Ingeniería Civil Forense: una herramienta contra la corrupción

La Ingeniería Civil Forense es la disciplina que se ocupa de la investigación de fallas y problemas de desempeño dentro del ambiente de la construcción, mediante la utilización de herramientas adecuadas para reducir el riesgo de fallas, así como la reconstrucción de la secuencia de sucesos que conducen a una pérdida ocasionada por ellas.

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En la antigüedad con la finalidad de evitar cualquier tipo de falla, se pensó en la creación de leyes, las cuales podían tener condenas fatales, tal es el caso del Código de Hammurabi (hacia 1692, a. C.) Rey de Babilonia, el cual decretaba en la Ley 232 que quien haya edificado una casa y por alguna razón ésta se haya derrumbado, el constructor debía pagar todos los bienes materiales que se perdieron, y debía reconstruirla con sus propios medios.

En el peor de los casos, la Ley 233 indicaba que si alguien moría adentro, el ingeniero debía pagar con su propia vida.

En tanto, en 1804 el Código Napoleónico decretó que de haber una pérdida de utilidad en una construcción en un estimado de 10 años desde su finalización, fuera por un fallo de los cimientos o a una pobre ejecución, el contratista y el arquitecto serían enviados a prisión.

En cada país, las fallas en las edificaciones públicas y privadas son recurrentes por la irresponsabilidad de los constructores, pero a éstos no se les castiga. Esto podría cambiar si se contara con una herramienta que permita determinar la responsabilidad de los edificadores en el colapso de las infraestructuras.

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INGENIERÍA CIVIL FORENSE

De acuerdo al documento “Introducción a la Ingeniería Civil Forense”, de Luis Caballero, esta disciplina aplica herramientas de varias ciencias e ingenierías enfocadas en dos sentidos, el preventivo y el paliativo. El primer aspecto comprende la reducción del riesgo de fallas en un producto de ingeniería con el fin de mejorar su rendimiento y su costo; el segundo busca reconstruir la secuencia de sucesos que conducen a una pérdida económica o a lesiones motivadas por el fracaso en un producto, determinando correcciones y responsabilidades.

En este campo, una falla se define como la diferencia entre un comportamiento esperado y lo que ocurre, y no necesariamente implica el colapso total de una estructura. Éste comportamiento puede darse, ya sea por un error técnico o por un mal procedimiento en la ejecución y uso de los productos y materiales durante la construcción.

CAUSAS

El informe refiere que las causas de una falla, pueden variar desde las deficiencias en el diseño, mala elección, defectos en los materiales, errores en el proceso de construcción, mantenimiento inadecuado, hasta la falta de comunicación entre los involucrados en el proceso de diseño y construcción.

Además, las fallas pueden clasificarse como fallas de seguridad, que son aquellas que provocan el colapso total o parcial y pueden ocasionar muerte o daños personales donde se pone en riesgo a las personas.

Este inciso, incluye la falla catastrófica, aquella que puede suceder repentinamente, donde la pérdida será irreversible. A esta le sigue la falla funcional, que compromete las expectativas de los servicios para los que fue desarrollado el proyecto; y las secundarias, que abordan los factores que afectan negativamente a la programación temporal o al costo.

De acuerdo con Montenegro, esto ocurre en buena medida porque las empresas buscan reducir el costo de las obras al máximo, arriesgando la calidad, para asegurar que podrán destinar recursos al pago de comisiones y ampliarán su margen de ganancias.

DESARROLLO

El contexto en el cual se desenvuelve la actividad del ingeniero forense está relacionado a todo o parte del proceso asociado a dicha falla o al problema de desempeño. Esta situación demandará una investigación exhaustiva por las partes involucradas, y en determinado caso, se puede incluso, llegar a un proceso judicial.

El ingeniero Rodolfo Hermosilla indicó que para determinar las causas que producen, ya sea el colapso o el daño a la infraestructura, se debe partir de una investigación lógica basada en un proceso sistemático.

Hermosilla señaló que esta etapa involucra a usuarios, consultores, propietarios, contratistas, aseguradoras y Gobierno, entre otros actores, quienes deben aportar información.

Además, el problema debe definirse a través de la realización de las primeras observaciones, así como la formulación de una hipótesis sobre la causa de este, para luego contrastarla con más observaciones, análisis, ensayos, etcétera, discutiendo los resultados con el fin de establecer las conclusiones finales.

