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NORMA TÉCNICA NTP 339.

034
PERUANA 2015
Dirección de Normalización - INACAL
Calle Las Camelias 815, San Isidro (Lima 27) Lima, Perú

CONCRETO. Método de ensayo normalizado para la


determinación de la resistencia a la compresión del concreto
en muestras cilíndricas
Concrete Standard Test Method for Compressive Strength of Cylindrical Concrete Specimens

Esta Norma Técnica Peruana adoptada por el INACAL está basada en la Norma ASTM C 39/C 39M:2015
Standard test method for compressive strength of cylindrical concrete specimens, Derecho de autor de
ASTM International, 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428, USA. -Reimpreso por
autorización de ASTM International

2015-12-22
4ª Edición

R.N°015-2015-INACAL/DN. Publicada el 2015-12-31 Precio basado en 19 páginas


I.C.S.: 91.100.30 ESTA NORMA ES RECOMENDABLE
Descriptores: Hormigón, concreto, resistencia a la compresión, muestras cilíndricas

© ASTM 2015 - © INACAL 2015


© ASTM 2015

Todos los derechos son reservados. A menos que se especifique lo contrario, ninguna parte de esta publicación
podrá ser reproducida o utilizada por cualquier medio, electrónico o mecánico, incluyendo fotocopia o
publicándolo en el Internet o intranet, sin permiso por escrito del INACAL, representante en territorio peruano.

© INACAL 2015

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podrá ser reproducida o utilizada por cualquier medio, electrónico o mecánico, incluyendo fotocopia o
publicándolo en el Internet o intranet, sin permiso por escrito del INACAL.

INACAL

Calle Las Camelias 815, San Isidro


Lima- Perú
Tel.: +51 1 640-8820
administracion@inacal.gob.pe
www.inacal.gob.pe

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ÍNDICE

página

ÍNDICE ii

PREFACIO iii

1. OBJETO 1

2. REFERENCIAS NORMATIVAS 1

3. CAMPO DE APLICACIÓN 3

4. SÍNTESIS DEL MÉTODO DE ENSAYO 3

5. SIGNIFICADO Y USO 3

6. APARATOS 4

7. ESPECIMENES 11

8. PROCEDIMIENTO 12

9. CÁLCULOS 14

10. REPORTE 15

11. PRECISIÓN Y SESGO 17

12. ANTECEDENTES 19

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PREFACIO

A. RESEÑA HISTÓRICA

A.1 La presente Norma Técnica Peruana ha sido elaborada por el Comité


Técnico de Normalización de Agregados, concreto, concreto armado y concreto
pretensado, mediante el Sistema 2 u Ordinario, durante los meses de julio a setiembre de
2015, utilizando como antecedente a la Norma ASTM C 39/C 39M:2015 Standard test
method for compressive strength of cylindrical concrete specimens.

A.2 El Comité Técnico de Normalización de Agregados, concreto, concreto


armado y concreto pretensado, presentó a la Dirección de Normalización –DN-, con fecha
2015-10-01, el PNTP 339.034:2015, para su revisión y aprobación, siendo sometido a la
etapa de discusión pública el 2015-10-23. No habiéndose presentado observaciones fue
oficializada como Norma Técnica Peruana NTP 339.034:2015 CONCRETO. Método
de ensayo normalizado para la determinación de la resistencia a la compresión del
concreto en muestras cilíndricas, 4ª Edición, el 31 de diciembre de 2015.

A.3 Esta Norma Técnica Peruana reemplaza a la NTP 339.034:2008 (revisada


el 2013), ed. 3.0 y fue tomada en su totalidad de la ASTM C 39/C 39M:2015. La presente
Norma Técnica Peruana presenta cambios editoriales referidos principalmente a
terminología empleada propia del idioma español y ha sido estructurada de acuerdo a las
Guías Peruanas GP 001:1995 y GP 002:1995.

B. INSTITUCIONES QUE PARTICIPARON EN LA ELABORACIÓN


DE LA NORMA TÉCNICA PERUANA

Secretaría Asociación de Productores de


Cemento - ASOCEM

Presidente Manuel Gonzáles de la Cotera


Scheirmüller

Secretario Juan Avalo Castillo

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ENTIDAD REPRESENTANTE

CEMENTOS PACASMAYO S.A.A. Rosaura Vásquez A.

CORPORACION ACEROS AREQUIPA S.A Ricardo Gutierrez L.

SUPERMIX S.A. Helard Adrián Oviedo V.

UNICON José Álvarez C.

CONSULTOR INDEPENDIENTE Ana Biondi S.

MTC – DIRECCION DE ESTUDIOS Cesar Augusto Ferreyros C.


ESPECIALES

MINISTERIO DE VIVIENDA, Carlos Carbajal C.


