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Cómo medir la dureza del hormigón y por qué es importante

La dureza es vista como una “propiedad” de los objetos difíciles de alterar físicamente al ser sometido a diferentes formas de deformación.

Es de conocimiento popular que el diamante es el material más duro, pero ¿a qué se debe esto?

Para medir la dureza de algo se necesita una escala e instrumentos que lo permitan. La primera escala fue ideada por el geólogo alemán Friedrich Mohs.

Mohs se dedicó a catalogar y elaborar una escala para evaluar la dureza de diversos minerales. De esta forma, pudo determinar que el diamante es el material más duro.

El hormigón (endurecido) es una material relativamente duro, ya que su dureza varía entre 3 y 7 Mohs. A pesar de que esta medición no indica nada relevante del hormigón, guarda una relación notable con su resistencia.

Fuente: https://www.ideus.com/es/blog/10-niveles-de-dureza

Qué es la dureza

La dureza no es una verdadera propiedad de los materiales. Más bien es un rasgo que se le atribuye a todo objeto capaz de oponerse a cambiar cuando sufre abrasión, rayado o penetración.

El estatus de falsa propiedad se debe a que la dureza depende de ciertas propiedades de un material, como son la ductilidad, resistencia, rigidez, elasticidad, viscosidad, deformación, tenacidad, entre otras.

Objetos como la madera, que pueden ser rayados con facilidad, tienen una menor dureza en comparación con el acero estructural o con el granito, puesto que resulta difícil rayarlos.

Cómo medir la dureza de un mineral

En mineralogía existen numerosos ensayos para medir la dureza de cualquier material, entre los que destacan la prueba de Knoop, de Rosiwal, de Shore y la de Roswell (en sus dos variantes). Además cada uno de los ensayos cuenta con su propia escala.

No obstante, para medir la dureza del hormigón endurecido no se emplea ninguna de las pruebas nombradas, debido a que son técnicas especializadas de mineralogía industrial. Para analizar al hormigón in situ se requieren métodos no destructivos y de aplicación sencilla, los cuales son:

Prueba de rebote

Este ensayo no destructivo consiste en evaluar la resistencia al impacto que tiene un elemento estructural de hormigón. Para ejecutarlo se utiliza un instrumento llamado martillo de Schmidt, también conocido por el nombre de esclerómetro.

Fuente: https://www.proceq.com/es/compare/schmidt-martillos-de-rebote/

El esclerómetro contiene una pesa, la cual es tensada por un potente resorte para impactar en la superficie de hormigón, produciendo un rebote que es medido por el instrumento. La unidad de la medición es el psi (libra por pulgada cuadrada).

Actualmente se utilizan esclerómetros digitales, los cuales son capaces de almacenar y analizar gran cantidad de datos, creando tablas con valores máximos y mínimos.

Hay que mencionar que este método no es del todo fiable, ya que las mediciones pueden variar por:

  • El ángulo de inclinación del esclerómetro con respecto a la superficie del hormigón. Debe haber perpendicularidad para obtener valores exactos.
  • Presencia de polvo y recubrimientos sobre el hormigón, ya que éstos amortiguan el rebote.
  • La grava y el acero de refuerzo del hormigón, puesto que pueden incrementar el valor de la dureza real.

Prueba de rayado

También conocido como medida de la escala de dureza, es un método muy sencillo y económico, razón por la que es muy usado hoy en día.

Básicamente, consiste en rayar la superficie del hormigón con una serie de nueve lápices, cada uno de ellos con una punta estandarizada y calibrada según la escala de Mohs. Aunque, generalmente los lápices están enumerados del 2 al 9.

Es preciso aclarar que la escala de Mohs inicia en 1 y asciende hasta el 10, donde el talco representa el valor mínimo, y el diamante representa el valor máximo.

Para iniciar la prueba se debe seleccionar el lápiz de menor calibre, ya sea el #2 o el #3. Luego, se debe trazar una línea de unos 5 centímetros, presionando la punta del lápiz contra el hormigón. Es necesario que el ensayista trace las líneas dirigidas hacia él.

Para finalizar, el lápiz que haya provocado el rayado más significativo determinará la dureza del hormigón en la escala de Mohs.

Por qué es importante

La medición de la dureza del hormigon es importante porque permite conocer su resistencia sin recurrir a ensayos destructivos. Pese a que el ensayo de rotura por comprensión es el método convencional y de mayor precisión, este resulta ser destructivo y costoso.

Gracias a la prueba de rebote es posible obtener valores aproximados de la resistencia a comprensión del hormigón endurecido. El esclerómetro produce lecturas en psi, que es una unidad de esfuerzo (presión), cuya naturaleza es similar a la compresión.

Fuente: https://www.ibertest.es/products/ensayo-de-compresion/

Como bien se dijo, la prueba del rebote es poco fiable, sin embargo, con las debidas precauciones y consideraciones se pueden obtener valores aceptables, que sean próximos al valor real de la resistencia del hormigón.

Como complemento, la prueba de rayado permite verificar la resistencia de un pavimento de hormigón a la abrasión, por ejemplo.

Mejorar la dureza en suelos de hormigón industriales

En áreas de trabajo industrial, es indispensable que el suelo industrial se mantenga en buen estado a pesar del tránsito de maquinaria pesada.

También, debe mantenerse lo más inalterado posible frente a cualquier efecto de abrasión al que sea sometido por transporte de cargas u otro motivo.

Por eso, darle mantenimiento y tratamiento al pavimento de hormigón que ayude a aumentar su dureza y crear una mejora superficie para el trabajo, incurrirá positivamente en las actividades laborales de la industria.

Un tratamiento BECOSAN® mejora la resistencia y la dureza del pavimento de hormigón varios puntos en la escala de Mohs. Lo cual le convierte en una alternativa ideal cuando dicho pavimento no ha desarrollado la resistencia óptima de diseño.

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