Concreto
Calculadora de resistencia de cilindros de concreto y relación agua-cemento
La resistencia del concreto se mide aplastando cilindros estándar según ASTM C39. Ingrese la carga máxima y el diámetro del cilindro para obtener la resistencia en psi y MPa, e ingrese los pesos de agua y cemento de la mezcla para obtener la relación agua-cemento.
Fórmula
Resistencia a la compresión f = P ÷ A, con A = πd²/4 (ASTM C39). 1 psi = 0.006894757 MPa. Relación agua-cemento a/c = peso del agua ÷ peso del material cementante. La Tabla 6.3.4(a) de ACI 211.1 relaciona a/c con la resistencia a 28 días para concreto sin aire incluido: cerca de 0.41 para 6,000 psi, 0.48 para 5,000 psi, 0.57 para 4,000 psi, 0.68 para 3,000 psi y 0.82 para 2,000 psi.
Ejemplo resuelto
Un cilindro de 4 in por 8 in se rompe a 50,000 lb: área = 12.57 in², resistencia = 3,979 psi (27.4 MPa). Una mezcla con 280 lb de agua y 564 lb (seis sacos) de cemento tiene a/c = 0.50, que por interpolación de ACI 211.1 corresponde a unos 4,800 psi para concreto sin aire incluido.
Supuestos y limitaciones
- Resultado de un solo cilindro; la aceptación según la Sección 26.12 del ACI 318 usa el promedio de dos cilindros (o tres de 4x8) por ensayo y los promedios móviles.
- Relación longitud-diámetro de 2.0; los núcleos más cortos requieren factores de corrección de ASTM C39.
- Las relaciones entre resistencia y a/c son aproximadas y varían con los materiales; las mezclas de prueba establecen la resistencia real.
Preguntas frecuentes
¿Cuáles son los criterios de aceptación del ACI 318?
La resistencia es satisfactoria si cada promedio de tres ensayos consecutivos es al menos f'c y ningún ensayo individual queda por debajo de f'c en más de 500 psi (para f'c de hasta 5,000 psi) o 0.10f'c por encima de 5,000 psi.
¿Por qué una menor relación agua-cemento produce un concreto más resistente?
El exceso de agua deja poros capilares al evaporarse, lo que debilita la pasta. La ley de Abrams describe la caída de resistencia cuando aumenta la relación a/c.
¿Cuánto tarda el concreto en alcanzar su resistencia total?
La resistencia de diseño f'c se especifica a los 28 días. El concreto típico alcanza aproximadamente del 65% al 75% de ella a los 7 días y sigue ganando resistencia lentamente después de los 28 días.