CONSTRUCCION Y SANEAMIENTO

EMPRESA SIDERÚRGICA DEL PERÚ S.A. Luis Cubas B.


Heidy Zelada C.

SENCICO Vanna Guffanti P.

ARPL TECNOLOGÍA INDUSTRIAL S.A. Miguel Sandoval D.

FIRTH INDUSTRIES PERU S.A. Juan Harman Canalle


Patricia Bayón

PUCP - Facultad Ingeniería Civil Juan Francisco Ginocchio C.

UNI – Facultad Ingeniería Civil Rafael Cachay H.

URP – Facultad Ingeniería Civil Enriqueta Pereyra S.

MOTA ENGIL PERU S.A. Jorge Felipe Ribeiro Dos Santos

SIKA PERU S.A. Jimmy Andrade


Patricio Arellano

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CONCRETO. Método de ensayo normalizado para la


determinación de la resistencia a la compresión del concreto
en muestras cilíndricas

1. OBJETO

Esta Norma Técnica Peruana establece la determinación de la resistencia a la compresión en


especímenes cilíndricos de concreto y extracciones diamantinas de concreto. Está limitado
al concreto que tiene una masa unitaria mayor de 800 kg/m3 .

2. REFERENCIAS NORMATIVAS

Las siguientes normas contienen disposiciones que al ser citadas en este texto constituyen
requisitos de esta Norma Técnica Peruana. Las ediciones indicadas estaban en vigencia en
el momento de esta publicación. Como toda norma está sujeta a revisión, se recomienda a
aquellos que realicen acuerdos en base a ellas, que analicen la conveniencia de usar las
ediciones recientes de las normas citadas seguidamente. El Organismo Peruano de
Normalización posee la información de las Normas Técnicas Peruanas en vigencia en todo
momento.

2.1 Normas Técnicas Peruanas

2.1.1 NTP 339.033:2009 HORMIGON (CONCRETO). Práctica


normalizada para la elaboración y curado de
especímenes de concreto en campo

2.1.2 NTP 339.059:2011 CONCRETO. Método de ensayo normalizado


para la obtención y ensayo de corazones
diamantinos y vigas seccionadas de concreto

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2.1.3 NTP 339.183:2013 CONCRETO. Práctica normalizada para la


elaboración y curado de especímenes de
concreto en el laboratorio

2.1.4 NTP 339.037:2008 HORMIGON (CONCRETO). Práctica norma-


(revisada el 2013) lizada para el refrentado de testigos cilíndricos
de hormigón (concreto)

2.1.5 NTP 339.214:2007 HORMIGÓN (CONCRETO). Método de


ensayo normalizado para resistencias a la
compresión en cilindros de concreto elaborados
en el lugar en moldes cilíndricos

2.1.6 NTP 339.216:2007 HORMIGÓN (CONCRETO). Método para la


utilización de cabezales con almohadillas de
neopreno en el ensayo de resistencias a la
compresión en cilindros de concreto endurecido

2.2 Normas Técnicas de Asociación

2.2.1 ASTMC 670:2013 La práctica normalizada para la preparación de


declaraciones de precisión y sesgo para
métodos de ensayo para materiales de
construcción

2.2.2 ASTM E 74:2013 Práctica normalizada de Calibración de


Instrumentos de medición de fuerza para la
Verificación de la indicación de la Fuerza de
Máquinas de ensayos

2.2.3 ASTM C 1077:20115 Práctica normalizada para Agencias de ensayo


de Concreto y agregados del hormigón para el
uso en la construcción y Criterios para la
Evaluación de la Agencia de ensayo

2.2.4 ASTM E 4:2014 Práctica normalizada para la Verificación de


Fuerza en Máquinas de ensayos
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3. CAMPO DE APLICACIÓN

Esta Norma Técnica Peruana se aplica a concretos con pesos unitarios mayores de
800 kg/m3.

4. SÍNTESIS DEL MÉTODO DE ENSAYO

4.1 El método consiste en aplicar una carga de compresión axial a los cilindros
moldeados o extracciones diamantinas a una velocidad que se encuentra en un rango
prescrito hasta la falla. La resistencia a la compresión del espécimen es calculado por
división de la carga máxima alcanzada durante el ensayo, entre el área de la sección
transversal del espécimen.

5. SIGNIFICADO Y USO

5.1 Se deberá tener cuidado en la interpretación del significado de las


determinaciones de resistencias a la compresión por este método de ensayo, considerando
que la resistencia no es una propiedad fundamental o intrínseca del concreto fabricado con
los materiales dados. Los valores obtenidos dependerán del tamaño y forma del espécimen,
dosificación, proceso de mezclado, método de muestreo, moldeo y elaboración, edad,
temperatura y condiciones de humedad durante el curado.

