Hormigón y Cemento

    Ensayos de compresión, flexión y hormigón reforzado con fibras

    Ensayos de compresión, flexión, tracción indirecta, módulo elástico y hormigón reforzado con fibras. Explica cómo el control de carga o desplazamiento afecta a los resultados.

    Esquema conceptual original para esta guía. Licencia CC BY 4.0 · Civily

    Ensayos de fallo convencionales

    • En compresión, la carga aumenta hasta que falla la probeta. La resistencia se calcula a partir de la carga máxima y el área cargada, siguiendo el método y la geometría especificados por la norma aplicable.
    • En flexión se obtiene la respuesta de una viga apoyada y cargada en tres o cuatro puntos. La configuración determina la distribución de esfuerzos y el cálculo de la resistencia a flexión.
    • El ensayo de tracción indirecta o brasileño comprime una probeta cilíndrica a lo largo de dos generatrices opuestas y estima su resistencia a tracción a partir de la carga de rotura.
    • El módulo elástico requiere ciclos de carga y descarga y la medición de deformaciones. El centrado, la alineación y la estabilidad de los sensores afectan a la calidad del resultado.

    Distribución de carga y control

    • La carga debe distribuirse de manera uniforme sobre la superficie de la probeta. Una aplicación excéntrica o desigual puede causar una rotura prematura y reducir la carga registrada.
    • Las normas aplicables especifican geometría de platos y apoyos, alineación, verificación de la máquina y velocidad de carga. La máquina debe mantener la velocidad indicada durante el ensayo.
    • El control de carga es adecuado para ensayos convencionales hasta la rotura. Los ensayos que caracterizan la respuesta posterior al pico requieren control de desplazamiento o de apertura de fisura.
    Esquema de tipos de rotura satisfactorios y no satisfactorios en probetas de hormigón
    Esquema de tipos de rotura satisfactorios y no satisfactorios en probetas de hormigón

    Hormigón reforzado con fibras

    • Las fibras limitan la apertura y propagación de fisuras; su contribución se observa especialmente después de la primera fisura.
    • Los ensayos de vigas miden la relación entre carga y flecha o apertura de fisura. EN 14651 utiliza una viga entallada con carga central; ASTM C1609 utiliza una viga con carga en tercios.
    • Los ensayos de paneles, como EN 14488-5 y ASTM C1550, caracterizan la capacidad de absorción de energía a medida que aumenta la deformación. El apoyo y la variable de control influyen en la comparabilidad.
    • Para captar la respuesta postpico, controla el ensayo por desplazamiento y registra continuamente carga y deformación. El control solo por carga puede perder estabilidad tras la fisuración.
    Curva ilustrativa de carga y flecha con respuesta posterior al primer pico
    Curva ilustrativa de carga y flecha con respuesta posterior al primer pico

    Selección del método e informe

    • Elige el método según el material, la geometría de la probeta, la propiedad que se desea evaluar y la norma contractual.
    • Registra dimensiones, preparación y acondicionamiento de las probetas, configuración de carga, velocidad o variable de control y curva medida.
    • Los nombres y requisitos de las normas de esta presentación corresponden al material formativo de 2021. Comprueba la edición vigente y la especificación del proyecto antes de ensayar.

    Cálculo de resistencias y rigidez

    • Compresión: fc = Fmax/A, donde Fmax es la carga máxima y A el área cargada de la probeta.
    • Tracción indirecta en cilindro: fct,sp = 2Fmax/(π·L·D), con longitud L y diámetro D. El ensayo produce un estado de tensiones indirecto y no equivale a tracción uniaxial directa.
    • Flexión en viga: para carga en tercios, R = Fmax·L/(b·h²) cuando la rotura cae en el tercio central; para carga central, R = 3Fmax·L/(2b·h²). Verifica la posición de rotura y la ecuación del método.
    • Módulo secante: E = (σ2 − σ1)/(ε2 − ε1), entre los niveles de tensión definidos por el procedimiento. Las deformaciones requieren medición y tramo de referencia adecuados.
    • Convierte N/mm² a MPa (son numéricamente iguales) y mantén unidades coherentes. Informa dimensiones reales, modo de rotura, edad y curado.

    Guía de consulta formativa. Verifica la norma vigente, los supuestos de cálculo y la especificación del proyecto antes de aplicar un procedimiento o criterio de aceptación.