Para ello, será necesario hacer una programación que incluirá un presupuesto, pruebas de laboratorio, consulta con expertos, fotografías, videos, entrevistas, toma de muestras, documentos y todo lo relacionado con la evidencia.

Según el experto, para la preparación del reporte se debe contar con el testimonio de quienes participaron en la elaboración de la construcción, desde quien realizó los planos, el que diseñó, quienes construyeron, hasta la persona que supervisó la obra.

Hermosilla indicó que se deben analizar esos datos para relacionarlos en el informe y considerar el tipo y naturaleza del fallo, la ocurrencia, posibles errores detectados para poder llegar a la solución o alternativa que se considere más probable.

HERRAMIENTA CONTRA CORRUPCIÓN

  • La implementación de esta disciplina en cada país vendría a apoyar a los ingenieros que fungen como supervisores, fiscalizadores o contralores de una obra, ya que proporciona las herramientas necesarias para lo que se requiere.
  • De esta manera se podrá hacer frente a la corrupción en el ámbito de la construcción, pues se podrá dictaminar si una obra llena los requisitos necesarios para llevarse a cabo o determinar si la causa de que un proyecto haya quedado inconcluso, sea porque se quedó sin fondos y no por malversación de éstos.
  • Esta disciplina se podrá utilizar en los casos de usurpación de calidad, para verificar si quien dijo haber creado la obra realmente es un Ingeniero Civil, dado que personas que por medio de engaños obtienen documentos de profesionales colegiados y al momento de constatar en los proyectos, esto es falso.
  • Se podrán obtener formación para dictaminar si la infraestructura tanto tecnológica como mecánica o civil llena los requisitos adecuados para edificarla.

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Asignatura pendiente

A criterio de Héctor Monzón, doctor en Ingeniería, señaló que ésta disciplina es importante que sea utilizada en cada país debido a la constante actividad telúrica, puesto que hay edificaciones pequeñas que normalmente se construyen en las poblaciones menores sobre terreno peligroso y donde cualquier temporal podría socavar sus cimientos.

Monzón explicó que es un paso adelante en la ingeniería, dado que es una asignatura pendiente en las aulas universitarias, porque es sabido que se imparten cursos sobre obras nuevas y no se está haciendo énfasis en el conocimiento y evaluación que debe tener el Ingeniero sobre la obra ya existente y cuáles son sus riesgos.

“Debe incluirse un par de cursos dentro de todas las ramas de ingeniería, porque el ingeniero recién graduado no se imagina que lo que se construye es vulnerable y que existen métodos y sistemas para reducir esta vulnerabilidad”, dijo.

Agregó que también es un arma contra la corrupción, la cual indicó se da en su mayoría en las edificaciones del Estado, pues muchas veces son encargadas a personas que no tienen la capacidad de hacerlas, por carecer de los materiales de origen, algo que no debería suceder, ya que debe implementarse desde la planificación.

Implementación positiva

Edgar Celada, analista del área de justicia y seguridad ciudadana, “Es positiva la implementación de esta técnica, pero no debiera ser necesario acudir en su ayuda, si tan solo hubiera una ética probada en materia de construcción civil, que anteriormente resaltaba, pero ahora ha ido en declive porque predomina el afán de lucro, de ganancia, sin pensar en los riesgos que se ponen a las personas que las habitan”, refirió.

Celada expuso que no debería de existir el colapso de instalaciones por fallas técnicas, porque se supone que con anterioridad se elabora un plan de trabajo y presupuesto, pero agrega, que el problema reside cuando se cambian los materiales designados para realizarlas.

Disciplina indispensable

Luis Linares, analista de la Asociación de Investigación y Estudios Sociales (Asies), estima que esta disciplina es indispensable, debido a una serie de casos que las infraestructuras civiles y viales se vienen abajo porque no se utilizan los materiales adecuados para su edificación.

“Se hace necesaria la incorporación (de esta disciplina) en los procesos de supervisión, especialmente en los de obra pública, pues se ha evidenciado que algunos puentes se vienen abajo con la corriente de los ríos”, explicó.