5.2 Este método de ensayo es usado para determinar la resistencia a la compresión


de especímenes cilíndricos preparados y curados de conformidad con las NTP 339.033,
NTP 339.183, NTP 339.037 y NTP 339.216 y los métodos de ensayo de las NTP 339.059 y
NTP 339.214.

5.3 Los resultados de este método de ensayo son usados como una referencia para
el control de calidad del concreto, proporciones, mezclado y operaciones de colocación;
determinación del cumplimiento con las especificaciones; control para la evaluación de la
efectividad de los aditivos; y usos similares.

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5.4 El personal que ensaya los cilindros de concreto deberá cumplir los requisitos
técnicos requeridos de la ASTM C 1077, incluyendo un examen requerido de demostración
de desarrollo del ensayo evaluado por un examinador independiente.

NOTA 1: La Certificación equivalente a las guías mínimas para Técnico de Laboratorio de Concreto
del ACI Nivel I o Técnico de Ensayo de Resistencia del Concreto satisface este requisito.

6. APARATOS

6.1 Máquina de ensayo: La máquina de ensayo será de un tipo con capacidad


conveniente suficiente y capaz de proveer una velocidad de carga indicada en el apartado
8.5.

6.1.1 La verificación de la calibración de las máquinas de ensayo será de


conformidad con la ASTM E 4, excepto que el rango de verificación de la carga será como
lo indicado en el apartado 6.3. La verificación requerida será bajo las siguientes condiciones:

6.1.1.1 Al menos anualmente, pero no debe exceder los 13 meses.

6.1.1.2 Sobre una instalación original o inmediatamente después de una reubicación.

6.1.1.3 Inmediatamente después de reparaciones o ajustes que afectan la operación


del sistema de aplicación de fuerzas o los valores mostrados sobre el sistema de indicación
de carga, excepto por ajuste de cero que es compensado por los bloques de ensayo o la
espécimen o ambos, o

6.1.1.4 Cuando haya razón para dudar de la aproximación de las cargas indicadas.

6.1.2 Diseño: El diseño de la máquina deberá incluir los siguientes factores:

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6.1.2.1 La máquina deberá ser operada por energía (no manual) y aplicar la carga
continua sin intermitencia, ni detenimiento. Si tiene una sola velocidad de carga (cumpliendo
el requisito del apartado 8.5), deberá estar provisto con un medio suplementario para cargar
a una velocidad conveniente para su verificación. Este medio suplementario de carga puede
ser operado por energía o manualmente.

6.1.2.2. El espacio previsto para las especímenes de ensayo será bastante grande para
acomodar, en posición idónea, un dispositivo elástico de calibración suficiente capacidad
para cubrir el rango potencial de cargas de la máquina de ensayo y que cumpla con los
requisitos de la ASTM E 74.

NOTA 2: Los tipos de dispositivos elásticos de calibración, generalmente disponibles, más comúnmente
usados para estos propósitos son el anillo circular de prueba y la celda de carga.

6.1.3 Exactitud: La exactitud de la máquina de ensayo será de conformidad con las


siguientes provisiones:

6.1.3.1 El porcentaje de error para las cargas dentro del rango de uso propuesto de la
máquina de ensayo no excederá ± 1,0 % de la carga indicada.

6.1.3.2 La exactitud de la máquina de ensayo será verificada por aplicación de 5


ensayos de carga en 4 incrementos aproximadamente iguales en orden ascendente. La
diferencia entre cualquiera de 2 cargas de ensayo sucesivas no excederá un tercio de la
diferencia entre las cargas de ensayo máxima y mínima.

6.1.3.3 La carga de ensayo como la indicada por la máquina y la carga aplicada


evaluada de las lecturas del dispositivo de verificación serán registradas en cada punto de
ensayo. Calcular el error, E, y el porcentaje de error, Ep. Para cada punto de esta data como
sigue:

𝐸 =𝐴−𝐵 (1)

(𝐴 − 𝐵)
𝐸𝑝 = 100
𝐵

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donde:

A Carga, kN indicada por la máquina que está siendo verificada.

B Carga aplicada, kN como lo determinado por el dispositivo de calibración.

6.1.3.4 El reporte sobre la verificación de una máquina de ensayo, indicará el rango


de carga en que se encontró para para que cumpla los requisitos de las especificaciones; más
que informar una aceptación o rechazo. En ningún caso el rango de cargas será indicado
como la inclusión de cargas debajo de 100 veces el menor cambio de carga sobre el
mecanismo de indicación de carga de la máquina de ensayo o cargas, dentro la porción de
rango debajo del 10 % de su capacidad máxima.

6.1.3.5 En ningún caso el rango de cargas será fijado incluyendo cargas fuera del
rango aplicado durante la verificación del ensayo.

