NCh170

I

INDICE

Página Preámbulo IV 1 Alcance y campo de aplicación 1 2 Referencias 1 3 Términos y definiciones 2 4 Clasificación 3 4.1 Clasificación por resistencia a compresión 3 4.2 Clasificación por resistencia a tracción por flexión 3 4.3 Clasificación complementaria 4 5 Requisitos de durabilidad 4 5.3 Categoría de exposición 4 5.4 Hormigones expuestos a ciclos hielo-deshielo 5 5.5 Hormigones expuestos a sulfatos solubles en agua 5 5.6 Hormigones en contacto directo con agua 6 5.7 Hormigones expuestos a iones cloruros 6 6 Diseño de mezcla 7 6.2 Razón agua/cemento 7 6.3 Docilidad 7 6.4 Dosis de cemento 7 6.5 Dosis de áridos 7 6.6 Dosis de aditivos 8 7 Materiales 8 7.3 Cemento 8 7.4 Áridos 8 7.5 Agua 8

NCh170

II

INDICE

Página 7.6 Aditivos y adiciones 9 8 Confección 9 8.1 Hormigón preparado en central hormigonera 9 8.2 Hormigón confeccionado en obra 9 8.2.1 Medición de los materiales 9 8.2.2 Mezclado del hormigón 10 9 Transporte 10 9.1 Generalidades 10 9.2 Plazo de transporte 10 9.3 Equipos de transporte 10 10 Colocación 11 10.1 Generalidades 11 10.2 Preparación del sitio de colocación 11 10.3 Hormigonado en casos corrientes 11 10.4 Hormigonado en casos especiales 12 10.4.1 Hormigonado en tiempo frio 13 10.4.2 Hormigonado en condiciones de alta evaporación de agua 13 10.4.3 Hormigonado en ambientes agresivos 13 10.5 Juntas de hormigonado 14 11 Compactación 14 11.1 Generalidades 14 11.2 Equipos 14 12 Protección y curado 15 12.1 Generalidades 15

NCh170

III

12.2 Protección y curado en casos corrientes 15

12.3 Protección y curado en tiempo frío 16 12.4 Protección y curado en condiciones de alta evaporación de agua 17 12.5 Protección y curado en ambiente agresivo 17 13 Desmolde y descimbre 17 13.1 Generalidades 17 13.2 Plazos de desmolde y descimbre 17 14 Ensayos 18 15 Frecuencia de muestreo 19 Anexo A - Factores de conversión para probetas de compresión 20 Anexo B - Recomendaciones para dosificación del hormigón 22 Anexo C - Recomendaciones para hormigonado con bajas temperaturas 27 Anexo D - Recomendaciones para hormigonado en condiciones de alta evaporación de agua 30 Anexo E - Hormigones especiales 36 Anexo F - Bibliografía 37

NCh170

IV

PROYECTO DE NORMA EN CONSULTA PUBLICA

NCh170.cR2012

Hormigón - Requisitos generales Preámbulo El Instituto Nacional de Normalización, INN, es el organismo que tiene a su cargo el estudio y preparación de las normas técnicas a nivel nacional. Es miembro de la INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION (ISO) y de la COMISION PANAMERICANA DE NORMAS TECNICAS (COPANT), representando a Chile ante esos organismos. El proyecto de norma NCh170 ha sido preparado por el Instituto del Cemento y del Hormigón de Chile en el marco del proyecto Modelo para el Reconocimiento de Instituciones Sectoriales que Desarrollan Normas Técnicas, y en su estudio el Comité estuvo constituido por las organizaciones y personas naturales siguientes: Cemento Bío-Bío S.A. Jorge del Pozo B. Cemento Melón S.A. Claudio Olate P. Cristián Imbarack Ch. Cemento Polpaico S.A. Arturo Holmgren G. Centro Tecnológico del Hormigón, CTH Patricio Downey A. DICTUC S.A. J. Miguel Pascual D. Endesa Orlando Hofer P. Instituto del Cemento y del Hormigón de Chile Instituto Nacional de Normalización, INN

Yuri Tomicic C. Renato Vargas S. Sergio Vidal A. Paula Olivares C.

Particular Arnoldo Bucarey C. Pontifícia Universidad Católica de Chile, DECON UC M. Soledad Gómez L. Universidad de Chile, Instituto de Investigaciones y Ensayes de Materiales, IDIEM Carlos Arcos d´H. El Anexo A forma parte de la norma. Los anexos B, C, D, E y F no forman parte de la norma, se insertan sólo a título informativo.

PROYECTO DE NORMA EN CONSULTA PUBLICA

NCh170.cR2012

Hormigón - Requisitos generales 1 Alcance y campo de aplicación 1.1 Esta norma establece los requisitos generales mínimos para confeccionar, transportar, colocar, compactar y curar hormigones de densidad entre 2 000 kg/m3 y 2 800 kg/m3. 1.2 Estos hormigones se podrán usar en obras de hormigón simple, hormigón armado y hormigón pretensado (pre y postensado). 1.3 Esta norma establece requisitos para hormigones especificados por resistencia a compresión, tracción por flexión y/o por durabilidad. 1.4 Se excluyen expresamente del campo de aplicación de esta norma los hormigones que requieren diseños y/o tecnologías especiales. 2 Referencias NCh148 Cemento - Terminología, clasificación y especificaciones generales. NCh163 Áridos para morteros y hormigones - Requisitos generales. NCh171 Hormigón - Extracción de muestras del hormigón fresco. NCh1017 Hormigón - Confección y curado en obra de probetas para ensayos de

compresión y tracción. NCh1018 Hormigón - Preparación de mezclas de prueba en laboratorio. NCh1019 Hormigón - Determinación de la docilidad - Método del asentamiento del Cono

de Abrams. NCh1037 Hormigón - Ensayo de compresión de probetas cúbicas y cilíndricas. NCh1038 Hormigón - Ensayo de tracción por flexión. NCh1170 Hormigón - Ensayo de tracción por hendimiento. NCh1171/1 Hormigón - Testigo de hormigón endurecido-Parte 1: Extracción y Ensayo NCh1171/2 Hormigón - Testigo de hormigón endurecido-Parte 2: Evaluación de

resultados de resistencia mecánica NCh1498 Hormigón – Agua de amasado – Requisitos. NCh1564 Hormigón – Determinación de la densidad aparente, del rendimiento, del

contenido de cemento, del contenido de aire del hormigón fresco. NCh1789 Hormigón - Determinación de la uniformidad obtenida en el mezclado de

hormigón fresco NCh1934 Hormigón preparado en central hormigonera. NCh1998 Hormigón – Evaluación estadística de la resistencia mecánica NCh2184 Hormigón y mortero - Método de ensayo- Determinación del contenido de aire

