caliente para barras de diámetro igual o superior a 25 mm. Los anclajes extremos de las barras deben asegurar la transmisión de esfuerzos al hormigón sin peligro para este. En general se opta por las siguientes: por prolongación recta, por gancho o patilla, por armaduras transversales soldadas, por dispositivos especiales. Las normas establecen como radio mínimo de doblado para las barras levantadas el definido por: 𝒇 𝒓 ≥ 𝟑𝒇𝒚𝒌 ∗ ∅; 𝒓≥𝟓∗∅ 𝒄𝒌 La longitud de anclaje: depende de las características geométricas de la armadura, adherencia, resistencia del hormigón, posición de la barra con respecto al hormigón, esfuerzo de la armadura, forma del dispositivo de anclaje. Es aconsejable disponer los anclajes en zonas comprimidas. EL HORMIGÓN ARMADO El hormigón en masa presenta una buena resistencia a compresión, aunque ofrece escasa resistencia a la tracción. Para corregir este déficit, se refuerza el hormigón en masa disponiendo barras de acero en las zonas de tracción, obteniéndose el hormigón armado. Ventajas Puede adaptarse a cualquier forma de moldes y encofrados. Es económico y casi siempre competitivo con el acero, ofreciendo mayor monolitismo. La durabilidad y resistencia al fuego son superiores a las que presenta la madera. Adherencia entre hormigón y acero Es el fenómeno complejo y principal sobre el que descansa el funcionamiento del hormigón como material estructural. Intervienen en él los siguientes factores: adhesión, rozamiento, resistencia al corte y compresión. Características La fuerza necesaria para arrancar el hierro de una probeta de hormigón se obtiene mediante el ensayo de arrancamiento simple, al dividir dicha fuerza por la superficie adherente se determina el valor de la tensión de adherencia. Objetivos de la adherencia Asegurar el anclaje de las barras Transmitir las tensiones tangenciales periféricas que aparecen en la armadura principal Introducir e incrementar las fuerzas en las armaduras Causas que originan la adherencia De naturaleza físico-química: provocan la adhesión del acero con el hormigón, a través de fuerzas capilares y moleculares; es como si el acero absorbiese pasta cementante. De naturaleza mecánica: constituida por la resistencia al deslizamiento debido a la penetración de pasta en las irregularidades de la superficie de las barras. Puede denominársela “rozamiento”. En el caso de barras corrugadas, se suma el efecto de acuñamiento entre los resaltos. Variables que afectan la adherencia El diámetro de la barra El límite elástico La geometría superficial La resistencia del hormigón El recubrimiento del hormigón La armadura transversal Influencia del Tipo de Hormigón en la Adherencia A igualdad de resistencia de los conglomerados, la adherencia acero-hormigón es el doble que la de acero-mortero. La cantidad óptima de arena desde el punto de vista de adherencia es el 20 a 30% del volumen total de áridos. La calidad del cemento influye en la adherencia, con cementos portland se tiene una adherencia 25% mayor que con los cementos puzolánicos. ENSAYOS SOBRE EL HORMIGÓN Clasificación según su naturaleza Destructivos: son aquellos que determinan la resistencia del hormigón mediante la rotura de probetas o piezas de hormigón. No Destructivos: determinan la calidad del hormigón sin destruir la pieza o estructura ensayada. Clasificación según su finalidad  Previos: realizados para determinar la dosificación del hormigón. Característicos: buscan comprobar la resistencia antes de empezar el hormigonado. De control: realizado sobre probetas moldeadas para comprobar que la resistencia se mantenga. De información: para conocer la resistencia correspondiente a una parte de la obra y a una edad determinada. Ensayos sobre el hormigón fresco Toma de muestra: las muestras deberán ser lo más representativas posible del hormigón objeto de control. Se debe tomar un volumen de 1,25 a 1,5 veces el volumen de la probeta. Si se toma durante la descarga, deberá tomarse desde la mitad de la carga. Si se hace después, se deben tomar de tres puntos bien distribuidos. Los ensayos de consistencia deben realizarse antes de los 30 minutos. Cono de Abrams: utiliza un molde sin fondo de forma troncocónica, provisto de dos asas para manipularlo. Se introduce el hormigón en tres capas de alturas iguales y se somete al hormigón a un picado con una barra metálica de 16 mm de diámetro y 60 cm de longitud, luego se enraza la superficie. Se desmolda inmediatamente y se mide el asiento con una regla horizontal colocada sobre el cono, expresándose la medida en centímetros. Este ensayo no es aplicable para áridos mayores de 40 milímetros. Ensayos sobre el hormigón endurecido Definición de probetas y moldes: las probetas pueden ser cubos de arista a, cilindros de diámetro a y altura 2a; prismas de arista a y longitud mayor a 3,5a. La serie de valores de a debe ser 10, 15, 20, 25 y 30 cm; preferentemente 15 cm. Preparación de las probetas Compactación a mano: cada capa colocada en los moldes debe tener un espesor máximo de 10 cm, picando cada capa a razón de 10 golpes como mínimo, distribuidos uniformemente. Compactado por vibración: si se utiliza hormigón vibrado, las probetas deben ser también vibradas. Enrazado: la superficie del hormigón de la probeta debe ser enrazado a nivel del borde superior. Las caras planas con imperfecciones mayores a 0,05 mm deben ser enlucidas. Para la terminación se puede usar mezclas de azufre con cemento. Conservación de las