6.1.3.6 La carga indicada de una máquina de ensayo no será corregida por cálculos o
por el uso de un diagrama de calibración para obtener valores dentro del requisito de
variación permisible.

6.2 La máquina de ensayo será equipada con dos bloques de apoyo de acero con
caras resistentes (Nota 3), una de las cuales se asentará sobre una rótula, que le permita
acomodarse a la superficie superior del espécimen y el otro sobre un sólido bloque en el que
se asienta el espécimen. Las caras de los bloques tendrán una dimensión mínima de al menos
3 % mayor que el diámetro de los especímenes a ser ensayados. Excepto para los círculos
concéntricos descritos más adelante, las caras no se apartarán de un plano o superficie
horizontal por más de 0,02 mm en cualesquiera 150 mm de los bloques de 150 mm de
diámetro o mayor, o por más que 0,02 mm en el diámetro de cualquier bloque más pequeño;
los bloques nuevos serán fabricados dentro la mitad de esta tolerancia. Cuando el diámetro
de la cara del bloque que se asienta en la esfera excede el diámetro del espécimen por más
de 13 mm, se inscribirán círculos concéntricos, para facilitar un apropiado centrado, de no
más de 0,8 mm de profundidad y no más de 1 mm de ancho.

NOTA 3: Es deseable que las caras de los bloques usados en ensayos de resistencia a la compresión del
concreto tengan una dureza Rockwell de no menos de 55 HRC.

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6.2.1 Los bloques de las bases deben cumplir con los siguientes requerimientos:

6.2.1.1 El bloque de base es especificado para el propósito de proveer una superficie


fácilmente mecanizable para el mantenimiento de las condiciones de superficie (Nota 4). Las
superficies superior e inferior serán paralelas una con la otra. Si la máquina de ensayo es
diseñada de manera que el plato posee las condiciones superficiales especificadas, un bloque
base no es requerido. Su menor dimensión horizontal será al menos un 3 % mayor que el
diámetro del espécimen a ser ensayado. Los círculos concéntricos como los descritos en 6.2
son opcionales en el bloque de base.

NOTA 4: El bloque puede ser sujetado al cabezal de la máquina de ensayo .

6.2.1.2 El centrado final debe ser hecho con referencia al bloque esférico superior.
Cuando el bloque inferior es usado para el centrado del espécimen, el centro del círculo
concéntrico, cuando se provee o, el centro del bloque deberá estar directamente debajo del
centro de la rótula superior. Las provisiones serán hechas sobre la placa de la máquina para
asegurar esta posición.

6.2.1.3 El bloque de base de rotura tendrá al menos un espesor de 25 mm cuando es


nuevo, y al menos 22,5 mm de espesor después de cualquier operación de tratamiento
superficial.

6.2.2 El bloque superior deberá cumplir con los siguientes requerimientos:

6.2.2.1 El máximo diámetro del bloque de apoyo de la base esférica suspendida no


excederá los valores indicados a continuación:

TABLA 1 - Diámetros máximos de especímenes de ensayo

Diámetro de espécimen de Máximo diámetro


ensayo,
mm mm
50 105
75 130
100 165
150 255
200 280

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NOTA 5: Las caras rectangulares son permisibles, pero el diámetro del círculo inscrito más grande
posible no excederá los diámetros anteriores.

6.2.2.2 El centro de la rótula coincidirá con la superficie de la cara de rotura con una
tolerancia de ± 5 % del radio de la rótula. El diámetro de la rótula será de al menos el 75 %
del diámetro del espécimen a ser ensayado.

6.2.2.3 La rótula y el soporte serán diseñados de tal forma que el acero en el área de
contacto no se deformará permanentemente cuando esté cargado a la capacidad de la
máquina de ensayo.

NOTA 6: El área de contacto preferida en la forma de un anillo (descrito como área preferente de
contacto) como lo mostrado en la Figura 1.

6.2.2.4 Por lo menos cada seis meses, o según lo especificado por el fabricante de la
máquina de ensayo, se debe limpiar y lubricar las superficies del soporte y la porción
esférica. El lubricante deberá ser un aceite de petróleo tal como el aceite de motor
convencional.

NOTA 7: Para asegurar un asentamiento uniforme la cabeza del asiento esférico estará diseñado para
inclinarse libremente, ya que entra en contacto en forma libre con el espécimen. Después del contacto,
es indeseable la rotación adicional. La fricción entre el soporte y la porción esférica superior proporciona
retención contra la rotación adicional durante la carga. El aceite de petróleo ha demostrado que permite
el desarrollo de la fricción necesaria. Las grasas de presión pueden reducir el desarrollo de la fricción
necesaria y permitir la rotación no deseada de la cabeza esférica; por lo que no debe utilizarse a menos
que sea recomendada por el fabricante de la máquina de ensayo.

