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ARTICULO 10º Hormigones
10.1. Composición
10.2. Condiciones del hormigón
10.3. Características mecánicas
10.4. Coeficientes de conversión
10.5. Valor mínimo de la resistencia
10.6. Docilidad del hormigón
10.1. Composición
La composición elegida para la preparación de las mezclas destinadas a la construcción de estructuras o elementos estructurales deberá estudiarse previamente, con el fin de asegurarse de que es capaz de proporcionar hormigones cuyas características mecánicas y de durabilidad satisfagan las exigencias de¡ proyecto. Estos estudios se realizarán teniendo en cuenta, en todo lo posible, las condiciones de la obra real (diámetros, características superficiales y distribución de armaduras; modo de compactación, dimensiones de las piezas, etc.).
Los componentes de¡ hormigón deberán cumplir las prescripciones incluidas en los artículos 5º, 6º, 7º y 8º. Además, el ión cloro total aportado por los componentes no excederá del 0,4 por 100 del peso del cemento cuando se trate de obras de hormigón armado, salvo justificación especial de que no altera perjudicialmente las propiedades exigibles al hormigón y a las armaduras, ni a corto ni a largo plazo.
Comentarios
La homogeneidad y compacidad de los hormigones
utilizados, así como los recubrimientos y protección previstos para las
armaduras, serán los necesarios para garantizar la durabilidad de la obra,
teniendo en cuenta sus condiciones de explotación y el ambiente al cual se
prevé estará expuesta. Los hormigones que vayan a ser utilizados en obras
expuestas a ambientes muy agresivos deberán ser objeto de estudios especiales.
Es preciso señalar que las condiciones de durabilidad, sobre todo en el caso de
riesgo eminente de agresividad de la atmósfera, requieren a veces utilizar
hormigones cuyas composiciones pueden ser superabundantes con respecto a las
exigidas por razones resistentes.
10.2. Condiciones del hormigón
Las condiciones o características de calidad exigidas al hormigón se especificarán en el Pliego de Prescripciones Técnicas Particulares, siendo necesario indicar las referentes a su resistencia a compresión, su docilidad y tamaño máximo del árido, y cuando sea preciso, las referentes a su resistencia a tracción, contenido máximo y mínimo de cemento, absorción, peso específico, compacidad, desgastes, permeabilidad, aspecto externo, etc.
Tales condiciones deberán ser satisfechas por todas las unidades de producto componentes del total, entendiéndose por unidad de producto la cantidad de hormigón fabricada de una sola vez. Normalmente se asociará el concepto de unidad de producto a la amasada, si bien, en algún caso y a efectos de control, se podrá tomar en su lugar la cantidad de hormigón fabricado en un intervalo de tiempo determinado y en las mismas condiciones esenciales. En esta Instrucción se empleará la palabra «amasada» como equivalente a unidad de producto.
A los efectos de esta Instrucción, cualquier característica de calidad medible de una amasada, vendrá expresada por el valor medio de un número de determinaciones (igual o superior a tres) de la característica de calidad en cuestión, realizadas sobre partes o porciones de la amasada.
Comentarios
Conviene tener presente que la resistencia a
compresión, por sí sola, es ya un índice de las demás cualidades propias del
hormigón. Por ello, en muchas ocasiones basta con exigir un cierto valor de
esta resistencia para tener prácticamente garantizada la existencia, en grado
suficiente, de otras características que puedan interesar en el caso particular
de que se trate.
No obstante, habrá casos en los que convendrá
exigir específicamente un mínimo relativo a una determinada cualidad del
hormigón: resistencia al desgaste en un pavimento, resistencia al
hielo-deshielo en una obra de alta montaña, impermeabilidad de un depósito de
agua, etc. No es posible dar en una Instrucción indicaciones generales a este
respecto. Por eso, en el articulado se remite al Pliego de Prescripciones
Técnicas Particulares de cada obra, el cual deberá precisar, en cada caso, de
acuerdo con lo prescrito en 4.4, el método de ensayo normalizado que debe
emplearse para la comprobación de la cualidad correspondiente, así como las
cifras límites admisibles en los resultados.
Todas las cualidades exigidas al hormigón
deben quedar claramente especificadas en el Pliego de Prescripciones Técnicas
Particulares mediante los oportunos límites de aceptación, los cuales, según
los casos, serán límites inferiores, límites superiores o intervalos. Cualquier
amasada que no cumpla alguna especificación se dirá que presenta un defecto y
que ella es defectuosa.
Para que el cuadro de especificaciones
contenidas en el Pliego de Prescripciones Técnicas Particulares sea completo,
es preciso asociar a cada condición o cualidad exigida un porcentaje de
unidades de producto o amasadas defectuosas que se está dispuesto a admitir,
como máximo, en el total considerado. La fijación de tal porcentaje debe
establecerse tras un meditado estudio de la cuestión, ponderando todas las
circunstancias de la obra, especialmente su repercusión en el costo, en la
fiabilidad y en la seguridad.