NCh170

2

3 Términos y definiciones Para los propósitos de esta norma, se aplican los términos y definiciones siguientes: 3.1 hormigón: material que resulta de la mezcla de agua, áridos, cemento, con o sin la incorporación de aditivos y/o adiciones, en proporciones adecuadas que, al fraguar y endurecer, adquiere resistencia mecánica 3.2 hormigón especial: hormigones que por su diseño, tecnología o desempeño no se encuentra dentro del alcance de esta norma. Algunos tipos de hormigones especiales se detallan en el anexo E 3.3 aditivos: materiales activos agregados al hormigón en pequeñas cantidades para modificar alguna de sus propiedades por acción física, química o físico-química 3.4 adiciones: materiales sólidos inertes que se agregan al hormigón 3.5 dosificación: las cantidades de los distintos materiales expresados en masa o volumen que constituyen un determinado volumen de hormigón 3.6 razón agua/cemento (a/c): cociente entre la masa de agua libre y la masa de cemento 3.7 amasada: volumen de hormigón confeccionado de una sola vez 3.8 muestra: fracción de hormigón extraída de una amasada de acuerdo con NCh171 para determinar una o más de sus propiedades 3.9 resultado: valor obtenido del ensayo o del promedio de los ensayos realizados sobre una muestra de hormigón, que sirve para determinar alguna de sus propiedades 3.10 resistencia mecánica: tensión máxima que soporta el hormigón (de compresión, de tracción; por flexión o hendimiento, otros). Se expresa en MPa (1 MPa = 1 N/mm2) 3.11 resistencia especificada; fc y ft: a compresión y tracción por flexión, respectivamente, establecidas en el proyecto, medida sobre probetas normalizadas con una fracción defectuosa especificada 3.12 resistencia media requerida para dosificación; fr: valor medio estimado de los resultados de la resistencia mecánica que se necesita alcanzar para satisfacer la resistencia especificada 3.13 fracción defectuosa: porcentaje que está por debajo del valor de la resistencia especificada de la población de todos los posibles resultados de medida de resistencia efectuados sobre el volumen de hormigón 3.14 resistencia potencial: resistencia de una muestra de hormigón extraída según NCh171, confeccionada según NCh1017, ensayada según NCh1037 o NCh1038 y expresada como resistencia a la edad especificada, cuyas condiciones de curado, edad y grado de compactación están normalizadas según la presente norma, siendo diferentes de las aplicadas en obra 3.15 Agua libre: Dosis de agua considerada para determinación de la razón agua cemento, considerando que los áridos se encuentran en estado saturado superficialmente seco

3.16 Agua de amasado: Dosis de agua considerada para la confección del hormigón, considerando las correcciones necesarias según el contenido de humedad de los áridos empleados en la confección del hormigón

NCh170

3

4 Clasificación El hormigón se clasifica en grados ya sea con respecto a la resistencia a compresión o con respecto a la resistencia a tracción por flexión. 4.1 Clasificación por resistencia a compresión 4.1.1 El hormigón se clasifica con respecto a su resistencia especificada a compresión, fc, medida en probetas cilíndricas de 150 mm de diámetro y 300 mm de altura o cúbicas de 200 mm de arista, de acuerdo con NCh1017 y NCh1037, a la edad de 28 días, como se indica en Tabla 1. Tabla 1 - Clasificación de los hormigones por resistencia a compresión

Grado Resistencia especificada fc,

MPa Resistencia expresada en probeta cilíndrica

Resistencia expresada en probeta cúbica

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

G04

G08

G12

G16

G20

G25

G30

G35

G40

G45

G50

G55

H05

H10

H15

H20

H25

H30

H35

H40

H45

H50

H55

H60

4.1.2 Al usarse probetas de forma o dimensiones distintas a la cúbica de 200 mm se deben hacer las conversiones correspondientes, usando los factores del Anexo A. 4.2 Clasificación por resistencia a tracción por flexión El hormigón se clasifica con respecto a su resistencia especificada a tracción por flexión, ft, medida en probetas prismáticas con d = 150 mm de acuerdo con NCh1017, y ensayadas de acuerdo con NCh1038, a la edad de 28 días, como se indica en Tabla 2.

NCh170

4

Tabla 2 - Clasificación de los hormigones por resistencia a tracción por flexión 4.3 Clasificación complementaria Además de la especificación de la resistencia a compresión o de la resistencia a tracción por flexión o hendimiento se debe considerar como mínimo los parámetros siguientes: a) fracción defectuosa; b) tamaño máximo nominal del árido; y c) asentamiento de cono. 5 Requisitos de durabilidad 5.1 Para las distintas clases de exposición, según el nivel de severidad del ataque, se establecen grados de resistencia y razón agua/cemento. Debido a que es difícil determinar con una adecuada precisión la razón agua/cemento, se debe especificar un grado de resistencia que sea acorde con la razón agua/cemento requerida por durabilidad, efectuando el control por resistencia. 5.2 Con el fin de efectuar una clasificación según los principales agentes que puedan afectar la durabilidad del hormigón, se definen las siguientes categorías de exposición, según el agente ambiental que actúa sobre él. 5.3 Categoría de exposición a) Categoría de exposición F: para hormigón exterior expuesto a la humedad y a ciclos de congelamiento y deshielo, con o sin productos químicos descongelantes. b) Categoría de exposición S: para hormigón en contacto con suelo o agua que contenga cantidades perjudiciales de iones sulfatos solubles en agua. c) Categoría de exposición P: para hormigón en contacto con agua y que requiere baja permeabilidad. d) Categoría de exposición C: para hormigón armado y preesforzado expuesto a condiciones que requieren protección adicional del refuerzo contra la corrosión.

Resistencia especificada, ft Grado

MPa

HF 3,0 HF 3,5 HF 4,0 HF 4,5 HF 5,0 HF 5,5 HF 6,0

3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0

Nota - Pueden existir grados menores o mayores a los indicados en la presente tabla.

NCh170

5

5.4 Hormigones expuestos a ciclos hielo-deshielo 5.4.1 Los requisitos para hormigones expuestos a ciclos hielo-deshielo, según la clase de exposición se establecen en Tabla 3.

Tabla 3 – Requisitos para hormigones expuestos a ciclos congelamiento-deshielo 5.4.2 Asimismo, para las clases de exposición F1, F2 y F3 se debe considerar la incorporación de aire, según lo indicado en Tabla 4.

Tabla 4 – Contenido de aire

Contenido de aire en % Tamaño máximo nominal

del árido en mm Exposición Clase F1 Exposición Clases F2 y F3

10

12

20

25

40

50a)

75a)

6,0

5,5

5,0

4,5

4,5

4,0

3,5

7,5

7,0

6,0

6,0

5,5

5,0

4,5

a) Al comprobar el contenido de aire en este caso se deberá remover todo el árido cuyo tamaño sea mayor que 40 mm y la determinación se hará en la fracción de tamaño máximo inferior a 40 mm (la tolerancia de ± 1,5 se aplica a esta fracción).