6.2.2.5 Si el radio de la rótula es menor que el radio del espécimen más grande a ser
ensayado, la porción de la cara de rotura extendida más allá de la rótula tendrá un espesor
no menor que la diferencia entre el radio de la rótula y el radio de la espécimen. La menor
dimensión de la cara de rotura será al menos de la misma dimensión que el diámetro de la
rótula (Véase Figura 1).

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FIGURA 1 – Presentación esquemática de un bloque de asiento esférico típico

6.2.2.6 La porción móvil del bloque de rotura, estará sometida en forma estrecha en
el asiento esférico, pero el diseño será tal que dicha cara de apoyo pueda rotar libremente e
inclinarse al menos 4º en cualquier dirección.

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6.2.2.7 Si la parte esférica del bloque superior es un diseño compuesto de dos piezas,
una porción esférica y la placa de rotura, se proveerá de un medio mecánico para asegurar
que la porción esférica esté fijada y centrada a la placa de apoyo.

6.3 Indicación de carga

6.3.1 Si la carga de una máquina de compresión usada en ensayos de concreto es


registrada sobre un dial, el dial será provisto con una escala graduada legible al menos con
una aproximación de 0,1 % de la escala total de carga (Nota 8). El dial será legible dentro el
1 % de la carga indicada a cualquier nivel de carga dado dentro el rango de carga. En ningún
caso el rango de cargas de un dial sería considerado para incluir cargas debajo del valor que
es 100 veces el menor cambio de carga que pueda ser leída en la escala. La escala estará
provista con una línea de graduación igual a cero y será numerada. El indicador del dial será
de suficiente longitud para alcanzar las marcas de graduación; el ancho del terminal del
indicador no excederá la distancia libre entre las graduaciones más pequeñas. Cada dial será
equipado con un ajuste de cero ubicado fuera del origen y fácilmente accesible desde el
frente de la máquina, donde se observará la marca cero y el terminal del dial. Cada dial será
equipado con un accesorio sustituto que todas las veces, mientras se resetea, indicará dentro
el 1 % de aproximación la máxima carga aplicada a la espécimen.

NOTA 8: Se considera que la legibilidad es 0,5 mm a lo largo del arco descrito por el terminal del
indicador. También, una mitad del intervalo de escala es legible con razonable certeza cuando el espacio
sobre el mecanismo indicador de carga está entre 1 mm y 2 mm. Cuando el espacio está entre
2 mm y 3 mm, un tercio del intervalo de escala es legible con razonable certeza. Cuando el espacio es
de 3 mm o más, un cuarto del intervalo de escala es legible con razonable certeza.

6.3.2 Si la carga de la máquina de ensayo es indicada en forma digital, la


observación numérica en la pantalla deberá ser apropiada para que la lectura se haga sin
dificultad. El incremento numérico debe ser igual o menor que 0,10 % de la carga a escala
completa para un rango de campo dado. En ningún caso sería verificado el rango de cargas
incluyendo cargas menores que el mínimo incremento numérico multiplicado por 100. La
aproximación de la carga indicada deberá estar en el 1 % para cualquier valor mostrado
dentro del rango de carga verificado. Las provisiones serán hechas para indicar el verdadero
cero al cero de carga. Además se proveerá de un máximo indicador de carga que, mientras
se vuelve a cero carga el sistema, indicará dentro el 1 % la carga máxima aplicada al
espécimen.

6.4 La documentación de la calibración y mantenimientos de la máquina de


ensayo debe estar de acuerdo con la especificación ASTM C 1077.

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7. ESPECÍMENES

7.1 Los especímenes no serán ensayados si cualquier diámetro individual de un


cilindro difiere de cualquier otro diámetro del mismo cilindro por más del 2 % .

NOTA 9: Esto puede ocurrir cuando el uso de un molde simple ha sido dañado o deformado durante el
transporte, cuando se usan moldes simples flexibles estos se deforman durante el moldeo o cuando una
extracción es defectuosa o en cambios durante la extracción.

7.2 Antes del ensayo, ninguna base de los especímenes de ensayo se apartarán de
la perpendicularidad a los ejes por más de 0,5º (aproximadamente equivalente a
1 mm en 100 mm). Las bases de compresión de los especímenes que no sean planas dentro
los 0,050 mm, serán cortadas o cepilladas para cumplir la tolerancia indicada, o capeadas de
conformidad con la NTP 339.037 o cuando se permita, la NTP 339.216 . El diámetro usado
para el cálculo del área de la sección recta del espécimen de ensayo será determinado con
aproximación de 0,25 mm por el promedio de 2 diámetros medidos en ángulo recto uno del
otro y cerca de la altura media del espécimen.