En esta Instrucción se ha adoptado para la
resistencia a compresión un nivel de confianza del 95 por 100 (Artículo 26º),
equivalente a admitir un porcentaje de amasadas defectuosas, o con menor
resistencia que la especificada, del 5 por 100. Naturalmente, en función de tal
porcentaje se han tomado los coeficientes de ponderación y establecido los
niveles de Control, equilibrando el que la seguridad de la estructura
permanezca dentro de unos márgenes admisibles, con el hecho de que el costo de
la fabricación del hormigón y de su control no alcancen valores desmesurados.
En el nivel actual de la tecnología del
hormigón parece que niveles de confianza del 95 por 100 para la mayoría de las
características de calidad y casos son perfectamente aceptables.
10.3. Características mecánicas
Las características mecánicas de los hormigones empleados en las estructuras, deberán cumplir las condiciones impuestas en el Artículo 26º.
La resistencia del hormigón a compresión, a los efectos de esta Instrucción, se refiere a la resistencia de la unidad de producto o amasada y se obtiene a partir de los resultados de ensayos de rotura a compresión, en número igual o superior a tres, realizados sobre probetas cilíndricas de 15 cm de diámetro y 30 cm de altura, de veintiocho días de edad, fabricadas a partir de la amasada, conservadas con arreglo al método de ensayo indicado en UNE 83.301/84, refrentadas según UNE 83.303/ 84 y rotas por compresión, según el método de ensayo indicado en UNE 83.304/84.
En aquellos casos en los que el hormigón no vaya a estar sometido a solicitaciones en los tres primeros meses a partir de su puesta en obra, podrá referirse la resistencia a compresión a la edad de 90 días.
En ciertas obras o en alguna de sus partes, el Pliego de Prescripciones Técnicas Particulares puede exigir la determinación de las resistencias a tracción fct o a flexotracción fcf del hormigón mediante ensayos normalizados.
Si no se dispone de resultados de ensayos, podrá admitirse que la resistencia característica fct,k a tracción en función de la resistencia de proyecto a compresión fck viene dada por la fórmula:
donde: fct;k y fck están expresadas en kp/cm2
Comentarios
La definición dada para la resistencia del
hormigón a compresión no es más que un convenio que permite asociar, a cada
unidad de producto o amasada de hormigón, un valor relacionado con el concepto
físico de resistencia del material que, aún distinto de aquél, es lo suficientemente
representativo para el fin práctico de esta Instrucción.
En lo anterior se presupone la homogeneidad
completa del hormigón componente de cada amasada, lo cual implica atribuir a
errores propios de los métodos de ensayo (momento y forma de toma de la muestra,
ejecución de la probeta, transporte y conservación, etc.), las discrepancias en
los resultados obtenidos al operar con partes de la amasada. Cuando la
desviación entre los resultados de una misma unidad de producto sobrepase
ciertos límites parece razonable no concederles absoluta representatividad sin
haber realizado una verificación del proceso seguido.
Actualmente pueden considerarse en tal
situación resultados que difieran de la media en ± 15 por 100.
En UNE 83.306/85 se especifican los medios y procedimientos
a emplear para determinar la resistencia a rotura por tracción indirecta fti (ensayo brasileño) de probetas
cilíndricas de hormigón. La resistencia a tracción fct viene dada por:
La determinación de la resistencia a
flexotracción fcf está
normalizada en UNE 83.305/86.
10.4. Coeficientes de conversión
Si se dispusiera solamente de resultados de ensayos efectuados sobre probetas diferentes de las cilíndricas de 15x30 cm, o a edades distintas de veintiocho días, sería necesario utilizar coeficientes de conversión para obtener los valores correspondientes a las condiciones tipo. Pero dichos coeficientes varían de unos hormigones a otros, lo que impide establecerlos con carácter general.
Por dicha razón, cualquier valor deducido mediante el empleo de coeficientes de conversión no tendrá mayor validez que la puramente informativa.
Comentarios
Para un hormigón dado, únicamente la
realización de ensayos comparativos, periódicamente repetidos a lo largo de la
construcción, permitiría determinar los coeficientes de conversión aplicables a
los resultados de ensayos efectuados sobre probetas diferentes de las
cilíndricas de 15x30, para obtener valores comparables a los obtenidos en estas
últimas.
A falta de tales ensayos, y a titulo
indicativo, el cuadro 10.4.a proporciona una idea aproximada de los
coeficientes de paso aplicables en cada caso. Si no se dispone más que de
resultados de ensayos a veintiocho días de edad, se podrá, a falta de datos
experimentales correspondientes al hormigón de que se trate, admitir como valores
de la relación entre la resistencia a j días de edad y la resistencia a
veintiocho días de edad, los dados a título indicativo en los cuadros 10.4.b y
10.4.c.