5.4.3 La tolerancia en el contenido de aire incorporado debe ser de ± 1,5%. Para hormigones de grado superior a H40, el contenido de aire incorporado indicado en la tabla 4 se puede reducir en un 1%. 5.5 Hormigones expuestos a sulfatos solubles en agua En Tabla 5 se indican los requisitos que deben tener los hormigones según la categoría de exposición.

Clase de exposición Condición Razón a/c,

máx. fc mínima,

MPa F0

No Aplicable Hormigón no expuesto a ciclos de congelamiento y deshielo N/A H20

F1 Moderada

Hormigón expuesto a ciclos de congelamiento y deshielo y exposición ocasional a la humedad

0,45 H35

F2 Severa

Hormigón expuesto a ciclos de congelamiento y deshielo y en contacto continuo con la humedad

0,45 H35

F3 Muy Severa

Hormigón expuesto a ciclos de congelamiento y deshielo que estará en contacto continuo con la humedad y expuesto a productos químicos descongelantes

0,45 H40

NCh170

6

Tabla 5 – Requisitos para hormigones expuestos a sulfatos solubles en agua

Clase de exposición

Sulfatos solubles en agua (SO4) en el suelo, % en peso

Sulfatos (SO4)

disuelto en agua, ppm

Razón a/c, máx.

fc mínima,

MPa Tipo de cemento

S0 No aplicable SO4< 0,10 SO4< 150 N/A H20 Sin restricción

S1 Moderada

0,10≤ SO4≤ 0,20

150 ≤ SO4≤ 1 500 agua

marina 0,50 H30

Moderada resistencia a los

sulfatos S2

Severa 0,20≤ SO4≤

2,00 1 500≤ SO4≤

10 000 0,45 H35 Alta resistencia a los sulfatos

S3 Muy Severa SO4 > 2,00 SO4 >

10 000 0,45 H35

Cementos con adiciones

puzolánicas o siderúrgicas con alta resistencia a

los sulfatos NOTA - La clasificación de moderada o alta resistencia a los sulfatos se efectúa según

ASTM C1157

5.6 Hormigones en contacto directo con agua Para hormigones que se encontrarán expuestos en contacto directo con agua, se establece lo indicado en Tabla 6. Tabla 6 – Requisitos para hormigones en contacto directo con agua

Clase de exposición Condición

Razón a/c,

máx. fc mínima,

MPa

P0 No Aplicable

En contacto con el agua donde no se requiere baja

permeabilidad N/A H20

P1 Requerida

En contacto con el agua donde se requiera baja

permeabilidad 0,50 H30

5.7 Hormigones expuestos a iones cloruros, Cl- Para la protección contra los efectos de la corrosión, la concentración máxima de iones cloruro solubles en agua presente en el hormigón, Cl-, a la edad de 28 días, proveniente del agua, los áridos, del cemento y de los aditivos, no debe exceder los límites de Tabla 7. Tabla 7 - Contenido máximo de iones cloruro como protección contra la corrosión

Tipo de elemento Contenido máximo de iones cloruro (Cl

-) soluble en agua en el

hormigón, kg Cl -/m3

Hormigón pretensado Hormigón armado

0,25 1,20

NCh170

7

5.8 Tanto la clasificación del hormigón como los requisitos de durabilidad se deben establecer claramente en las especificaciones y en los planos de cada proyecto. 6 Diseño de mezcla 6.1 La dosificación de los materiales para el hormigón debe establecerse para lograr: a) La resistencia especificada, evaluada según NCh1998; b) La docilidad que permita colocar fácilmente el hormigón dentro del moldaje y alrededor de las barras de refuerzo bajo las condiciones de colocación utilizadas, sin segregación ni exudación; c) Los requisitos de durabilidad, según lo requerido en cláusula 5. 6.2 Razón agua/cemento 6.2.1 La razón agua/cemento se puede establecer por condiciones de resistencia o por condiciones de durabilidad, o por ambas. 6.2.2 En todo caso, debe elegirse la menor razón agua/cemento entre la determinada según la resistencia especificada y la definida según los requisitos de durabilidad o la especificada por el proyectista. 6.3 Docilidad

6.3.1 Para la elección de la docilidad se deben tener en consideración la geometría del elemento a hormigonar, la cuantía de armaduras, los equipos empleados en el transporte y colocación del hormigón. 6.3.2 Asimismo, se debe tener en consideración el nivel de terminación superficial requerido para el hormigón en estado endurecido. 6.4 Dosis de cemento 6.4.1 Adoptar la dosis de cemento que resulte de aplicar lo indicado en 5.1 y 6.2, o la que se haya especificado si fuese mayor. 6.4.2 En los casos que el hormigón de la obra no se controle se deben emplear hormigones con dosis de cemento mayores o iguales a las siguientes: a) hormigón simple : 170 kg/m3;

b) hormigón armado de grado menor que H20 : 300 kg/m3. 6.4.3 En ningún caso se podrán utilizar hormigones sin controlar de grado igual o superior a H20. 6.5 Dosis de áridos 6.5.1 Considerando las características de los áridos disponibles (granulometría, densidades, tipo de áridos, otros), emplear las dosis que confieran al hormigón la máxima compacidad y la docilidad adecuada para las condiciones de la obra. 6.5.2 Para la determinación de las proporciones entre los áridos, se debe tener presente las granulometrías de cada uno de ellos y especialmente la del árido combinado.

NCh170

8

6.6 Dosis de aditivos Se deben adoptar las dosis que permitan cumplir los requisitos establecidos para el hormigón considerando las recomendaciones del fabricante y/o los resultados obtenidos por medio de hormigones de prueba. 7 Materiales 7.1 Los materiales constituyentes del hormigón se deben almacenar en lugares y depósitos que permitan asegurar que sus características se mantienen dentro de los límites establecidos por las normas respectivas. 7.2 Cuando varíe significativamente alguna propiedad o el origen de alguno de los materiales constituyentes del hormigón, deberá efectuarse un nuevo estudio de dosificación 7.3 Cemento 7.3.1 El cemento debe cumplir con NCh148.