7.3 El número de cilindros individuales medidos para la determinación del


diámetro promedio, no está prohibido de ser reducido, será de uno por cada diez especímenes
o tres especímenes por día, el que sea mayor, si se conoce que todos los cilindros son hechos
de un lote de moldes re-usables o de uso simple, que consistentemente producen cilindros
con diámetros promedio dentro el rango de 0,5 mm . Cuando el diámetro promedio no está
en el rango anteriormente descrito o cuando los cilindros no son hechos de un simple lote de
moldes, cada cilindro de ensayo deberá ser medido y el valor debe ser usado en calcular la
resistencia a la compresión de ese espécimen. Cuando los diámetros son medidos a
frecuencias reducidas, las áreas de la sección transversal de todos los cilindros ensayados en
el mismo día serán computadas del promedio de los diámetros de tres o más cilindros
representativos del grupo ensayados ese día.

7.4 Si el cliente que solicita los servicios de ensayo requiere mediciones de


densidad de los especímenes, determinar la masa de las mismas antes del capeado. Retirar
cualquier humedad superficial con una toalla y medir la masa del cilindro usando una balanza
con aproximación de 0,3 % de la masa que se está midiendo. Medir la longitud del espécimen
con aproximación a 1 mm en tres espacios separados equidistantemente alrededor de la
circunferencia. Evaluar la longitud promedio y registrarlo con aproximación de 1 mm .
Alternativamente determinar la densidad del cilindro por peso del mismo en el aire y también
sumergido en el agua a 23.0 ºC ± 2,0 ºC y hallar el volumen de conformidad con 9.3.1.

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7.5 Cuando la determinación de densidad no es requerida y la relación de longitud


a diámetro es menor que 1,8 o mayor que 2,2; medir la longitud del espécimen con
aproximación de 0,05 D.

8. PROCEDIMIENTO

8.1 Los ensayos de compresión de especímenes curados en húmedo serán hechos


tan pronto como sea práctico luego de retirarlos del almacenaje húmedo.

8.2 Los cilindros serán protegidos de la pérdida de humedad por cualquier


método conveniente durante el periodo entre el retiro del almacenaje de humedad y el
ensayo. Los cilindros serán ensayados en condición húmeda.

8.3 Todos los cilindros de ensayo para una determinada edad de ensayo serán
fracturados dentro el tiempo permisible de tolerancias prescritas como sigue:

TABLA 2 – Edades de ensayo y tolerancias permisibles

Edad de ensayo Tolerancia permisible


24 h ± 0,5 h ó 2,1 %
3d ± 2 h ó 2,8 %
7d ± 6 h ó 3,6 %
28 d ± 20 h ó 3,0 %
90 d ± 48 h ó 2,2%

8.4 Colocación del espécimen: Colocar el bloque de rotura inferior. Con la cara
endurecida hacia arriba, sobre la mesa o platina de la máquina de ensayo directamente debajo
del bloque de apoyo del asiento esférico (superior). Limpiar las caras de contacto de los
bloques superior e inferior y las del espécimen de ensayo y colocar el espécimen sobre el
bloque inferior de rotura. Si se emplean almohadillas, limpiar las superficies del cojinete del
anillo de retención y centrar la almohadilla o almohadillas sobre el espécimen.
Cuidadosamente alinear los ejes del espécimen con el centro de empuje de la rótula del
bloque de asiento esférico.

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8.4.1 Verificación del cero y asiento del bloque: Antes de ensayar el espécimen,
verificar que el indicador de carga esté en cero. En caso el indicador no esté colocado en
cero, ajustar el indicador (Nota 10). Después de colocar el espécimen en la máquina, pero
previo a la aplicación de la carda, inclinar manual y suavemente la parte móvil del bloque
de asiento esférico, de modo que la superficie de apoyo sea paralela a la parte superior del
espécimen de ensayo.

NOTA 10: La técnica usada para la verificación y ajuste del indicador de carga a cero variará
dependiendo del fabricante de la máquina. Consulte con su propio manual o calibrador de máquinas de
compresión para una técnica apropiada.

8.4.2 Verificación de la alineación al utilizarse almohadillas: Si se utilizan


almohadillas, verificar la alineación del espécimen después de la aplicación de la carga, pero
antes de alcanzar al 10% de la resistencia anticipada del espécimen. Comprobar que el eje
del cilindro no se aparte de la vertical en más de 0,5° (Nota 11) y que los extremos del
cilindro se centren en los anillos de retención. Si la alineación del cilindro no cumple con
estos requisitos, liberar la carga y recentrar cuidadosamente el espécimen. Volver a aplicar
la carga y comprobar el centro del espécimen y la alineación. Es permitido un lapso en la
aplicación de la carga para comprobar la alineación.

