Moldeo de probetas de hormigón: procedimiento, compactación y errores frecuentes
Conocé cómo moldear probetas cilíndricas de hormigón, qué moldes y accesorios se necesitan y qué errores pueden alterar el ensayo de resistencia.
ENSAYOS Y PROCEDIMIENTOS
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Moldeo de probetas de hormigón: procedimiento, compactación y errores frecuentes
La resistencia obtenida durante un ensayo de compresión no depende solamente de la calidad del hormigón ni de la precisión de la prensa utilizada.
Antes de llegar al laboratorio, la muestra debe ser tomada, moldeada, compactada, identificada, protegida y curada correctamente. Un error durante cualquiera de estas etapas puede producir probetas poco representativas y resultados que no reflejen el comportamiento real del hormigón colocado en obra.
El moldeo es, por lo tanto, una parte fundamental del control de calidad.
Para qué se moldean probetas de hormigón
Las probetas se elaboran a partir de una muestra representativa de hormigón fresco y luego se ensayan, generalmente a compresión, a las edades establecidas por el proyecto o la especificación técnica.
Sus resultados pueden utilizarse para:
Verificar la resistencia especificada.
Controlar la uniformidad de la producción.
Evaluar las proporciones utilizadas en la mezcla.
Comparar distintos pastones o jornadas de hormigonado.
Analizar las condiciones de curado de la estructura.
Determinar si se alcanzaron determinadas condiciones de resistencia.
La interpretación depende del tipo de curado aplicado. Las probetas sometidas a curado normalizado y aquellas conservadas junto a la estructura pueden responder a objetivos diferentes y no deberían confundirse.
La importancia de obtener una muestra representativa
Una probeta correctamente moldeada no compensa una muestra mal tomada.
El hormigón utilizado debe representar al material que efectivamente se está colocando. Antes del moldeo, la muestra debe acondicionarse y mezclarse cuidadosamente para reducir la segregación y distribuir uniformemente sus componentes.
No debería seleccionarse únicamente la porción más fluida, retirar material superficial ni agregar agua para facilitar el llenado de los moldes.
Cuando también se determina la consistencia mediante el cono de Abrams, tanto el ensayo de asentamiento como el moldeo de las probetas deben realizarse sobre muestras obtenidas y manipuladas según el procedimiento aplicable.
ENLACE INTERNO: Cono de Abrams: cómo medir el asentamiento del hormigón
Dimensiones de las probetas cilíndricas
Las probetas cilíndricas mantienen normalmente una relación entre altura y diámetro de aproximadamente 2:1.
Entre las dimensiones más utilizadas se encuentran:
10 cm de diámetro por 20 cm de altura.
15 cm de diámetro por 30 cm de altura.
La elección no debería realizarse únicamente por disponibilidad del molde. Deben considerarse la norma aplicable, el tamaño máximo del agregado, el equipamiento de ensayo y la especificación del proyecto.
El molde debe ser suficientemente rígido y estanco para mantener sus dimensiones durante el llenado y evitar pérdidas de pasta o agua.
No corresponde comparar resultados obtenidos con probetas de distintas dimensiones sin verificar previamente el criterio de conversión o interpretación establecido por la norma utilizada.
Equipamiento necesario
Para realizar el moldeo normalmente se requiere:
Moldes cilíndricos de dimensiones adecuadas.
Base compatible y sistema de cierre.
Varilla de compactación con punta redondeada.
Maza o martillo de goma, cuando corresponda.
Cuchara o elemento para colocar el hormigón.
Regla o herramienta de enrase.
Aceite o agente desmoldante compatible.
Elementos para identificar cada probeta.
Termómetro y dispositivos de control ambiental, cuando sean requeridos.
Recinto o sistema para proteger las probetas durante el curado inicial.
Los elementos deben encontrarse limpios, en buenas condiciones y ser compatibles con el método utilizado.
Consultar por moldes y accesorios para probetas de hormigón
Preparación de los moldes
Antes de comenzar, cada molde debe inspeccionarse para verificar:
Limpieza interior.
Ausencia de deformaciones.
Correcto ajuste entre sus partes.
Estanqueidad de la base.
Estabilidad sobre la superficie de trabajo.
Correspondencia entre su identificación y el registro del ensayo.
Las superficies interiores pueden cubrirse con una capa delgada de un agente desmoldante adecuado. La aplicación excesiva debe evitarse porque puede acumularse en el fondo, mezclarse con el hormigón o afectar la superficie de la probeta.
