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Tabla de contenido
- ¿Qué es la prueba del martillo de rebote?
- Propósito de la prueba del martillo de rebote
- Principio de la prueba del martillo de rebote
- Procedimiento de prueba del martillo de rebote
- Relación entre la Resistencia a la Compresión y el Número de Repulsión del Concreto
- Interpretación de los resultados de la prueba del martillo de rebote
- Ventajas y desventajas de la prueba del martillo de rebote
- Factores que afectan la prueba del martillo de rebote
¿Qué es la prueba del martillo de rebote?
La prueba del martillo de rebote es un método de prueba no destructivo para concreto que muestra de manera conveniente y rápida la resistencia a la compresión del concreto. Un martillo de rebote, también conocido como martillo Schmidt, consta de una masa controlada por un resorte que se desliza sobre un émbolo dentro de una carcasa tubular. La figura 1 muestra cómo funciona un martillo de rebote. Cuando el émbolo del martillo de rebote se presiona contra la superficie de hormigón, una masa controlada por un resorte de energía constante golpea la superficie de hormigón y rebota. El grado de rebote, una medida de la dureza de la superficie, se mide en una escala. Sea este valor medido el Número de Rebote. El hormigón con menor resistencia y rigidez absorbe más energía, lo que da como resultado valores de rebote más bajos.
Fig. 1 Funcionamiento del martillo de rebote
Propósito de la prueba del martillo de rebote
De acuerdo con el Código Indio IS: 13311(2)-1992, la prueba del martillo de rebote tiene los siguientes propósitos:
- Determinar la resistencia a la compresión del hormigón relacionando el índice de restitución con la resistencia a la compresión
- Evaluar la homogeneidad del concreto
- Evaluar la calidad del hormigón en función de las especificaciones estándar
- Relacionar un elemento específico con otro en términos de calidad
El método de prueba del martillo de rebote se puede utilizar para distinguir entre partes aceptables y cuestionables de una estructura, o para comparar dos estructuras diferentes en función de su resistencia.
Principio de la prueba del martillo de rebote
El método de ensayo del martillo de rebote se basa en el principio de que el rebote de un cuerpo elástico depende de la dureza de la superficie de hormigón que golpea. La figura 1 muestra el funcionamiento del martillo de rebote. Cuando el émbolo del martillo de rebote se presiona contra la superficie de hormigón, la masa controlada por resorte dentro del martillo rebota. La cantidad de rebote de masa depende de la dureza de la superficie del concreto. Por lo tanto, las lecturas de la dureza del hormigón y del martillo de rebote se pueden correlacionar con la resistencia a la compresión del hormigón. Los valores de rebote se leen a lo largo de una escala graduada y se designan como Número de rebote o Exponente de rebote. La resistencia a la compresión se puede leer directamente en el gráfico del cuerpo del martillo.
Procedimiento de prueba del martillo de rebote
El procedimiento para la prueba del martillo de rebote en estructuras de hormigón comienza con la calibración del martillo de rebote. Por esta razón, los martillos de rebote se prueban contra yunques de prueba de acero con una dureza Brinell de aproximadamente 5000 N/mm2. Después de probar la precisión del martillo de rebote en el yunque de prueba, el martillo de rebote se mantiene perpendicular a la superficie de la estructura de hormigón y se toman lecturas. Por lo tanto, la prueba se puede realizar horizontalmente en el plano vertical y verticalmente hacia arriba o hacia abajo en el plano horizontal, como se muestra en la siguiente figura. Sostener el martillo de rebote en un ángulo intermedio dará diferentes números de rebotes en el mismo concreto.
Figura 2. Posición del martillo de rebote para ensayos de estructuras de hormigón
La energía de impacto requerida para un martillo de rebote depende de la aplicación. Los niveles de energía de impacto aproximados para diversas aplicaciones se muestran en la Tabla 1 a continuación.
Tabla-1: Energía de impacto de martillos de rebote para diversas aplicaciones según IS: 13311(2)-1992
Si. No | solicitud | Energía de impacto aproximada del martillo de rebote (Nm) |
1 | Para concreto de peso normal | 2.25 |
2 | Para hormigón ligero / Para pequeñas piezas de hormigón resistentes a impactos | 0.75 |
3 | Para ensayos de hormigón en masa, por ejemplo, carreteras, estructuras hidráulicas, pavimentos | 30.00 |
Precauciones para la prueba del martillo de rebote
- La superficie de hormigón debe estar lisa, limpia y seca.
- Antes de la prueba del martillo, se deben raspar las partículas sueltas de hormigas de la superficie de concreto con una muela abrasiva o una piedra.
- La prueba del martillo de rebote no debe realizarse en superficies ásperas como resultado de una compactación incompleta, pérdida de lechada, escombros o daño de herramientas en la superficie de concreto.
- El punto en el que el martillo de rebote golpea la superficie de hormigón debe estar al menos a 20 mm de distancia de cualquier borde o discontinuidad de forma.
- Tome seis lecturas de rebote en cada punto de la prueba y tome la media de las mediciones como índice de rebote para los puntos de observación correspondientes en la superficie de concreto.