NOTA 11: Un ángulo de 0,5° es igual a una pendiente de aproximadamente 1 mm en 100 mm .

8.5 Velocidad de carga: Aplicar la carga continuamente y sin impacto.

8.5.1 La carga será aplicada a una velocidad de movimiento medida desde la platina
a la cruceta correspondiendo a una velocidad de esfuerzo sobre la espécimen de
0,25 ± 0,05 MPa/s (Véase Nota 12). La velocidad de movimiento diseñada será mantenida
al menos durante la mitad final de la fase de carga anticipada.

NOTA 12: Para una máquina de ensayo de tornillo o de desplazamiento controlado, preliminarmente al
ensayo será necesario establecer la velocidad requerida de movimiento para alcanzar la velocidad de
esfuerzo especificado. La velocidad requerida de movimiento dependerá del tamaño del espécimen de
ensayo, el módulo de elasticidad del concreto y de la solidez de la máquina de ensayo.

8.5.2 Durante la aplicación de la primera mitad de la fase de la carga anticipada,


una alta velocidad de carga será permitida. La alta velocidad de carga será aplicada de
manera controlada, para que el espécimen no se someta a cargas de choque.

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8.5.3 No hacer ajustes en la velocidad de movimiento desde la platina a la cruceta


cuando la carga final está siendo alcanzada y la velocidad de esfuerzo decrece debido a la
fractura del espécimen.

8.6 Aplicar la carga de compresión mientras el indicador muestra que la carga


disminuye constantemente y el espécimen muestra un patrón de fractura bien definido (Tipos
del 1 al 4 en la Figura 2). Para una máquina de ensayo, equipada con un detector de rotura
del espécimen, el cierre automático de la máquina de ensayo está prohibido hasta que la
carga haya caído a un valor menor del 95 % de la carga máxima. Cuando se ensayan con
almohadillas, una fractura en la esquina similar a los patrones tipos 5 o 6 mostrados en la
Figura 2, puede ocurrir antes que la capacidad última del espécimen haya sido alcanzada.
Registrar la carga máxima alcanzada por el espécimen durante el ensayo, y anotar el tipo de
patrón de fractura de conformidad con la Figura 2, esquematizar y describir el patrón de
fractura brevemente. Si el patrón de fractura no es ninguno de los patrones típicos mostrados
en la figura 2, bosquejar y describir brevemente el patrón de fractura. Si la resistencia medida
es menor a lo esperado, examinar la fractura del concreto y notar la evidencia de segregación,
y la presencia de grandes vacíos de aire; si las fracturas pasan predominantemente alrededor
o a través de las partículas del agregado grueso, y verificar si el refrentado se realizó de
conformidad con las NTP 339.037 o NTP 339.216.

9. CÁLCULOS

9.1 Calcular la resistencia a la compresión del espécimen dividiendo la carga


máxima alcanzada por el espécimen durante el ensayo entre el área promedio de la sección
transversal determinada como se describe en el Capítulo 7.

9.2 Si la relación de la longitud del espécimen al diámetro es 1,75 o menor,


corregir el resultado obtenido en 9.1 multiplicando por un factor apropiado de corrección
mostrado en la siguiente tabla (Nota 13):

TABLA 3 – Relación longitud a diámetro del espécimen

L/DA 1,75 1,50 1,25 1,00


Factor 0,98 0,96 0,93 0,87
A
Use la interpolación para determinar los factores de corrección para los valores
L/D indicados en la tabla.

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NOTA 13: Los factores de corrección dependen de varias condiciones como son: humedad, nivel de
resistencia, y módulo de elasticidad. Los valores promedio están indicados en la tabla. Estos factores de
corrección se aplican a concretos de baja densidad que pesan entre 1600 kg/m3 y 1920 kg/m3 y a
concreto de densidad normal. Ellos son aplicables a concretos secos o humedecidos al tiempo de carga
y para concretos con resistencia nominal de 14 MPa a 42 MPa. Para mayores resistencias que 42 MPa
los factores de corrección pueden ser mayores que los listados anteriormente.

9.3 Cuando sea requerido, calcular la densidad del espécimen con aproximación
de 10 kg/m3 como sigue:

𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 = 𝑊/ 𝑉 (2)

donde:

W Masa del espécimen, kg y


V Volumen del espécimen determinado del diámetro promedio y longitud
promedio o del peso del cilindro en el aire y sumergido en el agua, m3

9.3.1 Cuando el volumen del cilindro es determinado del peso sumergido, calcular
el volumen como sigue:

𝑊−𝑊𝑠
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 = (3)
𝛾𝑎

Donde:

Ws Masa aparente del espécimen sumergido, kg


𝛾𝑎 Densidad del agua a 23 ºC = 997,5 kg/m3

10. REPORTE

10.1 Reportar la siguiente información:

10.1.1 Número de identificación.

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10.1.2 Diámetro promedio medido (longitud medida, si está fuera del rango de
1,8 D a 2,2 D), en mm .