CUADRO 10.4.a
Ensayos de
compresión sobre probetas de distinto tipo y a la misma edad
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Coeficiente de conversión a la probeta cilíndrica de 15 x 30 cm |
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Típo de probeta (supuesta con caras refrentadas) |
Dimensiones |
Límites de variación |
Valores medios |
|
Cilindro |
15 x 30 |
-- |
1,00 |
|
Cilindro |
10 x 20 |
0,94 a 1,00 |
0,97 |
|
Cilindro |
25 x 50 |
1,00 a 1,10 |
1,05 |
|
Cubo |
10 |
0,70 a 0,90 |
0,80 |
|
Cubo |
15 |
0,70 a 0,90 |
0,80 |
|
Cubo |
20 |
0,75 a 0,90 |
0,83 |
|
Cubo |
30 |
0,80 a 1,00 |
0,90 |
|
Prisma |
15 x15 x45 |
0,90 a 1,20 |
1,05 |
|
Prisma |
20 x 20 x 60 |
0,90 a 1,20 |
1,05 |
CUADRO 10.4.b.
Resistencia a
compresión sobre probetas del mismo tipo
|
Edad del hormigón, en días |
3 |
7 |
28 |
90 |
360 |
|
Hormigones de endurecimiento normal Hormigones de endurecimiento rápido |
0,40 0,55 |
0,65 0,75 |
1,00 1,00 |
1,20 1,15 |
1,35 1,20 |
CUADRO
10.4.c.
Resistencia a
tracción sobre probetas del mismo tipo
|
Edad del hormigón en días |
3 |
7 |
28 |
90 |
360 |
|
Hormigones de endurecimiento normal |
0,40
|
0,70
|
1,00
|
1,05
|
1,10
|
10.5. Valor mínimo de la resistencia
La resistencia de proyecto fck (véase 26.1) no será inferior, en hormigones en masa y armados, a 125 kp/cm2.
10.6. Docilidad del hormigón
La docilidad del hormigón será la necesaria para que, con los métodos previstos de puesta en obra y compactación, el hormigón rodee las armaduras sin solución de continuidad y rellene completamente los encofrados sin que se produzcan coqueras. La docilidad del hormigón se valorará determinando su consistencia; lo que se llevará a cabo por el procedimiento descrito en el método de ensayo UNE 83.313/87.
Como norma general y salvo justificación especial, no se utilizarán hormigones de consistencia fluida, recomendándose los de consistencia plástica compactados por vibrado. En elementos con función resistente se prohibe la utilización de hormigones de consistencia líquida.
Se exceptúa de lo anterior el caso de hormigones fluidificados por medio de un superplastificante. La producción y puesta en obra de estos hormigones deberán realizarse según sus reglas específicas.
Las distintas consistencias y los valores límites de los asientos correspondientes en cono de Abrams serán los siguientes:
|
Tipos de consistencia |
Asiento en cm |
|
Seca Plástica Blanda Fluida
|
0-2 3-5 6-9 10-15 |
La consistencia del hormigón utilizado será la especificada en el Pliego de
Prescripciones Técnicas Particulares, definiéndola por su tipo, o por su
asiento, con las tolerancias que a continuación se indican:
Definidas por su tipo de consistencia
|
Tipo de consistencia |
Tolerancia en cm |
Intervalo resultante |
|
Seca Plástica Blanda Fluida |
0 ±
1 ±
1 ± 2 |
0-2 2-6 5-10 8-15
|
Definidas por su asiento
|
Asiento en el cono de Abrams cm |
Tolerancia en cm |
|
Entre 0-2 Entre 3-7 Entre 8-12 |
±
1 ±
2 ± 3 |
Comentarios
A medida que aumenta la proporción de agua de
amasado en un hormigón decrece, como es sabido, su resistencia, en tanto que
aumenta el valor de su retracción y, por consiguiente, el peligro de que se
fisure por esa causa. Este último fenómeno, que se acentúa con la utilización
de cementos de elevada finura de molido, es muy acusado en el caso de
hormigones de consistencia líquida. Por ello se prohibe su empleo.
Esta prohibición no afecta al caso en que se
empleen superplastificantes, los cuales transforman, por un tiempo limitado,
una consistencia plástica e incluso seca en una consistencia fluida e incluso
líquida.
Respecto a la determinación de la
consistencia, el procedimiento que se prescribe es simple y de muy fácil
realización. Actualmente, cuando se trata de ensayar hormigones muy secos, se
apunta la tendencia a utilizar aparatos en los que el asiento de la masa fresca
se provoca por vibrado.
A título de orientación, se citan seguidamente
las consistencias que se consideran adecuadas para los distintos sistemas de
compactación.
|
Compactación |
Consistencia |
|
Vibrado enérgico y cuidadoso, como el efectuado generalmente en taller |
Seca
|
|
Vibrado normal |
Plástica |
|
Apisionado |
Blanda |
|
Picado con barra |
Fluida |
Según la UNE 7.103, la consistencia del
hormigón se mide por su asiento en el cono de Abrams, expresado en un número
entero de centímetros.
