Reliability of the ultrasonic pulse velocity for analysis and comparison of the compression strength of conventional concrete with addition of steel fiber and polypropylene
DOI:
https://doi.org/10.51372/gacetatecnica241.2Keywords:
ultrasonic pulse velocity for concrete, compressive strength of concrete, sclerometric index for concreteAbstract
The research aimed to evaluate the reliability of the ultrasonic pulse velocity method. The resistance of the concrete established by correlation curves by the ultrasonic pulse velocity and sclerometric index tests was estimated, developing simple and multiple correlation curves by the SonReb methodology. Using conventional concrete with the addition of 5% steel fibers and 0,21% polypropylene, with a mix design f´c = 21MPa. Seventy two 150 x 300mm concrete cylinders were prepared. On days 7, 14, 21, and 28, tests for compressive strength, sclerometric index, and ultrasonic pulse velocity were performed. In conclusion, the ultrasonic pulse velocity measurements revealed a good categorization of concrete quality as excellent and a strong dependency correlation. In general, the percentage of error presented by the analytical equations remains within +-10%
Downloads
References
S. Kilmartin-Lynch, M. Saberian, J. Li, R. Roychand, y G. Zhang, “Evaluación preliminar de la viabilidad del uso de fibras de polipropileno de mascarillas faciales de un solo uso COVID-19 para mejorar las propiedades mecánicas del hormigón,” ScienceDirect, vol. 296, no. 0, pp. 1–8, 2021, doi: 10.1016/j.jclepro.2021.126460
S. Hedjazi y D. Castillo, “Relaciones entre resistencia a compresión y UPV en hormigón armado con diferentes tipos de fibras,” Heliyon, vol. 6, no. 3, pp. 1–12, 2020, doi: 10.1016/j.heliyon.2020.e03646
D. S. Masìas Alburqueque, “Experimental study to evaluate the correlation of strength results, between breakage tests y ultrasonic pulse velocity in simple concrete,” Univ. Nac. de Piura, Perú, 2021
ACI 228.1R, “Métodos in situ para estimar la resistencia del concreto,” in Instituto Americano del Concreto, USA, 2013
M. D. Machado, L. C. D. Shehata, y I. A. E. M. Shehata, “Curvas de correlación para caracterizar hormigones utilizados en Río de Janeiro por medio de ensayos no destructivos,” Ibracon Estruturas e Mater., vol. 2, no. 2, pp. 100–112, 2009, doi: 10.1590/S1983-41952009000200001
A. Jain, A. Kathuria, A. Kumar, Y. Verma, y K. Murari, “Uso combinado de ensayos no destructivos para la evaluación de la resistencia del hormigón en la estructura,” Procedia Eng., vol. 54, no. 0, pp. 241–251, 2013, doi: 10.1016/j.proeng.2013.03.022.
K. Seonguk y y S. Hong, “Estimación de la resistencia a la compresión y el tamaño de la barra de hormigón reforzado con fibras de acero utilizando métodos de ensayo no destructivos impulsados por ondas de tensión,” Rev. Int. Concreto Estructuras y Mater., vol. 13, no. 1, pp. 1–11, 2019, doi: 10.1186/s40069-019-0363-y.
K. Güçlüer, “Investigación de los efectos de las propiedades texturales de los agregados en la resistencia a la compresión ( CS ) y la velocidad del pulso ultrasónico ( UPV ) del concreto,” J. Build. Eng., vol. 27, no. 0, pp. 1–9, 2020, doi: 10.1016/j.jobe.2019.100949.
T. Lee y J. Lee, “Modelo de predicción del tiempo de fraguado y de la resistencia a la compresión del hormigón mediante ensayos no destructivos de velocidad de pulso ultrasónico a edades tempranas,” Constr. Build. Mater., vol. 252, no. 0, pp. 1–8, 2020, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2020.119027.
J. A. Leòn Ramirez, J. Lizarazo Marriaga, y J. Carrillo, “Evolución del daño material para concreto simple y reforzado con fibra de acero bajo carga de compresión no confinada mediante pruebas ultrasónicas dinámicas,” Arab. J. Sci. Eng., vol. 43, no. 10, pp. 5667–5675, 2018, doi: 10.1007/s13369-018-3301-4.
M. Benaicha, O. Jalbaud, A. Hafidi Alaoui, y Y. Burtschell, “Correlación entre el comportamiento mecánico y la velocidad ultrasónica del hormigón reforzado con fibras,” Constr. Build. Mater., vol. 101, no. 0, pp. 702–709, 2015, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2015.10.047.