10.1.3 Área de la sección transversal, mm2

10.1.4 Carga máxima, KN

10.1.5 Resistencia a la compresión calculado con aproximación a 0,1 MPa .

10.1.6 Cuando se informa el promedio de dos o más especímenes ensayadas de la


misma edad, calcular la resistencia promedio a la compresión utilizando los valores de
resistencia a la compresión individuales no redondeados.

10.1.7 Tipo de fractura, si es diferente al cono usual (Véase Figura 2).

10.1.8 Defectos en el espécimen o en el refrentado.

10.1.9 Edad del espécimen.

10.1.10 Cuando sea requerida, la densidad con aproximación a 10 kg/m3.

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FIGURA 2 - Esquema de los patrones de tipos de fracturas

11. PRECISIÓN Y SESGO*

11.1 Precisión

11.1.1 Precisión dentro del ensayo: La tabla siguiente provee la precisión de


repetibilidad de cilindros de ensayo de 150 mm por 300 mm y de 100 mm por 200 mm
hechos de una muestra de concreto bien elaborada bajo condiciones de laboratorio y obra
(Véase 11.1.2).

*
Los resultados obtenidos usando este método de ensayo corresponden a la Norma ASTM C39/C39 M – 15a.
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TABLA 4 - Precisión

Coeficiente de variación Rango aceptable de


resistencia de cilindros
individuales
2 Cilindros 3 Cilindros
Cilindros de 150 mm x 300
mm
Condiciones de laboratorio 2,4 % 6,6 % 7,8 %
Condiciones de Obra 2,9 % 8,0 % 9,5 %
Cilindros de 100 mm y 200
mm 3,2 % 9,0 % 10,6 %
Condiciones de laboratorio.

11.1.2 El coeficiente de variación dentro del ensayo representa la variación esperada


de mediciones de resistencia en cilindros preparadas de una misma muestra de concreto y
ensayadas por un laboratorio a una misma edad. Los valores indicados para el coeficiente de
variación en el laboratorio para cilindros de 150 x 300 mm del año 2000 son aplicables para
resistencia a la compresión entre 15 MPa y 55 MPa y para cilindros de 100 mm x 200 mm
son aplicables para resistencias a la compresión entre 17 MPa y 32 MPa. Los coeficientes
de variación dentro del ensayo de cilindros de 150 mm x 300 mm son obtenidos de los datos
de las muestras de competencia del concreto. CCRL (Cement and concrete Reference
Laboratory) para las condiciones de laboratorio y una compilación de 1265 informes de
ensayos de 225 laboratorios comerciales de ensayo en 1978. El coeficiente de variación
dentro del ensayo de cilindros de 100 mm x 200 mm es obtenido de los datos de las muestras
de competencia del concreto CCRL para condiciones de laboratorio.

11.1.3 Precisión multi-laboratorio: El coeficiente de variación de multi-laboratorio


para resultados de ensayos de resistencia a la compresión en cilindros de 150 mm x 300 mm
ha sido fijado en 5,0 %*; de ahí que, los resultados de ensayos apropiadamente conducidos
por dos laboratorios sobre especímenes preparados de una misma muestra de concreto no se
espera que difieran en más del 14 %* del promedio (Véase Nota 14). Un resultado de ensayo
de resistencias es el promedio de 2 cilindros ensayados a una misma edad.

NOTA 14: La precisión multi-laboratorio no incluye variaciones asociadas con la preparación de


especímenes para el ensayo de rotura por diferentes operadores o muestras divididas o independientes
de concreto. Estas variaciones son causales del incremento del coeficiente de variación en
reproducibilidad.

*
Estos números representan respectivamente el (15 %) y (d 2 s %) como los limites descritos en la práctica
C 670.
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11.1.4 La data del multi-laboratorio fue obtenida de un programa organizado de


6 ensayos de resistencia donde los especímenes cilíndricos de 150 mm x 300 mm fueron
preparados en un mismo lugar y ensayados en diferentes laboratorios. El rango del promedio
de resistencias de este programa fue de 17,0 MPa a 90 MPa.

11.2 Sesgo: Desde que no es aceptado ningún material de referencia, no existe a la


fecha un estadístico sobre sesgo.

12. ANTECEDENTES

12.1 NTP 339.034:2008 HORMIGON (CONCRETO). Método de


(revisada el 2013) ensayo normalizado para la determinación de la
resistencia a la compresión del concreto en
muestras cilíndricas

12.2 ASTM C 39/C 39M:2015 Standard test method for compressive strength
of cylindrical concrete specimens

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