Linares aseguró que también ayudará a identificar o evitar los actos de corrupción porque se deberán construir las estructuras en base a lineamientos técnicos y, de esa manera, evitar la estafa a los clientes potenciales, incluyendo las obras contratas por el Estado con firmas privadas.

La finalidad de la Ingeniería Civil Forense es que sea utilizada como base para evitar que sucedan más casos de construcciones defectuosas a causa de la corrupción, con el afán que sirva como una forma de prevención, para que partan de allí nuevas normas constructivas, nuevos reglamentos y códigos.

 

Extractado de: http://civilgeeks.com/2016/07/07/ingenieria-civil-forense-una-herramienta-la-corrupcion/

Acerca del autor: Ing. Sheila C.S.S.

Concreto, una breve exploración

El concreto armado, también conocido como hormigón, es el alma de las construcciones actuales y ha permitido a las construcciones desarrollarse de forma muy compleja. Es actualmente el material más utilizado en las construcciones.

El concreto es un compuesto por aglomerantes (cemento en la mayoría de los casos), agregados, agua y aditivos especiales. Los aditivos permiten controlar el fraguado (proceso de pèrdida de la elasticidad) y mantenerlo manejable, esto permite que se desarrollen estructuras moldeadoras (encofrado) para lograr, virtualmente, alcanzar todo tipo de estructura deseable.

Concreto vertido

Tipos de concreto

Según se sabe, los primeros compuesto de hormigón de la historia se creaban utilizando agua, arena, cal, yeso, piedras trituradas, tejas o ladrillos. Actualmente y gracias a los avances tecnológicos, existen varios tipos de concreto según para què estè destinado. Para citar algunos:

Hormigón armado: està reforzado interiormente con armaduras metálicas para mejorar su resistencia a los esfuerzos de tracción.

Hormigón pretensado: contiene acero sometido a fuerte tracción previa y permanente.

Hormigón postensado: contiene acero que se somete a tracción una vez que el concreto adquiere su dureza.

Mortero: contiene cemento, agua y arena; sin agregados gruesos, como la grava.

Se debe tener en cuenta el ambiente en que se planea utilizar el concreto. Si el ambiente es frío se recomienda utilizar cemento de rápido endurecimiento, en cambio si el ambiente e caluroso, se recomienda no utilizar cemento de endurecimiento rápido.

Densidad

La densidad del concreto puede variar, 1800 kg/m³ (concreto ligero), 2200 kg/m³ a 2500 kg/m³ lo normal y pudiendo a llegar a 3200 kg/m³ (concreto pesado).

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Concreto Fresco y concreto endurecido

El concreto en estado fresco es cuando se utiliza para encofrado y es de fácil colocación, ya sea debido al uso abundante de agua asi como de químicos aditivos. Se puede determinar la plasticidad(propiedad de deformación) del hormigón utilizando un cono de Abrams.

cono de Abrams

El concreto en estado endurecido es aquel que ha alcanzado el 70% o más de rigidez. Lo que caracteriza al hormigón endurecido es su resistencia.

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El concreto y el desarrollo

El concreto ha sido una herramienta inseparable de la construcción permitiéndonos, después de dominar su creación, alcanzar un desarrollo exponencial en infraestructuras con comparación a antes del siglo XX. Su uso sobre pasa el de cualquier otro material utilizado en la construcción.

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Producción de hormigón

Dado que el hormigón está altamente relacionado con la capacidad de desarrollo de los países, los países que presentan mayor índice de uso y producción de hormigón son aquellos que han presentad mayor desarrollo en sus infraestructuras.

Extractado de:  http://civilgeeks.com/2015/04/19/concreto-una-breve-exploracion/
Acerca del autor:  César A. Vargas

CASOS EN QUE SE USAN PILOTES

El Pilote o sistema por pilotaje, es un tipo de cimentación profunda de tipo puntual, que se hinca en el terreno buscando siempre el estrato resistente capaz de soportar las cargas transmitidas.

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Casos en que se usan Pilotes

Cuando las cargas transmitidas por el edificio no se pueden distribuir adecuadamente en una cimentación superficial excediendo la capacidad portante del suelo. Puede darse que los estratos inmediatos a los cimientos produzcan asientos imprevistos y que el suelo resistente esté a cierta profundidad; es el caso de edificios que apoyan en terrenos de baja calidad.

