BUENAS PRÁCTICAS PARA EL CONTROL DE CALIDAD DEL CONCRETO EN OBRA: TIPO DE ESPECÍMENES, HERRAMIENTAS, CURADO, TRANSPORTE Y FALLA DE LAS MUESTRAS

Experto
SANDRA REINAGUERRA

Ingeniero Civil

El control de calidad del concreto en una obra tiene por objeto liberar técnicamente la estructura -que es en gran medida la responsable por salvaguardar vidas- frente al trabajo normal, durante un evento natural como pueden ser los terremotos y, en algunas latitudes, soportar las cargas de viento cuando se presentan tormentas tropicales, tornados y huracanes.

Si bien es cierto que existe un sin número de normas que permiten determinar las condiciones de toma de la muestra (NTC 454), la frecuencia y con qué criterios tomar dicha muestra para que represente la obra que se está ejecutando (NSR-10, Título C), como escoger el tamaño adecuado de la muestra, cuantos especímenes y como elaborarlos (NTC 550) para poder hacer un buen análisis del comportamiento del concreto ensayado a la compresión (NTC 673) y generar una buena calificación de la estructura de acuerdo con NSR-10 C 5.6.3.3, todavía surgen dudas de cómo proceder frente a un adecuado control de calidad.

Adecuada toma de muestra de concreto, que permite buena homogenización.

Para enfrentar este tema, es aconsejable prepararse y conocer ampliamente los documentos mencionados. Para adoptar mejores prácticas es deseable:

  1. Leer y entender las normas, identificando los puntos críticos que pueden hacer variar el resultado de un ensayo.
  2. Planificar la calidad. Por esto, es necesario -de acuerdo con la magnitud de la obra- elaborar un plan de calidad que debe incluir todos los materiales presentes en la obra incluyendo el concreto, acero, mortero, pegantes de enchapes o baldosas, ventanería entre otros.

La frecuencia de los ensayos para la evaluación del concreto se encuentra en la NSR 10, capítulo C.5.6.2 e indica que se debe realizar al menos una vez al día por cada tipo de concreto y una vez por cada 40 m3 de un mismo tipo de concreto. Ahora bien, ¿qué es un mismo tipo de concreto? Para esto no solo basta la especificación de resistencia sino también todas las características de calidad deseable en el concreto y que se generan a partir de una dosificación y una fuente únicas de materiales para, con base en ellas, poder evaluar el concreto y generar su aceptación en la obra.

Cabe anotar que es posible afrontar la fundida de elementos claves como columnas, donde el volumen puede ser muy pequeño. En esos casos es importante conocer el comportamiento.

Solo se permite tomar muestras cuando el volumen es menor de 10 m3 diarios de un tipo de concreto, si se cuenta con información suficiente de que el comportamiento del concreto está siendo adecuado, según el capítulo C.5.6.2.3 de la NSR-10.

Sitio adecuado de toma de muestras.

El tamaño del espécimen que por muchos años fue normativo de 150 mm x 300 mm (6” x 12”) ha cambiado para mejorar las condiciones seguridad y salud en el trabajo, e incluso teniendo un impacto positivo en la generación de desechos. Actualmente, si el tamaño máximo de los agregados del concreto lo permite, es posible usar especímenes de 100 mm x 200 mm; de acuerdo con los lineamientos dados por la NSR-10 en C.5.6.2.4, un ensayo de resistencia debe ser el promedio de al menos dos especímenes para probetas de 150 mm x 300 mm y de tres especímenes para probetas de 100 mm x 200 mm; es importante, además, tener en cuenta que deben ser tomados de la misma muestra de concreto y fallados a 28 días, que es la edad de ensayo establecida para determinar f´c. Los 28 días no son capricho, están ligados a la eficiencia de hidratación de la partícula de cemento ya que, generalmente, a esta edad es cuando la mayoría de los cementos alcanzan la eficiencia de hidratación que se relaciona de manera directa con la resistencia. Por lo anterior, una buena práctica para evaluar el concreto es tener en cuenta el número de especímenes que se consideran un ensayo.

Mala práctica de almacenamiento en obra.