7.3.2 En el caso de un almacenamiento mayor a dos meses, o de exposición a la humedad, o en caso de dudas, se realizarán los ensayos correspondientes para verificar su conformidad con NCh148. 7.3.3 En un mismo elemento, no se deben mezclar hormigones confeccionados con cementos de diferentes clases, grados o marcas mientras el hormigón se encuentre fresco. 7.4 Áridos 7.4.1 Los áridos se deben separar en a lo menos dos fracciones, grava y arena, y deben cumplir con lo dispuesto en NCh163. 7.4.2 El tamaño máximo nominal debe ser igual o inferior que el menor de los valores siguientes: a) un quinto de la menor distancia entre las paredes interiores del moldaje;

b) tres cuartos de la menor distancia libre entre armaduras;

c) un tercio del espesor de losas armadas. 7.4.3 Estas limitaciones se pueden omitir si se evalúa que la trabajabilidad y los métodos de compactación son tales que el hormigón puede ser colocado en forma satisfactoria. 7.4.4 Cuando se trate de hormigones en condiciones especiales, como elementos prefabricados, elementos densamente armados, elementos laminares o con armaduras muy próximas, losas de pavimentos, albañilerías armadas, entre otros, el tamaño máximo nominal a utilizar se debe calcular considerando estas condiciones. NOTA - En los elementos con hormigón a la vista se recomienda emplear, para cualquier tipo de árido, un tamaño máximo nominal que sea inferior a 1,5 veces el espesor del recubrimiento, es decir, la distancia entre el moldaje y el borde de la armadura más próxima. 7.5 Agua El agua de amasado debe cumplir con NCh1498.

NCh170

9

7.6 Aditivos y adiciones 7.6.1 Los aditivos y adiciones que se usen en la confección del hormigón deben cumplir la norma respectiva o las recomendaciones del fabricante. 7.6.2 Si en la fabricación de hormigones se utilizan aditivos en base cloruro de calcio, el contenido de iones cloruro en el hormigón no debe exceder los límites indicados en 5.7. 8 Confección 8.1 Hormigón preparado en central hormigonera Debe cumplir con lo establecido en NCh1934. 8.2 Hormigón confeccionado en obra 8.2.1 Medición de los materiales 8.2.1.1 Los equipos empleados para la medición de los materiales constituyentes del hormigón se deben calibrar o verificar de modo de asegurar que, para cada material, la medición se efectúe dentro de las tolerancias establecidas. 8.2.1.2 La medición del cemento se debe hacer por pesaje con una tolerancia de ± 1% si es a granel, o empleando sacos completos si es envasado. No se debe efectuar la medición del cemento en volumen.

NOTA - En el caso en que no sea posible efectuar la medición del cemento por pesaje, para hormigones de grado igual o inferior a H15, se puede efectuar la medición del cemento ajustando a medio saco. 8.2.1.3 La medición de cada fracción de árido se debe hacer por pesaje con una tolerancia de ± 3%, y corregida según la humedad presente en el material. Todo exceso o defecto de humedad se debe restar o sumar, respectivamente, al agua calculada para el amasado. 8.2.1.4 No obstante lo anterior, cuando el hormigón sea de grado igual o inferior a H15, se pueden medir los áridos en volumen controlado, siempre que: a) Se disponga de equipos que midan con una tolerancia de ± 5% el volumen equivalente a la

masa especificada en la dosificación. b) Se haya determinado la equivalencia con la dosificación en masa, y se hagan las correcciones

por humedad en la forma indicada en el artículo precedente, y por el esponjamiento. 8.2.1.5 El agua de amasado se debe medir, en volumen o peso, con una tolerancia de ± 1%, corregida según la condición de humedad de los áridos y la cantidad de aditivo líquido, si se usa. 8.2.1.6 Los aditivos se incorporarán al hormigón de acuerdo con las recomendaciones establecidas por el fabricante. Se deben medir con una tolerancia de ± 3%. 8.2.1.7 Las adiciones se deben medir en masa, con una tolerancia de ± 3%. 8.2.1.8 Se recomienda que, por cada amasada de hormigón, se lleve un registro que considere al menos la información siguiente: a) Número único que identifique la amasada;

NCh170

10

b) Dosificación del hormigón confeccionado;

c) Ubicación aproximada del hormigón colocado; y

d) Hora y fecha de confección del hormigón.

8.2.2 Mezclado del hormigón 8.2.2.1 El mezclado se debe efectuar con los equipos adecuados y mediante los procedimientos necesarios (carguío, velocidad de rotación, tiempo de mezclado, y mantención) para producir un hormigón homogéneo. 8.2.2.2 El orden de carguío en el mezclado mecánico se debe establecer de acuerdo con los equipos utilizados. En todo caso, parte del agua de amasado se debe cargar en primer lugar. 8.2.2.3 El tiempo de mezclado, contado desde el momento en que todos los materiales están en el interior de la hormigonera hasta el instante en que se inicia la descarga, debe ser superior a 90 segundos, salvo que el equipo cuente con dispositivos que aseguren la homogeneidad de la mezcla en un tiempo menor. 8.2.2.4 El mezclado manual sólo se permite en hormigones de grado H5. 9 Transporte 9.1 Generalidades 9.1.1 En el caso de hormigón preparado en central hormigonera, se debe cumplir con lo establecido en NCh1934. 9.1.2 El transporte se debe efectuar con los equipos adecuados y mediante los procedimientos necesarios para mantener la homogeneidad del hormigón que se obtuvo en el mezclado. En este sentido, se deben evitar pérdidas de material, segregaciones y contaminaciones. 9.1.3 En el caso que las condiciones climáticas (sol, viento, lluvia, entre otros) afecten al hormigón durante el transporte, se deben usar protecciones adecuadas. 9.2 Plazo de transporte El hormigón debe ser transportado desde la hormigonera o, para el caso de hormigón preparado en central hormigonera, desde camión mezclador o agitador a su lugar de colocación en un plazo menor que 30 min. Sin embargo, se puede aceptar un plazo mayor siempre que el hormigón mantenga la docilidad especificada sin agregar más agua, ya sea mediante empleo de aditivos u otros métodos eficientes previamente comprobados en las condiciones ambientales de terreno. 9.3 Equipos de transporte 9.3.1 Los equipos deben ser estancos, de metal u otro material resistente, no absorbente y químicamente inerte con los componentes del hormigón y deben evitar la segregación o pérdida de material. 9.3.2 En los ductos abiertos inclinados (canoas, canaletas) se debe mantener un flujo continuo y a velocidad uniforme del hormigón. Para este efecto se requiere:

NCh170

11

a) Tener una longitud no mayor que 7 m; b) Terminar en un buzón que provoque una caída vertical del hormigón en su lugar de colocación; c) Respetar las pendientes máximas que se indican en Tabla 8 según el asentamiento de cono.