Cuando el terreno está sometido a grandes variaciones de temperatura por hinchamientos y retracciones producidos con arcillas expansivas.

Cuando la edificación está situada sobre agua o con la capa freática muy cerca del nivel de suelo.

Cuando los cimientos están sometidos a esfuerzos de tracción.

Cuando se necesita resistir cargas inclinadas; como en los muros de contención de los muelles.

Cuando se deben recalzar cimientos existentes.

Aquí tenemos varios casos:

  • En edificios de altura expuestos a fuertes vientos.
  • En construcciones que requieren de elementos que trabajen a la tracción, como estructuras de cables, o cualquier estructura anclada en el suelo.

En la cimentación por pilotaje deben observarse los siguientes factores de incidencia:

  1. El rozamiento y adherencia entre suelo y cuerpo del pilote.
  2. La resistencia por punta, en caso de transmitir compresiones, para absorber esfuerzos de tracción puede ensancharse la parte inferior del pilote, para que trabaje el suelo superior.
  3. La combinación de ambos.

Para hincar el pilote siempre se busca el apoyo sobre una capa resistente que soporte las cargas transmitidas. Frecuentemente la capa firme está a mucha profundidad, entonces el rozamiento lateral puede ser de importancia según el caso.

Con un terreno mediocre en superficie y fuertes cargas, el rozamiento lateral será menos importante cuanto más débiles sean las capas del terreno atravesadas; por ello conviene emplear este sistema.

 

¿CÓMO TRABAJA EL PILOTAJE?

Por la forma en que trabaja el pilotaje, se lo clasifica en:

Cimentación Rígida de Primer Orden.

El pilote trabaja por punta, clavado a gran profundidad.

Las puntas de los pilotes se clavan en terreno firme; de manera que se confía en el apoyo en ese estrato, aún si hubiere una pequeña descarga por rozamiento del fuste al atravesar estratos menos resistentes. Lo cual denota que las fuerzas de sustentación actúan sobre la punta del pilote, y en menor medida mediante el rozamiento de la superficie lateral del pilote.

Es el mejor apoyo y el más seguro, porque el pilote se apoya en un terreno de gran resistencia.

Cimentación Rígida de Segundo Orden.

Cuando el pilote se encuentra con un estrato resistente pero de poco espesor y otros inferiores menos firmes.

En este caso se debe profundizar hasta encontrar terreno firme de mayor espesor. El pilote transmite su carga al terreno por punta, pero también descarga gran parte de los esfuerzos de las capas de terreno que ha atravesado por rozamiento lateral. Si la punta del pilote perfora la primera capa firme, puede sufrir asientos diferenciales considerables. Como en los de primer orden, las fuerzas de sustentación actúan sobre la planta del pilote y por rozamiento con las caras laterales del mismo.

Cimentación Flotante.

Cuando el terreno donde se construye posee el estrato a gran profundidad; en este caso los pilotes están sumergidos en una capa blanda y no apoyan en ningún estrato de terreno firme, por lo que la carga que transmite al terreno lo hace únicamente por efecto de rozamiento del fuste del pilote.

Se calcula la longitud del pilote en función de su resistencia. En forma empírica sabemos que los pilotes cuya longitud es menor que la anchura de obra, no pueden soportar su carga.

MATERIALES UTILIZADOS

MADERA

La madera se emplea desde la prehistoria; en ese entonces los habitantes lacustres construían sus chozas apoyándolas sobre troncos hincados en el lecho del lago. Estos troncos lograron conservarse mientras las aguas que los rodeaban eran ácidas, es decir de pantanos turbosos. Los rollizos de madera se conservan más tiempo si se los mantiene permanentemente mojados o secos, pero si se alternan estas condiciones de humedad, se destruyen rápidamente. Antes de colocar los pilotes se aconseja impregnarlos a presión con una sustancia protectora para evitar el ataque de hongos o insectos que destruyen sus fibras.

Las maderas más usadas, por ser más económicas, son pino y abeto. Si se requiere de mayor resistencia por el ataque de aguas de mar o por impactos, se debe recurrir a maderas más costosas pero de mayor dureza, como por ejemplo la haya o la teca. Los rollizos naturales son más económicos, pero si poseen sección cuadrada, son mejores para sus posibles empalmes.

El hincado debe realizarse con golpeteo suave sobre la parte más gruesa del tronco.