Relación entre la Resistencia a la Compresión y el Número de Repulsión del Concreto
La forma más adecuada de correlacionar la resistencia a la compresión del concreto y el número de rebote es probar cubos de concreto utilizando un probador de compresión y un martillo de rebote simultáneamente. Primero se toma el número de rebote del cubo de concreto y luego se prueba la resistencia a la compresión con un probador de compresión. Con una energía de impacto del martillo de unos 2,2 Nm, la carga fija requerida es del orden de 7 N/mm2. Aumente la carga para calibrar un martillo de rebote con alta energía de impacto y disminuya la carga para calibrar un martillo de rebote con baja energía de impacto. Para minimizar el efecto del tamaño en los resultados de las pruebas para estructuras a gran escala, los especímenes deben tener la mayor masa posible. Una muestra cúbica de 150 mm es adecuada para calibrar martillos de rebote con energía de impacto baja (2,2 Nm), pero para martillos de rebote con energía de impacto alta (p. ej., 30 Nm), la muestra no debe ser inferior a 300 mm. Después de retirarlos del estanque de curado, las muestras de cubos de concreto deben almacenarse a temperatura ambiente durante aproximadamente 24 horas antes de probarlas con un martillo de rebote. Para obtener una correlación entre el número de rebote y la resistencia de los cubos de prueba húmedos y curados en húmedo, es necesario establecer una correlación entre la resistencia del cubo de prueba húmedo y la resistencia del cubo de prueba seco del que se toma la lectura de rebote. No se recomienda una correlación directa entre el número de rebote del cubo húmedo y la resistencia del cubo húmedo. Solo se deben ensayar las caras verticales del cubo colado. Al usar un martillo de rebote, se deben tomar al menos 9 lecturas en cada uno de los dos planos verticales accesibles por el probador de compresión. Los puntos de impacto en el espécimen no deben estar más cerca de 20 mm de los bordes y no más de 20 mm entre sí. El mismo punto no debe verse afectado varias veces.
Interpretación de los resultados de la prueba del martillo de rebote
Después de obtener la correlación entre la resistencia a la compresión y el número de rebote, se puede evaluar la resistencia de la estructura. En general, el número de rebotes aumenta con el aumento de la resistencia y también está influenciado por muchos parámetros como el tipo de cemento, el tipo de agregado, la condición de la superficie y el contenido de agua del concreto, el endurecimiento y la edad del concreto, la carbonatación de la superficie del concreto, etc. .
Figura 3. Relación entre la fuerza del cubo y el número de rebotes
Además, el índice de restitución indica la resistencia a la compresión del hormigón desde la superficie hasta una profundidad limitada. Las grietas internas, los rayones, etc., o las irregularidades en la sección transversal no se indican mediante el número de rebote. La Tabla 2 a continuación muestra la calidad del hormigón para cada número de rebote promedio.
Tabla 2. Calidad del hormigón para diferentes valores de número de rebote
Por lo tanto, la estimación de la resistencia del hormigón por el método del martillo de rebote no es muy precisa, y la precisión de la predicción de la resistencia del hormigón de las estructuras puede ser de ± 25 %. Encontrar la relación entre el índice de restitución y la resistencia a la compresión mediante el ensayo de muestras de núcleos de la estructura o especímenes estándar hechos del mismo material de concreto y mezcla aumenta en gran medida la precisión y confiabilidad de los resultados.
Ventajas y desventajas de la prueba del martillo de rebote
Las ventajas de la prueba del martillo de rebote son:
- Dispositivo fácil de usar
- Determina la uniformidad de la superficie.
- Equipo económico
- Utilizado para la restauración de monumentos antiguos.
Desventajas de la prueba del martillo de rebote
- Los resultados obtenidos se basan en puntos locales.
- Los resultados de las pruebas no están directamente relacionados con la resistencia de la superficie o las propiedades de deformación.
- La colocación de la sonda y el resorte requiere limpieza y mantenimiento regulares
- Incapacidad para detectar defectos con precisión.
Factores que afectan la prueba del martillo de rebote
A continuación se encuentran los factores clave que afectan la prueba del martillo de rebote.
- Tipo de agregación
- tipo de cemento
- Superficie del hormigón y condición de humedad.
- Endurecimiento y edad del concreto.
- Carbonatación de la superficie del hormigón.
Tipo de agregación
La correlación entre la resistencia a la compresión del concreto y el número de rebote depende del agregado utilizado. Los agregados normales, como grava y piedra triturada, dan una correlación normal de resultados. El uso de agregados livianos en el concreto requiere una calibración especial para pasar la prueba.
tipo de cemento
El hormigón con cemento con alto contenido de alúmina debe tener una mayor resistencia a la compresión que el cemento Portland normal. El uso de cementos de persulfato en el hormigón da como resultado una reducción del 50% en la resistencia a la compresión en comparación con OPC.
Tipo de superficie y condiciones de humedad
La prueba del martillo de rebote es mejor para concreto texturizado cerrado en comparación con concreto texturizado abierto. El hormigón con alto contenido de panal y el hormigón sin finos no son adecuados para las pruebas de martillo de rebote. La prueba sobrestima la resistencia cuando se prueban superficies flotantes o con llana en comparación con superficies moldeadas. Las superficies de concreto húmedo muestran valores de resistencia más bajos cuando se prueban. Esta subestimación de la resistencia puede ser tan baja como 20% para concreto seco.
Tipo de curado y edad del hormigón.
Con el tiempo, la relación entre la resistencia y la dureza del hormigón cambia. Las condiciones de curado del concreto y las condiciones de exposición a la humedad también afectan esta relación. Los hormigones envejecidos entre 3 y 90 días están exentos de los efectos de la edad. El hormigón envejecido requiere una curva de calibración especial.
Carbonatación de la superficie del hormigón.
La mayor resistencia se estima mediante martillos de rebote en hormigón carbonatado. Se estima que es un 50% más alto. Por lo tanto, la capa carbonatada debe eliminarse y la prueba del martillo de rebote debe realizarse en la capa de hormigón no carbonatada.