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La batalla por el encabezado

Tema: LABORATORIO
Neopreno vs azufre
Autor: Ms. Ing. Maximiliano Segerer – responsable de control de calidad de Hormicón S.A.
Fecha Publicación: 31/08/2007

Especialistas analizan las ventajas del uso del sistema de encabezado con placas de neopreno en lugar de las tradicionales de azufre: los primeros reducen los tiempos de ensayo y de entrega, bajan costos y utilizan mano de obra intensiva, aunque su uso se limita a hormigones de categoría H-13 a H-40.

Como paso previo a efectuar el ensayo a compresión de probetas y testigos cilíndricos de hormigón es imprescindible tratar sus bases de modo que resulten superficies planas paralelas entre sí y normales al eje longitudinal de la probeta. Este procedimiento, denominado corrientemente como encabezado, no debe influir en el resultado del ensayo, es decir, no debe modificar la resistencia real que posee el hormigón de la probeta. Hace cinco años que nuestro país cuenta con dos normas en lo que concierne al encabezado de probetas de hormigón para su ensayo a rotura por compresión.

Ellas son la norma IRAM 1553:1983 y la norma IRAM 1709:2002. La primera establece los métodos para preparar las bases de las probetas cilíndricas y testigos de hormigón endurecido con mortero de azufre, mientras que la segunda cubre los requerimientos para el sistema de encabezado utilizando placas de elastómero para el ensayo de probetas cilíndricas de hormigón. Si bien tradicionalmente en nuestro medio se ha trabajado ampliamente con el encabezado tradicional de mortero de azufre, en el presente artículo se describen las ventajas y campo de aplicación del encabezado con placas de elastómero sustituyendo al tedioso encabezado de azufre, tanto en laboratorios certificados como en los sistemas de autocontrol de plantas de hormigón elaborado.

Encabezado con mortero de azufre

Consiste básicamente en verter un mortero, formado por azufre, grafito y arena silícea fina en proporciones adecuadas, en placas que cuentan con dispositivos de alineación y luego, cuando el mortero se encuentra aún fundido, se coloca lentamente la probeta o testigo sobre la misma. En unos segundos el mortero solidifica, se remueve la probeta cuidadosamente y se repite el procedimiento con la otra cara de la probeta; se dejan reposar las probetas unas horas y se procede al ensayo a compresión. Para este método de encabezado no sólo deben poseerse las placas, dispositivos de alineación para cada tamaño de probeta a ensayar, una olla y un cucharón, sino que el laboratorio debe contar con una instalación con fuente de calor, con accesorios que permitan eliminar los gases al exterior y mantener en el mortero de azufre fundido una temperatura del orden de 130°C.

Este tipo de instalaciones debe poseer las medidas de seguridad y ventilación necesarias, debido a los fuertes olores que desprende el azufre cuando es fundido. Además, son imprescindibles los elementos de seguridad para los operarios, como guantes, elementos de protección para quemaduras, gafas de seguridad, etcétera. Todos los que hemos encabezado probetas con mortero de azufre conocemos perfectamente estos aspectos. Si se quieren evaluar los costos deben tenerse en cuenta: instalaciones para el fundido del azufre, gas para el mechero, electricidad para sistemas de ventilación, mantenimiento periódico de instalaciones, materiales para el encabezado, tales como azufre, grafito y arena fina, placas y elementos de guía para diferentes tamaños de probetas, olla y cucharones y un operario encargado casi exclusivamente del encabezado en condiciones de trabajo no saludables.

Es decir, claramente el costo del encabezado no es el de la bolsa de azufre como muchas veces se cree, sino que sólo es una parte del costo total. Como se mencionó al comienzo del artículo las resistencias no deben ser influenciadas por el sistema de encabezado, por lo que la norma IRAM 1553 establece que para verificar la resistencia del mortero de azufre se volcará la mezcla homogeneizada y fluida en un molde metálico de 5 cm x 5 cm. El cubo así obtenido deberá tener una resistencia a la compresión no menor a 34,5 MPa unas 2 horas después de su moldeo. Este control, indispensable según la norma, ya que es la manera de asegurarse que el mortero no interfiera en las resistencias del hormigón, no se realiza muchas veces en los laboratorios de calidad certificada y menos aún en los laboratorios de autocontrol de plantas de hormigón elaborado, salvo quizás aquéllas que poseen un importante centro tecnológico.

Encabezado con placas de elastómero

Para este método se necesita un par de retenes o discos de metal resistente a usos repetidos y un par de placas de elastómero (foto 1), empleando casi exclusivamente neopreno para cada tamaño de probeta a ensayar. Cada una de las dos placas de neopreno de un espesor de ½” y de diámetro un poco menor al retén metálico se colocan dentro de los dos retenes o discos, ubicando la probeta entre las placas de neopreno, operación que demanda unos pocos segundos (foto 2).

Con esta simple operación las probetas están listas para ser ensayadas a compresión. En el ensayo a compresión, tal como lo indica la norma, deben adaptarse algunas precauciones adicionales, lo que puede incrementar levemente el tiempo del ensayo. Además, periódicamente deben quitarse las placas de neopreno de los discos y limpiarlas, ya que no deben existir partículas o restos de hormigón entre los discos y las placas ni entre las placas y la probeta. La norma IRAM 1709 establece además de los requerimientos de las placas y retenes un sistema de calificación que debe realizarse antes de usar este esquema.

Para esta calibración se deben moldear al menos 10 pares de probetas gemelas, encabezando una de ellas con mortero de azufre y la otra con las placas elastoméricas. Luego se ensayan a compresión las probetas y se utilizan procedimientos estadísticos para la evaluación de los resultados, a fin de asegurar que el sistema de encabezado con elastómeros no reduce la resistencia más del 2%, comparado con el encabezado tradicional, con un nivel de confianza del 95%. Una vez cumplida esta calibración obligatoria, de la cual la norma brinda una tabla de muy fácil empleo, puede comenzarse a emplear este tipo de encabezado para ensayar probetas de hormigón de resistencias entre 10 y 50 MPa.

Además, se fija en la norma un procedimiento para la verificación del número de usos, ya que el número recomendado de reutilización es de 100, pero la norma contempla que bajos ciertas condiciones cada par de placas de neopreno puede ser empleado hasta 300 veces. El análisis de costos es mucho más simple que para el caso del azufre, ya que se necesitan discos metálicos de usos prácticamente indefinidos y placas de neopreno; no necesitando ni instalaciones especiales ni un empleado destinado específicamente al encabezado, ya que el mismo operario de la prensa es quien encabeza la probeta inmediatamente antes del ensayo, al colocarla entre los discos y placas.

Debido a la rotura más enérgica de la probeta con este tipo de encabezado, en caso de no contarse con el mismo deberá colocarse una jaula de protección a la prensa y el operario contar con gafas de protección. Además, cabe destacar que debido a la violenta liberación de la energía almacenada en las placas, la rotura de la probeta raramente presenta la fractura cónica típica de las probetas encabezadas de manera tradicional.