Tabla 8 - Pendientes de equipos inclinados

Asentamiento de cono, cm

Pendiente Vertical : Horizontal

3 a 8 8 a 12

1 : 2 1 : 3

Sin embargo, se pueden adoptar pendientes y longitudes mayores si se colocan accesorios (tolvas, compuertas) en la ubicación necesaria que aseguren un flujo continuo y una velocidad uniforme. 9.3.3 En los ductos cerrados (tuberías) que tengan un flujo continuo en sección llena, no se aplicarán las restricciones de pendientes indicadas en 9.3.2. 10 Colocación 10.1 Generalidades La colocación se debe efectuar con los equipos adecuados y mediante los procedimientos necesarios para: a) mantener la homogeneidad y evitar la segregación del hormigón; b) asegurar la continuidad o monolitismo de los elementos estructurales; c) mantener las dimensiones y la forma geométrica de los moldajes; d) evitar desplazamientos y/o deformaciones de las armaduras u otros elementos embebidos. 10.2 Preparación del sitio de colocación Antes de colocar el hormigón se debe: a) Limpiar cuidadosamente el sitio de colocación, eliminando los elementos sueltos, los restos de

lechada de cemento, otros; b) Sobre terreno o superficies absorbentes humedecer previamente evitando dejar agua libre; c) Verificar la estanqueidad de dicho sitio para evitar pérdidas de agua de amasado inclusive las

pérdidas por absorción del moldaje; d) Aplicar desmoldantes, cuando sea necesario, que recubran uniformemente y sin exceso toda la

superficie del moldaje, evitando contaminar las armaduras, los elementos embebidos y el hormigón ya colocado;

e) Preparar las juntas de hormigonado de acuerdo con 10.5. 10.3 Hormigonado en casos corrientes 10.3.1 La altura a que debe llegar el hormigón en su colocación debe estar limitada por la resistencia del moldaje a la presión que sobre él se ejerce.

NCh170

12

10.3.2 Colocar el hormigón en capas horizontales de un espesor no mayor a 50 cm, cuidando que: a) al colocar una capa el hormigón subyacente o contiguo esté aún fresco; b) durante el vaciado se eviten segregaciones; y c) cada capa pueda ser compactada en toda su altura con el equipo en uso. Cuando se use

vibrador de inmersión la capa debe tener una altura inferior a la longitud de la botella. 10.3.3 La altura de capa puede ser mayor a 50 cm si técnicamente se demuestra que con el hormigón empleado y el procedimiento de compactación, se logra la máxima compacidad. 10.3.4 La altura de caída del hormigón, medida desde el punto de vaciado hasta el lugar definitivo, debe ser la menor posible. En el caso de estructuras verticales (muros, pilares, otros.), esta altura no debe sobrepasar los valores indicados en Tabla 9, según el asentamiento de cono:

Tabla 9 - Altura de caída libre del hormigón

Asentamiento de cono, cm Característica

Altura de vaciado, m

< 8

≥ 8

≥ 8

No bombeable

No Bombeable

Bombeable

2,0

2,5

3,0 10.3.5 No obstante, se puede usar una mayor altura de vaciado en los casos siguientes: a) se remezcle manualmente, si se trata de estructuras abiertas;

b) se emplee tuberías o mangas introducidas en el elemento a hormigonar, las que deben tener un diámetro mayor que cuatro veces el tamaño máximo nominal del árido y no menor que 15 cm, de modo de cumplir con Tabla 9;

c) técnicamente se demuestre que no se produce segregación. 10.3.6 En el caso de elementos estructurales con fondos inclinados el llenado se debe iniciar desde el punto más bajo, formando capas horizontales. 10.3.7 El vaciado de carretillas, volquetes u otros equipos similares de transporte, se debe efectuar en el sentido contrario al avance del hormigonado. 10.3.8 En el momento de colocación, deben cumplirse las condiciones de temperatura siguientes: a) la temperatura del hormigón debe ser menor o igual que 35°C; b) la temperatura ambiente debe ser mayor o igual que 5°C. 10.4 Hormigonado en casos especiales Además de aplicar todas las indicaciones que sean pertinentes del hormigonado corriente, se aplicarán las disposiciones especiales siguientes:

NCh170

13

10.4.1 Hormigonado en tiempo frío 10.4.1.1 Cuando, durante los 3 días previos al hormigonado, se registre una temperatura media diaria inferior a 5°C y la temperatura ambiente es menor o igual a 10°C por más de 12 horas, continuas o acumuladas, en un periodo de 24 horas, el hormigón debe tener una temperatura mínima, como se indica en Tabla 10, en el momento de la colocación.

Tabla 10 - Temperatura de colocación en tiempo frío.

Espesor elemento, cm Temperatura mínima, °C

menor que 30

entre 30 y 90

entre 90 y 180

mayor que 180

13

10

7 5

NOTA - Ver anexo C - Recomendaciones para hormigonado con bajas temperaturas

10.4.1.2 Si tanto al momento del hormigonado como durante el periodo de endurecimiento inicial del hormigón, se adoptan medidas para asegurar que el hormigón no se congelará, el hormigón puede ser colocado a temperaturas inferiores a las indicadas en Tabla 9, pero en ningún caso las temperaturas pueden ser inferiores a 5°C.

10.4.2 Hormigonado en condiciones de alta evaporación de agua

10.4.2.1 Se define hormigonado en condiciones de alta evaporación de agua cuando cualquier combinación de los siguientes factores producen una tasa de evaporación de agua en el hormigón mayor o igual que 1,0 kg/m2/h: a) temperatura ambiental;

b) temperatura del hormigón; c) humedad relativa; y d) velocidad del viento. NOTA - No se recomienda establecer una única temperatura máxima del hormigón o limitar la temperatura ambiental debido a que un límite que puede ser adecuado para un caso particular podría no serlo en otros. Para algunas temperaturas de hormigón comprendidas entre los 24ºC y 38°C, existe un límite que resultará el más recomendable para obtener los mejores resultados en cada operación de colocación en climas calurosos y dicho límite podrá determinarse en función de las condiciones ambientales existentes al momento del hormigonado. 10.4.2.2 En ciertos casos puede ser recomendable establecer una tasa de evaporación de agua menor que 1,0 kg/m2/h.

NOTA - Ver anexo D – Recomendaciones de hormigonado en condiciones de alta evaporación de agua. 10.4.3 Hormigonado en ambientes agresivos En ambientes agresivos, definidos en 5.3, las aguas de contacto y los suelos de fundación deben ser analizados para clasificar el grado de agresividad, diseñar la dosificación, y adoptar las protecciones del hormigón o la aislación del sitio de colocación que sean necesarias.

