martes, 11 de diciembre de 2007

resistencia del hormigon

RESISTENCIA CARACTERISTICA

1- INTRODUCCION

Los cálculos de las estructuras de hormigón armado requieren estar apoyados en un dato fundamental: la resistencia unitaria del hormigón que se prevea poder alcanzar en la realidad de la obra, a la que corresponde el cálculo (ver: "Hormigón Armado - Tecnología del Hormigón I", en esta Enciclopedia).

Dicha resistencia unitaria se denomina "resistencia característica" (*'bk), y debe corresponder a todo el hormigón del mismo tipo que se utilizará en esa obra.

Para determinar la dosificación adecuada a la resistencia mecánica, razones de durabilidad y condiciones de servicio previstas en los cálculos; a las propiedades de los materiales que sean posibles de obtener y a la disposición tamaño y formas de los encofrados; se realizan previamente muestras de mezclas de hormigón en base a dosificaciones teóricas, que se ensayan en probetas separadas con esas mezclas con el fin de verificar si la resistencia obtenida con la dosificación teórica coincide con la establecida en el cálculo.

En los casos de contarse con experiencia anterior con los mismos materiales y el modo de elaboración, como es el caso de las plantas de hormigón elaborado, aquellas experiencias previas pueden obviarse dentro de ciertas limitaciones; quedando por efectuar los ensayos de verificación al recibirse el hormigón en obra, lo que corresponde a las llamadas "condiciones de aceptación".

Dado las características del material y los métodos posibles de elaboración de hormigón, es de prever que se produzca cierta disparidad en los resultados de los ensayos (dispersión), menor cuanto mayor sea el control de la elaboración y la homogeneidad de los materiales.

Para establecer una resistencia común a todas las probetas ensayadas, extraídas del hormigón de una misma obra o de las mezclas para verificación de una dosificación, se puede calcular su promedio; valor que se denomina "resistencia media" (*'bm), que es la información representativa obtenible.


Dado que el valor de la "resistencia media" comprende tanto a las probetas que arrojan resultados por encima de ese valor como a las que están por debajo, esa "resistencia media" no es la posible de utilizar directamente en los cálculos pues obviamente los volúmenes de hormigón correspondientes a las probetas que están por debajo de la media resultarían incompatibles con la seguridad requerida en las estructuras.

Por ello se establece para los cálculos una "resistencia característica" (*'bk) que es menor que la "resistencia media", a fin de abarcar también los volúmenes de hormigón correspondientes a las probetas que arrojen resultados por debajo de la media.

Para limitar esta disminución del valor promedio a niveles razonables no demasiado bajos, se ha convenido que es suficiente que la "resistencia característica" abarque el 95% de los resultados obtenidos, considerándose que los resultados incluidos en el 5% mencionado no pueden estar muy alejados de la resistencia característica.

Dado que el resultado general que obtenemos de los ensayos es la "resistencia media", su diferencia con la "resistencia característica" que es menor, se determina por métodos estadísticos y fórmulas específicas, que contemplan varios factores como ser la cantidad de ensayos, el método de dosificación y la calidad del control de elaboración.


2- CURVA DE GAUSS

Cuando se realizan muchas mediciones de un mismo objeto o fenómeno físico, o cuando se verifica calidad en el producto de un proceso industrial, ocurre invariablemente que la mayor parte de los resultados de las mediciones, o verificaciones, se encuentran en un entorno (en más o menos) muy cercano al resultado real buscado; los más coinciden con él, y menor cantidad de resultados se encuentran proporcionalmente más alejodos del real o buscado.

Esta particularidad de las mediciones fue estudiada por Gauss en el siglo pasado, obteniendo interesantísimas conclusiones (entre ellas el método de los mínimos cuadrados) con respecto al comportamiento de los errores -diferencias entre el resultado verdadero y los obtenidos- y la curva probabilística de su distribución.

No sólo ocurre que en un gran número de observaciones los errores grandes son siempre menores en su número que los pequeños y que los errores en más son igual en cantidad que los errores en menos, sino que la distribución de la frecuencia de los de la misma magnitud se puede representar gráficamente en un sistema de coordenadas por medio de una línea curva que toma la forma de la representada en la Fig. 1.

Esta curva es generalmente adoptada, y así lo hace el CIRSOC 201 para el estudio de los resultados de ensayos de probetas de hormigón y la determinación de la "resistencia característica", con una suficiente aproximación a lo probable.

Si en un sistema de coordenadas (Fig. 1) indicamos en la ordenada (la vertical) la frecuencia (f) de las mediciones iguales (o sea la cantidad de mediciones de un mismo valor, en por ciento sobre el total), y en las abcisas (la horizontal) el valor de dichas mediciones -en nuestro caso la resistencia a la rotura del hormigón (*'b)- los puntos correspondientes a dicha relación de valores pueden ser unidos por una línea curva que siempre responderá a la forma que tiene la curva de la Fig. 1, parecida a una campana.

El punto más alto de la curva o sea el de mayor frecuencia de una misma medición corresponde al promedio de todas las mediciones y es nuestra "resistencia media" ('bm).

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