Los moldes deben colocarse sobre una base firme, nivelada y libre de vibraciones.
Cómo se realiza el moldeo
El procedimiento exacto depende de la norma, la dimensión de la probeta y la consistencia del hormigón. De manera general, comprende las siguientes etapas.
1. Homogeneizar la muestra
El hormigón debe mezclarse suavemente antes de llenar los moldes, evitando tanto la segregación como la pérdida de material.
La operación debe realizarse sin demoras innecesarias, respetando los tiempos establecidos por el procedimiento aplicable.
2. Colocar el hormigón en capas
El molde se llena mediante capas de volumen aproximadamente uniforme.
Como referencia habitual para la compactación manual bajo ASTM C31/C31M:
Una probeta de 10 × 20 cm se llena en dos capas.
Una probeta de 15 × 30 cm se llena en tres capas.
Cada capa recibe 25 penetraciones con la varilla.
Estos valores no deben trasladarse automáticamente a cualquier molde, procedimiento o especificación. Siempre debe consultarse la norma exigida para el ensayo.
El hormigón debería distribuirse alrededor del molde durante la colocación, reduciendo la formación de grandes vacíos y evitando descargar toda la muestra en un único punto.
3. Compactar cada capa
La varilla se introduce siguiendo un patrón uniforme sobre toda la sección.
En la primera capa debe penetrar prácticamente toda su profundidad sin golpear violentamente el fondo. En las capas siguientes debe atravesar ligeramente la superficie de la capa anterior para asegurar la integración entre ambas.
La compactación debe eliminar vacíos importantes sin provocar segregación.
Una compactación insuficiente puede dejar aire atrapado y reducir artificialmente la resistencia de la probeta. Una compactación excesiva puede separar los componentes del hormigón, especialmente cuando la mezcla posee alta fluidez.
4. Acomodar el hormigón contra las paredes
Luego del varillado pueden aplicarse golpes controlados sobre el exterior del molde, cuando el procedimiento lo contemple.
Esta acción ayuda a cerrar las marcas dejadas por la varilla y liberar burbujas grandes próximas a las paredes. Los golpes deben distribuirse alrededor del molde y no deben desplazarlo ni producir pérdida de material.
En moldes descartables o de materiales sensibles, debe utilizarse el método compatible con el sistema.
5. Completar y enrasar
Después de compactar la última capa, se agrega o retira hormigón según sea necesario y se enrasa la superficie.
La terminación debe quedar plana y nivelada con el borde del molde, sin depresiones, acumulaciones ni manipulación excesiva.
La superficie superior no necesita ser pulida como una terminación arquitectónica. Su preparación definitiva para el ensayo de compresión se realiza posteriormente mediante el método de encabezado o rectificación correspondiente.
6. Identificar inmediatamente
Cada probeta debe quedar relacionada de manera inequívoca con su registro.
La identificación debería permitir conocer, como mínimo:
Obra o proyecto.
Sector o elemento hormigonado.
Fecha y hora.
Identificación del pastón o remito.
Número de muestra y probeta.
Edad prevista para el ensayo.
Condición de curado.
Responsable de la toma y preparación.
No conviene realizar marcas que dañen la superficie de ensayo ni utilizar identificaciones que puedan desprenderse o volverse ilegibles por la humedad.
Compactación manual o mediante vibración
La elección entre varillado y vibración depende de la consistencia del hormigón y del procedimiento normativo aplicable.
El varillado es habitual en mezclas que pueden compactarse correctamente de forma manual. Los hormigones de muy baja consistencia pueden requerir vibración.
No debería utilizarse un vibrador solamente para acelerar el trabajo. La vibración excesiva puede provocar segregación, pérdida de aire incorporado y acumulación de pasta en determinadas zonas.
Los hormigones autocompactantes requieren procedimientos específicos y no deberían moldearse aplicando automáticamente el método destinado al hormigón convencional.
Protección durante las primeras horas
Una vez moldeadas, las probetas deben protegerse inmediatamente de:
Pérdida de humedad.
Radiación solar directa.
Temperaturas extremas.
Lluvia o contacto con agua libre.
Golpes y vibraciones.
Movimientos durante el fraguado inicial.
Contaminación o manipulación accidental.
El lugar de conservación inicial debe permitir mantener las condiciones exigidas por la norma utilizada.
Dejar las probetas junto al sector de hormigonado, expuestas al sol, al frío o a las vibraciones de la obra, puede alterar significativamente el resultado.
Desmolde y curado
El desmolde debe realizarse dentro del período establecido y sin golpear, fisurar ni deteriorar los bordes de la probeta.