NCh170

14

10.5 Juntas de hormigonado 10.5.1 Se entiende por junta de hormigonado, a la unión que se debe realizar durante el hormigonado para mantener la continuidad monolítica de dos secciones contiguas cuando se ha producido una interrupción que supera el período plástico del hormigón. 10.5.2 El proyecto debe establecer la ubicación de las juntas de hormigonado. Cualquier modificación en obra y/o juntas no programadas debe ser autorizada por el proyectista. 10.5.3 Cualquier interrupción no prevista del hormigonado debe ser tratada como junta de hormigonado, y se debe proceder como en 10.5.2. 10.5.4 En la preparación y ejecución de la junta de hormigonado se deben adoptar procedimientos que aseguren una unión monolítica del hormigón. 11 Compactación 11.1 Generalidades La compactación se debe efectuar con los equipos adecuados y mediante los procedimientos necesarios para que, manteniendo la homogeneidad del hormigón, se obtenga la máxima compacidad eliminando el aire atrapado, asegurando que las armaduras queden completamente embebidas en el hormigón y se obtenga la terminación superficial requerida. 11.2 Equipos El equipo debe elegirse según Tabla 11, de acuerdo al asentamiento de cono del hormigón y a las condiciones particulares de la obra.

Tabla 11 - Elección del equipo de compactación

Asentamiento de cono,

cm

Altura máxima de la capa,

cm Equiposb)

< 3 30 Mecánicos de alta potencia

3 - 5 30 Mecánicos corrientes, especiales o sus combinaciones

>5 50 Manuales, mecánicos corrientes, especiales o sus combinaciones

b) Los equipos mencionados corresponden a los siguientes:

1) equipos mecánicos de alta potencia: vibrador externo, pisón mecánico, pisón de compresión, vibro-compresión, otros;

2) equipos mecánicos corrientes: vibrador de inmersión, vibrador superficial, otros; 3) equipos especiales: equipos de vacío, de centrifugado, otros; y 4) equipos manuales: varillas, macetas, paletas, otros.

NCh170

15

12 Protección y curado 12.1 Generalidades La protección y curado del hormigón se debe efectuar inmediatamente después de finalizadas las faenas de terminación con los procedimientos y materiales adecuados para: a) impedir la pérdida del agua del hormigón; b) evitar cambios bruscos de la temperatura del hormigón; c) proteger el hormigón de acciones externas como viento, lluvias, nieve, vibraciones, cargas,

otros. 12.2 Protección y curado en casos corrientes 12.2.1 La protección y el curado del hormigón se debe iniciar inmediatamente después de efectuada la operación de terminación de las superficies expuestas. Los materiales para iniciar la protección y curado se pueden elegir entre los siguientes: a) agua nebulizada;

b) lloviznas tenues de agua;

c) compuestos formadores de membranas de curado;

d) telas y tejidos absorbentes que se mantienen continuamente húmedos;

e) cualquier material, que retenga la humedad sin dañar la superficie del hormigón. La diferencia de temperatura existente entre el hormigón y el agua empleada en el curado no debe exceder los 11°C. 12.2.2 Tan pronto como sea posible, se debe continuar la protección y curado del hormigón suficientemente endurecido prosiguiendo con el método inicial o bien reemplazándolo por alguno de los procedimientos siguientes: a) riegos permanentes;

b) diques con agua;

c) estanques y piscinas;

d) cámaras de vapor; y

e) arena u otros recubrimientos similares que se mantienen continuamente húmedos. 12.2.3 El período de protección y curado debe prolongarse hasta que el hormigón alcance al menos el 70% de su resistencia especificada. Si no se tienen antecedentes acerca de la resistencia del hormigón, el periodo de protección y curado se debe prolongar por los primeros 7 días. 12.2.4 Durante el período de curado, se debe evitar que el hormigón sufra cargas, impactos, vibraciones, tránsito de personas, equipos y materiales, etc., que puedan dañar el hormigón o el material de curado.

NCh170

16

12.3 Protección y curado en tiempo frío 12.3.1 Cuando la temperatura ambiente sea menor que 5°C, o se prevea que en las próximas 24 h lo sea, se debe aplicar un sistema de protección que permita mantener la temperatura de colocación indicada en 10.4.1 mediante aislantes térmicos, calefacción, otros, durante los plazos que se indican en Tablas 12 y 13. Tabla 12 - Plazos de protección en días

Plazo para asegurar durabilidad Plazo para asegurar durabilidad y resistencia

Cemento grado Cemento grado Condición del elemento

Corriente Alta resistencia Corriente Alta resistencia

Sin carga, no expuesto (fundación bajo tierra) 2 1 2 1

Sin carga, expuesto (represas, pilares macizos)

3 2 3 2

Carga parcial, expuesto (sobrecimientos)

3 2 6 4

Cargado y expuesto (vigas, losas, columnas)

3 2 Aplicar tabla 13

Tabla 13 - Plazos de protección en elementos cargados y expuestos en días

Temperatura del hormigón protegido

10 °C 21 °C

Cemento grado Cemento grado

Temperatura media dia-ria del ambiente para el período de curado, °C

Corriente Alta resistencia Corriente Alta resistencia

Mayor que 0 6 3 4 3

de 0 a - 4 11 5 8 4

de -5 a - 9 21 16 16 12

Menor que - 9 29 26 23 20

12.3.2 Los días o fracciones de días de interrupción de la protección no se contabilizan para el efecto de determinar el plazo de protección. 12.3.3 El plazo de protección para cumplir con la resistencia se puede reducir, cuando probetas especiales de acuerdo con NCh1017, A.2.1 o estimaciones de resistencia según la madurez del hormigón permitan inferir resistencias superiores a las indicadas en Tabla 14. Tabla 14 - Resistencia mínima para finalizar los plazos de protección

Temperatura media diaria del ambiente prevista para el período

de curado, °C % de la resistencia especificada

Mayor que 0

de 0 a -4

de - 5 a -9

menor que -9

50

65

85

95

NCh170

17

12.3.4 Una vez finalizado el plazo de protección se debe iniciar el período de curado con cualquiera de los métodos y plazos indicados en 12.2. NOTA - Ver anexo C - Recomendaciones para hormigonado con bajas temperaturas. 12.4 Protección y curado en condiciones de alta evaporación de agua 12.4.1 Cuando existan condiciones de viento que aceleren la evaporación del agua a una velocidad mayor que 1 kg/m2/h, además de aplicar algunos de los materiales de curado indicados en 12.2, se deben colocar sobre las superficies expuestas del hormigón protecciones especiales que den sombra, pantallas que corten el viento, lloviznas que humedezcan el ambiente, otros, desde antes del hormigonado. 12.4.2 El período total de protección y curado debe mantenerse según lo indicado en 12.2.3 NOTA - Ver anexo D - Recomendaciones de hormigonado en condiciones de alta evaporación de agua. 12.5 Protección y curado en ambiente agresivo 12.5.1 Cuando el hormigón pueda quedar expuesto a la acción de ambientes agresivos tales como sales, aguas salinas, otros, se debe mantener la protección utilizada durante la colocación del hormigón. 12.5.2 Como materiales de curado que se aplican de inmediato, se puede elegir alguno de los indicados en 12.2 siempre que no altere la protección. 12.5.3 El período total de protección y curado debe aumentarse en a lo menos 50% con respecto a los casos corrientes.

