El ensayo a compresión simple de probetas de hormigón es un ensayo destructivo (ED) que nos proporciona el valor de la resistencia a compresión del hormigón con una gran fiabilidad ya que es una medida directa sobre el hormigón que se está investigando.
Los ensayos destructivos (ED) son técnicas de determinación o análisis que producen, en mayor o menor medida desperfectos o tensiones en la pieza ensayada, pudiendo implicar la destrucción completa de dicha pieza. Aunque no haya destrucción de la pieza, sí se modifican sus propiedades o características de uso.
Los ensayos previos, característicos y de control del hormigón que se especifican en la EHE (Instrucción de Hormigón Estructural) se refieren a probetas cilíndricas de 15 x 30 cm, fabricadas, curadas y ensayadas a compresión a 28 días de edad según UNE 83301:91, UNE 83303:84 y UNE 83304:84.
El valor de la resistencia obtenido en el ensayo de compresión, independientemente de la calidad del hormigón, depende de varios factores, como son:
- Diámetro de la probeta: las normas españolas recomiendan un diámetro mínimo de 100 mm. En cualquier caso se recomienda que el diámetro mínimo del testigo sea entre 3 y 4 veces el tamaño máximo del árido con el que se fabricó el hormigón a estudiar.
- Esbeltez de la probeta en el momento de ser ensayada: Las probetas se han de extraer con una longitud tal que la esbeltez (relación entre la altura y el diámetro) sea de 2, que sería la esbeltez ideal, aunque se pueden aceptar valores comprendidos entre 1 y 2.
- Dirección de extracción de la probeta con relación a la dirección de hormigonado: La dirección de extracción de las probetas testigo depende del tipo de pieza que se estudia y de la dificultad de emplazamiento del operario respecto al punto de extracción. Esto significa, en definitiva, que normalmente la extracción de los testigos se produce en dirección perpendicular a la del hormigonado. En estas condiciones, los valores de los ensayos presentan una disminución entre el 5 y el 10% del valor de compresión que se obtiene en piezas extraídas en la dirección paralela a la del hormigonado.
- Humedad de la probeta testigo en el momento del ensayo: la resistencia a compresión del hormigón es mayor cuanto menor el grado de saturación, habiendo una diferencia de resistencia entre el hormigón seco y el húmedo entre el 10 y el 20%. Sin embargo, el módulo de deformación del hormigón (Ec) es menor en hormigones secos que en hormigones saturados.
- Armadura embebida en la probeta testigo y su posición, en el momento del ensayo: la norma UNE advierte de que los valores que obtengamos en una probeta testigo que contenga armadura embebida pueden ser distintos de los obtenidos en probetas sin armadura. Si la barra no se encuentra en dirección perpendicular a las caras de presión de la probeta, ésta se puede considerar como la incidencia que ocasionaría un árido.
Estimación de la resistencia del hormigón mediante ensayos de probetas testigo
Respecto a la estimación de la resistencia del hormigón mediante ensayos de probetas testigo, la Instrucción de Hormigón Estructural EHE se refiere en su Artículo 89.º Ensayos de información complementaria del hormigón.
En la EHE se señala que, en el caso de requerir estimar la resistencia del hormigón de una parte determinada de la obra, podrán extraerse testigos del hormigón de la estructura para evaluar dicha resistencia.
Este requerimiento aparece bien por existir riesgo de daños bien porque se quiere afinar el momento de desencofrado, desmolde o descimbrado, o bien ensayos de control del hormigón con resultados no aceptables.
Para decidir la localización del testigo de hormigón, es imprescindible la inspección de la zona mediante un pachómetro, con objeto de detectar las barras de refuerzo. Una vez realizada la toma de muestras, se procederá a la reparación y tapado de las catas con materiales adecuados de alta adherencia y resistencia.
Dimensiones de las Probetas testigo de Hormigón
Los testigos de hormigón ensayados, por lo general, a mayor tamaño arrojan mejores resultados, ya que menor es la variabilidad introducida por el procedimiento de extracción.
La esbeltez de una probeta de hormigón es la relación entre la altura y el diámetro y se pueden aceptar valores comprendidos entre 1 y 2.
Hasta donde yo sé, la EHE no define procedimiento alguno para realizar una evaluación mediante factores de corrección que prevean las diferencias entre el hormigón evaluado en el momento de la recepción y el hormigón colocado en la estructura. Estas diferencias son debidas a varios factores como la compactación y el curado, entre otros.
Los testigos nos proporcionan información directa sobre el hormigón in-situ, que es el resultado final de la calidad del hormigón suministrado por el proveedor y de la correcta ejecución y curado por parte del constructor.
Sin embargo, estos resultados no son directamente comparables con los obtenidos a partir de probetas cilíndricas, según lo establecido en la EHE. Las probetas cilíndricas miden la calidad del hormigón a pie de obra, en condiciones de plena compactación y curado ideal durante 28 días previo a la realización del ensayo de compresión.
El hormigón de la estructura habrá sido curado según un procedimiento distinto, casi siempre más desfavorable que las condiciones de conservación estándar, y posiblemente haya sido colocado con un grado de compactación menor.
También pueden producirse efectos de asentamiento del hormigón colocado en la obra, con el resultado de que testigos extraídos de la parte inferior de muros o pilares pueden diferir en hasta un 15%-30% de aquellos extraídos de la parte superior. Teniendo esto en cuenta podemos detectar posibles defectos de ejecución si elegimos nuestros testigos en estos lugares.
La extracción de los testigos puede realizarse de acuerdo con los procedimientos descritos en ASTM C 42, que además contempla una tabla de factores de corrección de la resistencia del hormigón en función de la relación longitud-diámetro de la probeta.
Diámetro de las probetas testigo de hormigón
El tamaño ideal del diámetro de los testigos de hormigón destinados a su ensayo es de 150 mm, con una esbeltez de 2, para no introducir ningún coeficiente de corrección de forma con respecto a la resistencia determinada sobre probetas estándar.
La Norma UNE-EN 12504-1:2001 sugiere el empleo de testigos de 100 mm de diámetro, opción válida para hormigones con un tamaño máximo de árido igual o inferior a 25 mm. Los resultados son más fiables cuando la relación entre el diámetro del testigo y el tamaño máximo de árido es mayor que 3.
Con grandes densidades de armadura pueden emplearse testigos de hormigón de un diámetro de 75 mm si el tamaño máximo del árido es menor o igual a 20 mm.
Más info:
Técnicas no destructivas para diagnóstico de elementos constructivos – Antes de proyectar la rehabilitación de un edificio tenemos que averiguar el estado real en el que se encuentra para poder resolver los problemas,estructurales o funcionales, que puedan presentarse.
Instrucción de Hormigon Estructural. EHE-08. (5ª edición) | Ministerio de Fomento
- S.G.T. Centro de Publicaciones, Ministerio de Fomento (Autor)