A partir de allí, las muestras se trasladan al sistema de curado correspondiente, manteniendo su identificación y evitando la pérdida de humedad.
El curado no es una etapa secundaria: condiciona el desarrollo de resistencia del hormigón y puede modificar considerablemente el valor obtenido durante la compresión.
ENLACE INTERNO: Curado de probetas de hormigón
Preparación previa al ensayo de compresión
Las caras que reciben la carga deben cumplir con los requisitos de planitud y perpendicularidad establecidos por el método de ensayo.
Según la configuración utilizada, la preparación puede realizarse mediante:
Rectificado.
Encabezado con materiales aprobados.
Placas elastoméricas de neopreno contenidas dentro de retenedores adecuados.
El uso de neopreno no corrige una probeta mal moldeada, deformada o con daños importantes. Es un sistema para distribuir la carga sobre superficies que cumplen las condiciones de aplicación correspondientes.
ENLACE INTERNO: Ensayo de compresión del hormigón
Errores frecuentes durante el moldeo
Utilizar una muestra segregada
Si la pasta, el mortero y el agregado grueso no se encuentran distribuidos uniformemente, las probetas pueden no representar al hormigón colocado.
Agregar agua a la muestra
Modificar la consistencia para facilitar el llenado cambia la relación entre los componentes y puede reducir la resistencia obtenida.
Trabajar con moldes deformados
Una alteración de las dimensiones o de la forma cilíndrica afecta la sección sobre la que se calcula la resistencia.
No asegurar correctamente la base
Las pérdidas de pasta o agua modifican la composición de la probeta y dejan superficies defectuosas.
Aplicar demasiado desmoldante
El exceso puede acumularse, contaminar la muestra o generar irregularidades superficiales.
Distribuir mal las penetraciones
Concentrar el varillado en un sector produce una compactación desigual y favorece la formación de vacíos.
No penetrar la capa anterior
Las capas pueden quedar deficientemente vinculadas y generar planos débiles dentro de la probeta.
Compactar excesivamente
Un varillado o vibrado innecesario puede segregar el hormigón y alterar su contenido de aire.
Golpear o trasladar las probetas durante el fraguado
Los movimientos tempranos pueden producir fisuras internas que no siempre resultan visibles antes del ensayo.
Identificar incorrectamente
Una probeta sin trazabilidad pierde gran parte de su valor, aunque haya sido moldeada perfectamente.
Descuidar el curado inicial
La exposición al calor, al frío o a la pérdida de humedad puede reducir la resistencia y aumentar la dispersión de resultados.
Cuando varias probetas entregan resultados diferentes
Una dispersión importante entre probetas del mismo conjunto puede relacionarse con:
Muestreo poco representativo.
Segregación durante la manipulación.
Diferencias de compactación.
Moldes deteriorados.
Condiciones iniciales de curado desiguales.
Daños durante el traslado.
Preparación deficiente de las caras.
Errores durante el ensayo de compresión.
El resultado no debería atribuirse automáticamente a una variación del hormigón sin revisar toda la cadena de preparación y ensayo.
Una probeta comienza a ensayarse desde el moldeo
La prensa mide la respuesta de la probeta que recibe. No puede corregir una muestra segregada, una compactación deficiente, una pérdida de humedad o un daño ocurrido durante el transporte.
Por eso, la confiabilidad del ensayo de compresión comienza mucho antes de aplicar la carga.
Una muestra representativa, un molde en buenas condiciones, una compactación uniforme, una identificación correcta y un curado controlado son partes de una misma determinación.
En Parámetro podemos asesorarte en la selección de moldes, varillas de compactación, elementos de enrase, desmoldantes, sistemas de curado, placas de neopreno y retenedores para configurar el proceso completo.
ENLACE: Consultanos indicando la dimensión de las probetas y la norma que necesitás aplicar.
Referencias técnicas
IRAM 1524 — Hormigón de cemento. Preparación y curado en obra de probetas para ensayos.
IRAM 1534 — Hormigón de cemento. Preparación y curado de probetas para ensayos en laboratorio.
ASTM C31/C31M — Standard Practice for Making and Curing Concrete Test Specimens in the Field.
ASTM C192/C192M — Standard Practice for Making and Curing Concrete Test Specimens in the Laboratory.
Las dimensiones, cantidades de capas, métodos de compactación, condiciones de protección y tiempos deben verificarse en la edición exigida por el proyecto, el organismo de control o el contrato aplicable.
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