Probetas de hormigón: ¿Qué son y para qué sirven?

Las probetas de hormigón son parte muy importante de la construcción en este material, te explicamos el por qué.

¿Qué son y para qué sirven las probetas de hormigón?

Gran parte, si no la mayoría, de las estructuras de los edificios construidos en los últimos 70 años están hechas en hormigón, y así las que se seguirán haciendo por mucho tiempo. Más allá de hablarnos sobre la importancia y la difusión de este material, esto nos indica que el material tiene muy buenas propiedades mecánicas; y para conocer exactamente estas propiedades mecánicas se hacen pruebas en laboratorio usando probetas de hormigón.

Al ser tan utilizado, el hormigón lleva un estricto control sobre sus propiedades y los agentes que las afectan, ya que al material indispensable en estructuras de todo tipo es fundamental certificar su correcto funcionamiento para asegurar la seguridad de las personas que habitan y utilizan los edificios. A esto se le conoce como control de calidad del hormigón y está previsto y regulado por la administración y la normativa constructiva de cada país.

Control de calidad del hormigón

Así se le conoce al objetivo final de una serie de ensayos de control, cuyo objetivo es comprobar que las características de calidad, resistencia, y durabilidad del hormigón sean aquellas previstas en el proyecto de cálculo realizado previamente. Las características que el hormigón debe cumplir se especifica en el pliego correspondiente a cada normativa técnica e incluyen los siguientes criterios :

Todas estas características deberán verse satisfechas por todas las tandas de fabricación del material, a esto se le conoce como unidad de producto, es decir, la cantidad de hormigón fabricada de una sola vez. Por ese motivo es tan importante que por cada unidad de producto, se realicen probetas de hormigón, que son las utilizadas para realizar los estudios pertinentes a las distintas comprobaciones.

Probetas de hormigón

Los criterios anteriormente mencionados se verifican a través de distintas pruebas de resistencia de los materiales, que se llevan a cabo sobre probetas de hormigón, que no son otra cosa que muestras cilíndricas del material. Deben ser un reflejo fidedigno de la unidad de producto, o la tanda de producción del hormigón, por lo que deben realizarse de una manera específica y estandarizada.

Es recomendado consultarlo en la normativa técnica de cada país, pero por lo general las probetas deben ser de cilíndricas de 15 cm de diámetro por 30 cm de alto, o de 15 cm por 15 cm; incluso de 10 cm por 10 cm para los hormigones de alta resistencia.

Cómo hacer una probeta de hormigón

Lo primero, es asegurarnos de contar con un espacio suficiente y con las condiciones controladas para que no afecte el proceso de fraguado del hormigón, luego se prepara un molde cilíndrico capaz de sellarse herméticamente el cual contendrá la muestra de la mezcla de hormigón a someter a los ensayos pertinentes, vertiéndose en el molde en tres capas.

Cada capa de vertido tiene unos 10 cm, y una vez dentro del molde se debe agitar 25 veces cada capa con una varilla metálica de modo que se compacte correctamente y salgan las burbujas de aire alojadas en el interior de la mezcla. Al terminar con las tres capas de la muestra de hormigón, se golpea unas 10 veces el molde con un martillo con el mismo propósito de la varilla.

Curado y conservación de una probeta de hormigón

Finalmente, se deben esperar 24 horas antes de retirar el molde e identificar la muestra con su código, su fecha, y la resistencia esperada de la muestra. Luego se hacen curar las probetas sumergidas en agua potable por completo. Dentro del agua, deben mantener una temperatura entre 20 y los 2 °C con el propósito de obtener una humedad relativa del 95 %. Vale la pena acotar, que también es válido llegar a estas condiciones utilizando cámaras especializadas.

Por ley, se le asigna la responsabilidad de asegurar condiciones estables y el control de las probetas de hormigón al constructor. Es decir, las probetas deben estar alejadas del sol directo, protegidas de golpes o de cargas inesperadas, así como protegidas del viento hasta el instante previo a la realización del ensayo.

Tipos de ensayos con probetas de hormigón

Ensayo a compresión

Es un ensayo de carácter destructivo, que arroja el valor de la resistencia a la compresión del hormigón del cual está hecha la probeta, y que se realiza en probetas cilíndricas de 15 × 30 cm, pasados los 28 días de fraguado de la probeta. Consiste en aplicar una carga constante y progresivamente mayor hasta encontrar el punto de fractura o deformación plástica del hormigón.

Ensayo a Flexotracción

Se hace sobre probetas prismáticas de sección cuadrada, con una longitud que no supere a cuatro o cinco veces en lado de una cara, siendo también un ensayo destructivo. Consiste en simular los esfuerzos mecánicos de una viga apoyando la probeta de forma horizontal sobre cuatro puntos de apoyo, dos cercanos al centro en la parte de arriba y dos en los extremos por la parte de abajo, de esta manera se determina la resistencia a tracción axial.

Ensayo a tracción indirecta

En este caso, la probeta cilíndrica se coloca de forma horizontal dentro de una prensa que se encargará de aplicar un esfuerzo de compresión, de la misma manera que en el ensayo a compresión, pero sobre las caras laterales del cilindro. Se aplica la fuerza sobre dos generatrices diametralmente opuestas de la muestra y en su punto de ruptura se determina la resistencia a la tracción.

Podemos concluir que las probetas de hormigón son un elemento indispensable para obtener información sobre el material utilizado en cada edificio, además de ayudarnos a conocer sus propiedades mecánicas, sirve para detectar a tiempo desperfectos en el hormigón, y así evitar catástrofes. Si te interesa conocer más sobre los materiales y sus propiedades te invitamos a darte un paseo por el temario de las maestrías sobre ingeniería y edificación a disposición en Structuralia.