15 Nov 16

Módulo Elástico; “Factores que influyen en el resultado, evaluación, materias primas (importancia del agregado grueso)”

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Es bien sabido el requerimiento normativo acerca de la medición del módulo elástico. Si bien es una especificación aplicada al diseño estructural, y modelada para determinar el comportamiento de la estructura frente a diferentes acciones y sistemas constructivos, es importante conocer algunos factores influyentes tanto en el método de medición como en los resultados de módulo elástico obtenidos del concreto simple.

Como antecedente, existen referencias normativas y conceptos técnicos enfocados en la medición del módulo elástico, y su aplicación en estructuras. Así mismo y más allá del enfoque en la medición y su aplicación estructural, la norma NSR 10 es bastante específica en definir el módulo elástico como “La relación entre el esfuerzo normal y la deformación unitaria correspondiente, para esfuerzos de tracción o compresión menores que el límite de proporcionalidad del material”. En efecto y teniendo en cuenta que existen diferentes tipos y métodos para la determinación del módulo elástico, en este artículo discutiremos el módulo de elasticidad estático y su medición según la NTC 4025 que guarda correspondencia con la ASTM C 469.

En la práctica podríamos comentar que, la importancia del módulo elástico del concreto también debe ser tenida en cuenta en el avance constructivo. Dada la variación del resultado del módulo elástico del concreto y donde enunciaremos sus principales factores que afectan su medición, comentamos que como sabemos, existe una diferencia entre el valor del ME medido en laboratorio y el empleado por los diseñadores estructurales según la norma. Ya hoy en día existen métodos para instrumentación en las estructuras para monitorear el desplazamiento en avance constructivo y su chequeo en el comportamiento estructural durante su construcción, donde es importante medir y calcular en función de estas mediciones.

Algunos de los factores que afectan al Módulo de elasticidad del concreto en función de los materiales, se pueden citar a continuación:

Adicionalmente, la forma y origen de los agregados gruesos aportan significativamente, en los resultados para lograr altos niveles de módulos de elasticidad.

módulo elástico web

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Desde el punto de vista de la medición en el ensayo, referenciaremos algunos de los factores a nivel general, que intervienen en la medición del módulo:

  • Máquinas de ensayo
  • Aplicación de carga por ciclos
  • Homogeneidad de muestras (especímenes) de un mismo diámetro.
  • Prefijación de las cargas a la tasa y magnitud fijadas por la norma.
  • Precisión (laboratorio y Llaboratorista).

Si bien estos factores son considerados de forma general de la medición del ensayo, queremos también asociar algunos otros factores importantes al procedimiento tales como:

  • Refrentado de cilindros (método).
  • Equipos para determinar intervalos en la deformación, asociada a la determinación de las deformaciones en los niveles de aplicación de las cargas.
  • Asegurar para los concretos de alta resistencia, el adecuado refrentado de los especímenes de ensayo, en el caso del refrentado adherido debe verificarse la resistencia del mortero de azufre. En algunos casos es permitido pulir los especímenes para la valoración de la resistencia y módulo elástico.

Podríamos comentar que, el módulo elástico es un parámetro que depende en gran parte de la forma y origen de los agregados gruesos; pues en algunos estudios y ensayos realizados, manteniendo incluso una misma relación agua/material cementante para diferentes formas de agregado, se observa como varían los resultados obtenidos del ensayo del módulo elástico, lo que sugiere que no necesariamente sea la relación Agua/material cementante o las bajas relaciones Agua/material cementante, el principal factor de gobernabilidad para el resultado final del módulo elástico. En nuestro medio existen fuentes de formación ígnea con baja porosidad y altos valores de su densidad con los cuales se pueden lograr módulos elásticos significativamente altos en el concreto.

foto mudulado electrico

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Así mismo, desde el punto de vista del ensayo, es de vital importancia el cuidado y la rigurosidad en la ejecución de los procedimientos y de la competencia del personal que ejecuta los ensayos, también la de realizar varias mediciones para asegurar el cálculo correcto del módulo; el tipo y estado de los equipos de medición así como el sistema de refrentado. Hemos visto en algunos comparativos, que los resultados pueden llegar a variar significativamente si no se controlan las variables del ensayo.

Queremos con esta apertura brindar la discusión de este tema tan importante y que cada vez tiene gran valor en nuestras especificaciones en nuestras estructuras.

 

Nota aclaratoria de responsabilidad: Las observaciones contenidas en este documento son de carácter informativo y deben ser aplicadas y/o evaluadas por el constructor o usuario solamente en caso de considerarlas pertinentes. Por lo tanto, estas observaciones no comprometen a Argos, a sus filiales o a sus subordinados.


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3 Responses to Módulo Elástico; “Factores que influyen en el resultado, evaluación, materias primas (importancia del agregado grueso)”

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    Rodrigo Quimbay Herrera says:

    Muy interesante Articulo, es un tema importante y de controversia en nuestra NSR-10 ya que los valores del modulo de elasticidad dependen entre otras cosas de los agregados usados (resistencia, forma, textura, compacidad), matriz de cementante e interface pasta-agregados. Las variables de ensayo son iguales o mas que en en ensayo de compresion de cilindros (minimo unas 35), por lo que es vital el uso de tecnologias no destructivas y en sitio para corroborar su valor.

    Es muy importante verificar las relaciones E=KRaiz(f`c), para cada region y materia prima a usar (dependientes de las relaciones de diseño), ya que en Colombia se ha demostrado que el valor de K no es exactamente 15000 (Como se determino por la CP para las NSR-10), ya que varia entre 8000 y 16000 aproximadamente (Valores en Kgs/cm2), dependiendo de la region, materia prima usada, tipo de mezcla, etc.
    Ademas en investigaciones de control por desempeño del concreto in situ hemos evidenciado variacion evidente del valor respecto del determinado por ensayos destructivos (control por maduracion), dependiente de variables como espesor del elemento, curado aplicado, altura de vaciado, tipo de mezcla (No es exactamente igual en mezclas de igual resistencia!).

    Ver https://www.google.com.ar/#q=estimacion+del+modulo+de+elasticidad+del+concreto+Quimbay&*

    Cordial saludo.

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