En pilotes más grandes la carga de trabajo no ha de superar las 25 T. Esta clase de pilotaje se emplea donde el tronco de árbol es un material habitual fácil de encontrar en ese lugar, o cuando se trata de cimentaciones en zonas lacustres.

ACERO

Se utilizan con secciones en H o en Cajón. En tipo cajón pueden rellenarse de hormigon después de haberse colocado. A veces se constituye el pilotaje con perfiles planos empalmables, es el tablestacado, que se consiguen con secciones de acero laminado en caliente. Se los utiliza como contención de tierras y como barrera del agua en caso de excavaciones para cimentaciones, sótanos. En muelles y zonas ribereñas también suele usarse. Para evitar la corrosión, el acero puede contener una cantidad importante de cobre , se lo llama acero de oxidación controlada o estar impregnado con pintura bituminosa. Los hincados en pilotes de acero son más fuertes y vigorosos. Si es necesario, pueden recuperarse y se les puede hacer variar su longitud por corte o por soldadura.

 

CONCRETO.

Los pilotes fabricados de este material se dividen en:

  • Pilotes Prefabricados

Los Pilotes Prefabricados pertenecen a la categoría de Cimentaciones Profundas, también se los conoce por el nombre de Pilotes Premoldeados; pueden estar construídos con concreto armado ordinario o con concreto pretensado. Los pilotes de hormigón armado convencional se utilizan para trabajar a la compresión; los de hormigón pretensado funcionan bien a la tracción, y sirven para tablestacas y cuando deben quedar sumergidos bajo agua. Estos pilotes se clavan en el terreno por medio de golpes que efectúa un martinete o con una pala metálica equipada para hincada del pilote.

Su sección suele ser cuadrada y sus dimensiones normalmente son de 30 cm. x 30 cm. ó 45 cm. x 45 cm.

También se construyen con secciones hexagonales en casos especiales. Están compuestos por dos armaduras: una longitudinal con 4 diámetros de 25 mm. y otra transversal compuesta por estribos de varilla de sección 8 mm. como mínimo. La cabeza del pilote se refuerza uniendo los cercos con una separación de 5 cm. en una longitud que oscila en 1 m. La punta va reforzada con una pieza metálica especial para permitir la hinca.

  •  Pilotes con concreto In Situ:

Armaduras de Pilotes: Las armaduras se conforman como si fuesen jaulas; las armaduras longitudinales están constituídas por barras colocadas uniformemente en el perímetro de la sección, y el armado transversal lo constituyen un zuncho en espiral o cercos de redondos de 6 mm. de sección, con una separación de 20 cm.

El diámetro exterior del zuncho será igual al diámetro de pilote, restándole 8 cm; así se obtiene un recubrimiento mínimo de 4 cm.

La cantidad de barras y el diámetro de las mismas, se calcula en función de la carga que deba soportar el pilote.

Hormigonado de Pilotes: En referencia al concreto utilizado, con posterioridad al año 1999, la EHE obliga a utilizar concreto superiores a 250 N/mm2 y con una consistencia medida en cono de Abrams de 10 a 15 cm.

Descabezado y Encepado: Los pilotes se descabezan, por ello, siempre se elimina el hormigón de baja calidad que queda en la parte superior. Así quedan las armaduras al descubierto que se entrelazan al encepado. La longitud de la armadura debe permitir que posterior al descabezado, queden sobresaliendo del pilote alrededor de 50 cm. Las armaduras longitudinales del pilote se empalman por un solape mínimo de 40 cm., van soldadas o atadas con alambre en toda su longitud. Si se utilizare cercos a modo de armadura transversal, los cierres se hacen por solape de 8 cm como mínimo, y van soldados o atados con alambre.

El solapado se hace alternado para cercos sucesivos. Se atan firmemente las armaduras formando una jaula que soporte el concreto. Cada pilote se hormigona (concreto) de una vez sin interrumpir la operación, no se admiten juntas de hormigonado. Al finalizar el pilote, debe quedar hormigonado a una altura superior a la definitiva; lo que excede de hormigón se demuele cuando ha fraguado.