13 Desmolde y descimbre 13.1 Generalidades 13.1.1 Las labores de desmolde y descimbre se deben realizar sin producir sacudidas, choques ni destrucción de aristas, esquinas o la superficie del hormigón. 13.1.2 Cuando el retiro de los moldajes se realice durante el período de curado, las superficies de hormigón que queden expuestas deben someterse a las condiciones de curado que corresponda. 13.1.3 En general el descimbre depende de la resistencia que tenga el hormigón y de las características de los elementos estructurales. 13.2 Plazos de desmolde y descimbre 13.2.1 Para desmoldar elementos verticales no solicitados por cargas externas (muros, costados de vigas y pilares), la resistencia real del hormigón para que pueda ser desmoldado debe ser mayor o igual que 2 MPa. 13.2.2. En el caso en que no se conozca la resistencia real del hormigón de elementos verticales, el moldaje se debe mantener un periodo de tiempo que incluya al menos 2 noches después de colocado el hormigón. 13.2.3 En este mismo caso, si la temperatura media diaria es menor a 10 ºC, se debe mantener los moldajes por un periodo de tiempo que incluya al menos 3 noches después de colocado el hormigón.

NCh170

18

13.2.4 En casos corrientes en que no se conozca la resistencia real del hormigón, los plazos de desmolde y descimbre deben ser mayores o iguales que los indicados en Tabla 15.

Tabla 15 - Plazos mínimos para desmolde y descimbre en casos corrientes, días

Moldajes

Edad, días

Moldajes verticales de elementos solicitados por cargas 5

Moldajes horizontales en elementos tales como Fondos, cimbras, puntales y arriostramientos de vigas y losas siempre que no estén cargados

16

13.2.5 En casos especiales, cuando la temperatura ambiente media sea menor que 5°C, los plazos mínimos indicados en Tabla 15 se deben empezar a contar una vez finalizados los plazos de protección indicados en 12.3.1. 13.2.6 No obstante, los plazos de desmolde y descimbre pueden disminuirse cuando: a) cuando la estructura debe soportar cargas de inmediato y la resistencia de probetas especiales,

curadas en las condiciones de la obra, haya alcanzado la resistencia especificada, fc o se tenga un porcentaje suficiente de fc cuando sólo sea para efectuar operaciones que no produzcan cargas;

b) se disponga de un reapuntalado planificado en tal forma que no existan áreas críticas sin un

soporte adecuado; c) el desmolde se haga sin producir deterioros en el hormigón; d) lo autorice el proyectista estructural. 14 Ensayos 14.1 Los métodos de ensayo para muestras de hormigón fresco o endurecido son los indicados en Tablas 16 y 17. 14.2 La extracción de muestras se efectúa según NCh171. 14.3 La confección de probetas para ensayos de compresión, tracción por flexión o hendimiento se efectúa según NCh1017.

Tabla 16 - Ensayos de control frecuente

Ensayo Norma de ensayo Criterios de aceptación Asentamiento de cono NCh1019 Según Tabla 17 Resistencia a compresión NCh1037 NCh1998 Resistencia a tracción por flexión NCh1038 NCh1998

NCh170

19

Tabla 17 - Ensayos complementarios

Ensayo Norma de ensayo Criterios de aceptación Confección de hormigones de prueba en laboratorio

NCh1018 No aplica

Resistencia a tracción por hendimiento NCh1170 NCh1998

Testigos de hormigón endurecido NCh1171/1 NCh1171/2

Densidad aparente NCh1564 ± 3 % Rendimiento de la amasada NCh1564 ± 3 %

Contenido de aire NCh2184 ± 1,5 % Uniformidad NCh1789 NCh1789

14.4 Aceptar la docilidad del hormigón cuando se encuentre dentro de las tolerancias indicadas en Tabla 18. Tabla 18 - Tolerancias en el control del asentamiento de cono

Asentamiento de cono, cm Tolerancia, cm

< 3 3 a 9 > 9

± 1 ± 2 ± 3

15 Frecuencia de muestreo 15.1 La frecuencia de muestreo debe ser establecida en la especificación técnica del proyecto. 15.2 Si no se cuenta con un plan de muestreo, para hormigón fresco se recomienda lo siguiente:

Tabla 19 – Frecuencia de muestreo para hormigón fresco

Procedencia del hormigón Volumen de hormigón de la obra, m3

Confeccionado en obra >250 ≤ 250 Volumen máximo de hormigón por muestra 100 50

Número mínimo de muestras 5 3

De central hormigonera >250 ≤ 250

Volumen máximo de hormigón por muestra 150 75

Número mínimo de muestras 5 3

NCh170

20

Anexo A (Normativo)

Factores de conversión para probetas de compresión A.1 Generalidades Las probetas de hormigón se rompen con diferentes tensiones según sus dimensiones y forma. Es necesario transformar los valores a los de las probetas cúbicas de dimensión básica de 200 mm, ensayada a los 28 días de edad. Los valores que se recomienda, en general, son los propuestos por la International Organization for Standardization (ISO) en su documento ISO TC 71.69. A.2 Condiciones de aplicación A.2.1 Las probetas deben ser confeccionadas y curadas según NCh1017. A.2.2 Los ensayos deben cumplir con NCh1037. A.2.3 Al momento del ensayo, todas las probetas deben tener a lo menos 28 días de edad. A.3 Probetas cúbicas Las tensiones de rotura por compresión de probetas cúbicas de diferentes dimensiones pueden relacionarse según la siguiente expresión: f200 = k1 x fn en que: f200 = tensión de rotura de la probeta cúbica de arista 200 mm;

fn = tensión de rotura de la probeta cúbica de arista n mm ;

k1 = factor de conversión indicado en Tabla A.1.

Tabla A.1 - Factor de conversión para probetas cúbicas de diferentes dimensiones

n, mm 100 150 200

k1 0,90 0,95 1,00

NCh170

21

A.4 Probetas cilíndricas Las tensiones de rotura por compresión de probetas cilíndricas de diferentes dimensiones y relación h = 2d, cumple la expresión: f150 = k2 x fn en que: f150 = tensión de rotura de la probeta cilíndrica de diámetro 150 mm;

fn = tensión de rotura de la probeta cilíndrica de diámetro n mm;

k2 = factor de conversión indicado en Tabla A.2.