Al tomar muestras en la obra se deberá tener especial cuidado en contar con las herramientas adecuadas, realizar la verificación de las dimensiones de los moldes con las tolerancias establecidas y que tengan la capacidad de generar cilindros, que, al ser desencofrados, cumplan con la planicidad deseada. Además, las muestras deberán ser fáciles de desencofrar para no afectarlas por la generación de esfuerzos tempranos. La varilla de compactación debe ser de acero liso, con puntas redondeadas y del diámetro adecuado para el tamaño del espécimen. La muestra de concreto deberá ser tomada en un recipiente que permita su homogenización antes de la conformación de los especímenes.

El concreto se califica con base en probetas de curado estándar, es decir, siguiendo las indicaciones de curado inicial (desde la toma hasta el desencofrado) dadas en la norma NTC 550. Las primeras horas del concreto son muy importantes: se debe tener en cuenta lo importante que es impedir una pérdida rápida de humedad; por tanto, es deseable proteger los especímenes de cambios de temperatura y de humedad. Otro aspecto muy importante es el tiempo de desencofrado. No debe ser inferior a las 18 horas, ni se podrán dejar desprotegidos los especímenes durante fines de semana porque su curado inicial se verá alterado, afectando la curva de desarrollo de resistencia por falta de una adecuada hidratación. Cuando por efecto del sistema de construcción empleado se requieren edades tempranas para desencofrado, es deseable transportar el espécimen dentro de su molde o realizar el seguimiento de la madurez del concreto para determinar el momento adecuado para el desencofre.

Curado adecuado de muestras.

El ensayo de resistencia a compresión del concreto deberá ejecutarse cuidando los detalles de condición de humedad, medición y revisión de la planicidad de los especímenes, determinación de la densidad del concreto, aplicación de carga a la velocidad indicada.

No debemos olvidar que la muestra debe cuidarse según las recomendaciones de curado, que especifica que después del desencofrado deben mantenerse al 100 % de humedad y a 23C° +/- 2C° de temperatura. El concreto se deberá evaluar en especímenes bajo esta condición, porque permite ver el potencial de la mezcla; sin embargo, en la realidad, las prácticas de curado del concreto ya colocado en la estructura no se realizan de manera tan exigente. Por lo tanto, no se debe olvidar calificar la eficiencia en el curado y los parámetros para realizarlo, según NSR-10 C.5.6.4. Este numeral indica cómo interpretar probetas curadas en campo, que no son otra cosa que especímenes que se toman al lado de la estructura, a los cuales se les da el mismo proceso de curado. Su finalidad es calificar el curado: se considera que es aceptable cuando el ensayo de resistencia a la compresión de las muestras curadas en campo se compara con el de muestras con curado normalizado y el resultado no difiere en más del 15%. Si la diferencia es mayor, se recomienda mejorar el curado de la estructura.

¿Por qué es importante calificar el curado en la estructura?

Porque frente a un resultado dudoso de una muestra de concreto, queda la estructura para investigar el desempeño del concreto. Es deseable que las prácticas de colocación y curado no afecten este desempeño, no solo por la evaluación, sino porque la estructura es la que se enfrentará a las cargas aplicadas y debe tener el valor estimado de resistencia. Dicha resistencia se evaluará a través de los núcleos extraídos de la estructura: si el promedio de resistencia de tres núcleos que representen a un concreto da por lo menos el 85% de f´c y el resultado individual no es inferior al 75% de f´c. se evidenciará la homogeneidad del concreto instalado.

Este ensayo, regido por la NTC 3658, es muy importante para la toma de decisiones de mucho valor tanto en seguridad como en dinero. Con él se debe obtener información suficiente para que quien analice los resultados y tenga un registro detallado de la muestra desde su extracción hasta el ensayo del espécimen, tenga los criterios necesarios para la toma de decisiones.

Todos los interesados en calificar el concreto bajo esta forma de evaluación deberían estar familiarizados con los requisitos de la norma y contar con un laboratorio que dé cumplimiento estricto a cada detalle exigido en ella.

Cuando la toma de muestras es correcta el concreto se ve homogéneo.

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