D. Lootens et al., “Mediciones continuas de resistencia de pastas de cemento y hormigones por el método de reflexión de ondas ultrasónicas,” Constr. Build. Mater., vol. 242, no. 0, pp. 1–9, 2020, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2019.117902.
G. Pia, B. J. Lee, S.-H. Kee, T. Oh, y Y.-Y. Kim, “Evaluación del módulo elástico dinámico del hormigón mediante mediciones de velocidad de onda de corte,” Adv. Mater. Sci. Eng., vol. 2017, no. 0, pp. 1–14, 2017, doi: 10.1155/2017/1651753.
ASTM C136, “Método de prueba estándar para análisis de tamiz de agregados finos y gruesos,” in Sociedad Americana para Pruebas y Materiales, USA, 2019
Per Fibermix, “Monofilamentos de fibra de polipropileno,” in Aditivos especiales s.a.c., Perú, 2021
ASTM C1116, “Especificación estándar para hormigón reforzado con fibras,” in Sociedad Americana para Pruebas y Materiales, USA, 2015
Fibra Metálica Z, “Fibra para concreto,” in Z Aditivos, Perú, 2019
ASTM A820, “Especificación estándar para fibras de acero para hormigón reforzado con fibras,” in Sociedad Americana para Pruebas y Materiales, USA, 2022
ACI 211.1, “Práctica estándar para seleccionar proporciones para concreto normal , pesado y en masa,” in Instituto Americano del Concreto, USA, 2002
ASTM C192, “Práctica estándar para fabricar y curar especímenes de prueba de concreto en el laboratorio,” in Sociedad Americana para Pruebas y Materiales, USA, 2019
ACI-318, “Requisitos de reglamento para concreto estructural,” in Instituto Americano del Concreto, USA, 2005
ASTM C 597, “Método de prueba estándar para la velocidad del pulso a través del concreto,” in Sociedad Americana para Pruebas y Materiales, USA, 2016
Pundit lab, “Manual de operación instrumento ultrasónico,” in Procep SA, Suiza, 2021
R. G. Solís Carcaño, É. I. Moreno, y W. R. Castillo Pak, “Predicting concrete strength based on ultrasonic pulse velocity y an index of aggregate quality,” Ingeniería, vol. 8, no. 2, pp. 41–52, 2004, doi: http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=46780204
ASTM C805/C805M-18, “Método de prueba estándar para el número de rebote de hormigón endurecido,” in Sociedad Americana para Pruebas y Materiales, USA, 2018
Modelo N, “Manual de operación martillo para ensayos de hormigón,” in Procep SA, Suiza, 2017
ASTM C39/C39M-18, “Método de prueba estándar para la resistencia a la compresión de probetas cilíndricas de hormigón,” in Sociedad Americana para Pruebas y Materiales, USA, 2018
M. Vinício de Camargo y V. J. Ferrari, “Resistencia a la compresión y módulo de elasticidad del hormigón mediante ensayos no destructivos (END),” Revistamateria, vol. 26, no. 3, pp. 1–16, 2021, doi: 10.1590/S1517-707620210003.13047
R. Hernández Sampieri y C. Mendoza, “Metodología de la investigación. Las rutas cuantitativa, cualitativa y mixta,” 1st ed., Mc Graw Hill, Ed. México, 2018
G. Valencia Elguera y M. A. Ibarra Navarro, “Experimental study to determine correlation patterns between compressive strength y ultrasonic pulse velocity in plain concrete.,” Pontificia Universidad católica del Perú, 2013
A. P. Assis, T. J. Espósito, M. G. Gardoni, y P. D. E. A. Silva, “Métodos Estatísticos e probabilísticos em geotecnia,” in Universidade de Brasília, Brasília, 2002
J. Vicentini Mantovani y V. J. Ferrari, “Esclerometría aplicada a ensayos cilíndricos y de hormigón para la estimación de la resistencia a la compresión mediante curvas de correlación,” Rev. técnico-científica, vol. 0, no. 0, pp. 1–20, 2019, doi: K8284871U6.
N. R. Chandak y K. Hemraj R, “Método SonReb para la Evaluación de la Resistencia a la Compresión del Concreto,” IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng., vol. 810, no. 0, pp. 1–8, 2020, doi: 10.1088 / 1757-899X / 810/1/012071.
Published
How to Cite
Issue
Section
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
Copyrights of the author / s from the year of publication
This work is under international license Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual 4.0.
The opinions expressed by the authors do not necessarily reflect the position of the editor of the publication or UCLA. The total or partial reproduction of the texts published here is authorized, provided that the complete source and electronic address of this journal is cited. Authors have the right to use their articles for any purpose as long as it is done nonprofit. The authors can post on the internet or any other media the final approved version of their work.
.png)