probetas Las muestras deben quedar en las probetas por lo menos 16 horas, a una temperatura de 20±4 °C. Después del desmoldeo deben conservarse en agua a 20±4 °C. Métodos de ensayo a compresión: una vez preparada la prensa, se limpian las superficies de carga de los platos, se centra la probeta sobre el plato inferior y se contacta el plato superior haciendo girar la parte móvil. La carga debe ser aplicada de forma continua, a una velocidad constante tal que se produzca un aumento de tensión de 6±4 kg/cm2. Se continúa el ensayo hasta la rotura, registrando la carga máxima. Método de ensayo a flexión: se debe utilizar placas de cargas para asegurar la verticalidad de las fuerzas, debiendo ser la distancia entre apoyos, como mínimo, tres veces la arista del prisma. A partir del 50% de la carga, debe ser aplicada para que el aumento de tensión sea de 0,5±0,2 kg/cm2/sg, siendo la resistencia a flexotracción calculada con la fórmula: 𝟔 ∗ 𝑴𝒓 𝒇𝒄𝒕 = 𝒂𝟑 Método de ensayo por hendimiento: las probetas deben cargarse mediante bandas de contrachapado, cartón o materiales similares de dimensiones 𝑏 = 0,08𝑎; 𝑐 = 3 𝑎 5 𝑐𝑚; y 𝑙 = 𝑎 (para cubos), 𝑙 = 2𝑎 (para cilindros). A partir del 50% de la carga, ésta debe ser aplicada para que el aumento de tensión sea de 0,5±0,2 kg/cm2/sg, siendo la resistencia a hendimiento calculada con la fórmula: 𝟐𝑭 𝒇𝒄𝒕 = 𝝅𝒂𝒍 Ensayos No Destructivos: buscan conocer la calidad del hormigón en obra, sin que resulte afectada la pieza o estructura sometida a examen. Pueden ser: Esclerométricos: proporcionan una idea de la resistencia del hormigón, usando la correlación entre la resistencia y el rechazo de un martillo, o huella impresa por una bola que choca contra la superficie de la pieza a ensayar. Los equipos aplicados pueden ser: el instrumento de James, el martillo de Schmidt, esclerómetro de Windsor. Por velocidad de propagación: utilizan la relación entre la velocidad de propagación de una onda progresiva y las constantes elásticas del material. Se pueden utilizar el V-Meter, sistema Vu-Con, instrumento ultrasónico TICO. Otros métodos aplicados: por resonancia, mixtos, por absorción o difusión de radio isótopos, etc. CONTROL DE CALIDAD DE OBRAS Las fases a analizar son: control de calidad de encargo, del proyecto, de los materiales recibidos, de los materiales elaborados en obra, de la ejecución, de la obra terminada, de la conservación. Características fundamentales a controlar: posición de las armaduras, resistencia del hormigón, dimensiones de las piezas, empalmes entre armaduras. Relación entre la seguridad real de la estructura y el control ejercido en obra: un control cuidadoso y sistemático permite hacer cálculos más afinados. El escaso control se cubre con un coeficiente de seguridad más conservador. Control de componentes del hormigón: consta de la fase de ensayos de aptitud (para comprobar la validez de los mismos), ensayos de control (para comprobar que las características continúen siendo adecuadas). Cemento: aprobado el origen del suministro, se debe controlar la calidad una vez por cada diez ensayos de resistencia de hormigón, y no menos de una vez cada dos meses. No se deben mezclar porciones procedentes de diferentes partidas. Si el cemento posee marca de calidad se deben analizar: la finura del molido, principio y fin de fragüe, resistencias mecánicas a tres días. Si no posee marca de calidad: principio y fin de fragüe, finura del molido, expansión, contenido en magnesia y SO3, pérdida al fuego, residuo insoluble, resistencias mecánicas a tres y siete días. Agua: el agua de amasado participa en la reacción de hidratación y confiere al hormigón trabajabilidad. La cantidad debe limitarse al mínimo necesario, ya que el agua en exceso crea huecos y disminuye la resistencia (cada litro de agua demás equivale a una disminución de 2 kg de cemento). Áridos: pueden emplearse arenas y gravas que reúnan igual o superior grado las características de resistencia y durabilidad del hormigón. No es posible hacer un buen hormigón sin una buena arena. La mejor arena es aquella de cuarzo puro. Grava: su resistencia viene ligada a su dureza, densidad y módulo de elasticidad. Debe tener cantos vivos, estar exento de materia orgánica, polvos y superar ensayos de helacidad, dureza y porosidad. Acero: las comprobaciones en obra son siempre convenientes. Deben evaluarse las características mecánicas, características de adherencia y de aptitud a la soldadura. Hormigón fresco: deben analizarse la consistencia y el tamaño máximo del árido. Resistencia: para comprobar que la resistencia del hormigón que se coloca en obra es por lo menos igual a la especificada por el calculista. Se realiza mediante la rotura de probetas. Niveles de control Nivel inferior: en este nivel la resistencia del hormigón no se controla directamente, solamente se tiene en cuenta el control del hormigón fresco. Con respecto al control de materiales es tal que, en tres inspecciones sucesivas se recorren todos los aspectos. Aplicable solo en obras pequeñas. Nivel intermedio: no exige la existencia de un sistema de calidad del constructor, pero sí la de un programa definido en proyecto. Se efectúan inspecciones continuas. Se aplica en obras medias. Nivel superior: exige la existencia de dos controles formalizados y sistemáticos, el interno por parte del constructor y el externo por parte de la dirección facultativa. Por cada lote de hormigón se toman seis o más probetas.