No se debe efectuar la hincada con desplazamiento de pilotes o entibar en un área menor de 3 m. alrededor del pilote, hasta que el concreto tenga una resistencia mínima de 30 kg/cm2, de acuerdo a ensayos previos. Posterior al descabezado los pilotes deben sobresalir del terreno lo suficiente para permitir el empotramiento del hormigón de 5 cm mínimo para el encepado.

 

Fuente: gracias a www.construmatica.com
Autor: Olga Zarepta Cuchillo Caytuiro

Mantas de Concreto Canvas, Nueva Solución para Refuerzos y Revestimientos

Mantas de Concreto (Hormigón) Canvas, Nueva Solución para Refuerzos y Revestimientos.

La Manta de Concreto Canvas es un tejido flexible, impregnado con cemento que endurece cuando se hidrata, formando una capa delgada y duradera de concreto, impermeable y resistente al fuego.

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Es una Alternativa para todo tipo de proyectos, ya sea en Construcción o Minería.

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Una novedosa solución que permite un mayor refuerzo y protección de un área de trabajo o algún material.

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La Manta de Concreto Canvas consiste en una matriz de fibras tridimensional, con una mezcla de concreto seco específicamente diseñado en su interior.

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La cara trasera, de PVC, garantiza la impermeabilidad de la Manta. Las fibras hidrofilicas de la cara superior, permiten la hidratación del cemento.

Cuando se le añade agua, el material se mantiene trabajable durante 2 horas, a continuación fragua muy rápidamente. La manta puede ser hidratada mediante riego o aspersión. Una vez que el hormigón ha fraguado, las fibras sirven de armadura evitando la propagación de las fisuras y haciendo trabajar el material en modo plástico.

VENTAJAS:

  • Altos rendimientos de instalación (200 m2/hora).
  • Eficiencia logística. Mantas de Concreto 4
  • No existe pérdida de material.
  • Costos hundidos del proyecto (instalación de faena, costos asociados a MOD, etc.)
  • Utiliza el 10% de Mano de obra en comparación a un canal tradicional. No requiere que sea especializada.
  • Revestimiento de canales de regadío, relaves.
  • Refuerzo de Taludes, Gaviones.
  • Revestimiento de Tuberías, Estanques.

APLICACIONES:

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Extractado de: http://civilgeeks.com/2015/07/21/mantas-de-concreto-hormigon-canvas-nueva-solucion-para-refuerzos-y-revestimientos/

Autor: Ing. Sheila C.S.S.

 

Resistencia a la Compresión del Concreto

Resistencia a la Compresión del Concreto

La manera actual para evaluar la calidad del concreto, en términos de esfuerzo, es la prueba para la determinación de la resistencia a la compresión en especímenes cilíndricos, corazones o cubos de concreto (NMX-C-083-ONNCCE-2014).

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La prueba consiste, básicamente, en “comprimir” el espécimen hasta llevarlo a la máxima carga que puede soportar y que se produzca la falla o fractura. De esta manera, conociendo la carga máxima soportada y dividiendo éste dato entre el área del espécimen obtendremos la resistencia del concreto, después se debe hacer una corrección dependiendo del tipo y dimensiones del espécimen para conocer la resistencia real.

Algunas consideraciones:

– El área de contacto de la aplicación de la carga en el espécimen debe ser plana para que la carga se distribuya uniformemente.

– Si se utiliza mortero de azufre para corregir la planicidad, se debe corroborar que la resistencia de dicho azufre cumpla con lo establecido por la norma, así como el espesor de la capa del cabeceo.

– La velocidad de la aplicación de la carga debe apegarse a lo establecido en la norma, ya que una velocidad lenta dará como resultado una resistencia menor y una velocidad rápida una resistencia mayor, obteniendo resultados irreales.

– La veracidad de los resultados es de suma importancia, por lo que la prensa de ensaye debe estar calibrada, verificada y en buenas condiciones de uso.

El personal encargado de este proceso debe estar consciente de la importancia de la prueba. No se trata de aplastar cilindros o cubos nada más. Estamos evaluando un producto que se usará para construir edificaciones donde van a vivir, trabajar o transitar personas, una prueba mal ejecutada o inventar resultados puede acarrear dramáticas consecuencias.

El articulo que observo fue suministrado por la siguiente pagina, para mayor información contacte la misma:

  • Pagina: American Concrete Pumping Association

Created By: Ing. Nestor Luis Sánchez