Tabla A.2 - Factor de conversión para probetas cilíndricas de

diferente dimensión y relación h = 2d

n, mm 100 150

k2 1,00 1,00

NCh170

22

Anexo B

(Informativo)

Recomendaciones para dosificación del hormigón B.0 Introducción El objetivo de este anexo es recomendar procedimientos para dosificar el hormigón para los fines de cumplir con la resistencia especificada, condiciones de durabilidad y especificaciones técnicas particulares del proyecto,

B.1 Fracción defectuosa La fracción defectuosa, definida en 3.13, se debe establecer de acuerdo con lo prescrito por la norma de hormigón armado, o por la especificación particular de la obra. B.2 Procedimiento para dosificar B.2.1 El diseño de la dosificación se debe establecer a partir de la resistencia media de dosificación fr y criterios de durabilidad que consideren los materiales disponibles, mediante mezclas de prueba, relaciones empíricas o tablas que relacionen la razón agua/cemento con resistencia. La resistencia media requerida o de dosificación, fr, es el valor medio estimado de los resultados de la resistencia mecánica que se necesita alcanzar para satisfacer la resistencia especificada. B.2.2 Razón agua/cemento para resistencia media de dosificación La resistencia a compresión fr, determinada mediante probetas cúbicas de 200 mm de arista o cilíndricas de 150 mm de diámetro y 300 mm de altura y 28 días de edad, permite estimar la proporción agua/cemento, en peso, referida a la condición de áridos saturados de superficie seca. B.2.2.1 Determinación de la razón agua/cemento La razón agua/cemento se puede determinar por condiciones de resistencia o por condiciones de durabilidad, o por ambas. B.2.2.1.1 La determinación de la razón agua/cemento por resistencia se debe hacer por uno de los tres procedimientos siguientes: a) Procedimiento 1 Usar registros de ensayos anteriores que demuestren que la dosificación del hormigón propuesta producirá la resistencia media requerida, fr. En este caso, la razón agua/cemento se establece interpolando entre las resistencias de dos o más registros, si es el caso. Para que los registros sean válidos deben cumplir con las condiciones siguientes: i) representar los materiales de la misma procedencia y condiciones similares a las esperadas; ii) las variaciones de los materiales, condiciones y dosis implícitas en dichos registros deben ser

similares a las variaciones existentes en la obra propuesta;

NCh170

23

iii) se pueden usar registros de menos de 30 ensayos, pero no menos de 10 resultados consecutivos, siempre que incluyan un período no inferior a 45 días.

b) Procedimiento 2 Efectuar hormigones de prueba de acuerdo con NCh1018 con tres razones agua/cemento distintas, pero con la misma docilidad exigida por la obra, de modo que se produzcan resistencias dentro de un intervalo que contenga la resistencia media requerida. Para cada mezcla se deben confeccionar tres probetas que se ensayarán a 28 días. Se determina la razón agua/cemento que corresponde por interpolación. c) Procedimiento 3 Determinar la razón agua/cemento a partir de la resistencia media requerida mediante Tabla B.1. Tabla B.1 - Razón agua/cemento para resistencia requerida, fr

Resistencia media requerida, fr, MPa Razón agua/cemento en masa

Cemento grado corriente Cemento grado alta resistencia

0,45 0,50 0,55 0,60 0,65 0,70 0,75 0,80 0,85

34 29 25 21 18 16 14 12 10

43 36 31 26 23 20 17 15 13

NOTA - Los valores están expresados en probetas cúbicas de 200 mm de arista y no consideran el uso de aditivos en el hormigón.

B.2.3 Proporción de los materiales B.2.3.1 El cálculo de las proporciones de los materiales componentes del hormigón se basa en que la suma de sus volúmenes reales es igual al volumen total del hormigón, según la expresión:

C + W + u + G + A = 1 m3 en que: C = volumen real de cemento en m3 que es igual a la masa del cemento en kg dividido por

la densidad real del cemento en kg/m3, determinada según NCh154; W = volumen de agua libre en m3 necesario para la docilidad requerida según Tabla B.2; u = volumen de aire atrapado o incorporado en m3. El aire atrapado puede ser estimado

por medio de Tabla B.3;

NCh170

24

G = volumen real de la grava en m3, que es igual a la masa de la grava en kg dividida por

la densidad real de la grava en kg/m3, con ambos valores correspondientes al estado saturado de superficie seca;

A = volumen real de la arena en m3, que es igual a la masa de la arena en kg dividida por

la densidad real de la arena en kg/m3, con ambos valores correspondientes al estado saturado de superficie seca.

B.2.3.2 Los aditivos solubles o líquidos se consideran como parte del agua de amasado. Las adiciones tienen el mismo tratamiento que el cemento. B.2.3.3 La estimación de la cantidad de agua para hormigones con materiales corrientes, considerando los áridos con humedad correspondiente al estado de saturado de superficie seca, puede hacerse según los valores propuestos en Tabla B.2.

Tabla B.2 - Volumen estimado de agua libre, m3

Docilidad según asentamiento de cono, cm Tamaño máximo nominal, mm 0 a 2 3 a 5 6 a 9 10 a 15 16 a 18

63 50 40 25 20 12 10

0,135 0,145 0,150 0,170 0,175 0,185 0,190

0,145 0,155 0,160 0,180 0,185 0,200 0,205

0,155 0,165 0,170 0,190 0,195 0,210 0,215

0,165 0,175 0,180 0,200 0,205 0,220 0,230

0,170 0,180 0,185 0,205 0,210 0,230 0,240

NOTA - La dosis de agua libre estimada tiene que ser ajustada en mezclas de prueba para cumplir con la docilidad requerida para la obra. Para esto, tiene que considerarse los aditivos plastificantes si están especificados, la proporción y la forma de los áridos.

B.2.3.4 La cantidad de aire atrapado o incorporado se estima como sigue: a) en hormigones corrientes, el aire atrapado se toma de los valores en Tabla B.3. Tabla B.3 - Aire atrapado, m3

Tamaño máximo nominal, mm Volumen de aire atrapado, m3

63 50 40 25 20 12 10

0,003 0,005 0,010 0,015 0,020 0,025 0,030

NCh170

25

b) En hormigones con aditivos incorporadores de aire, el valor promedio del aire incorporado se

toma de los valores dados en Tabla 4. B.2.3.5 Para estimar la proporción de los áridos se deben considerar las prescripciones dadas en 6.5. B.2.4 Mezclas de prueba B.2.4.1 Con la dosificación calculada, es recomendable verificar mediante muestras de pruebas las propiedades del hormigón. La resistencia de estos hormigones debe ser igual o mayor que la resistencia media de dosificación. Los ensayos deben efectuarse mediante mezclas de prueba según NCh1018. B.2.4.2 Es recomendable que se realicen también mezclas de prueba en la obra con la dosificación calculada empleando los materiales, equipos y personal a usar en la construcción. La resistencia media de estos hormigones debe ser igual o mayor que la resistencia media de dosificación. Los ensayos se deben efectuar sobre muestras confeccionadas según NCh1017. B.3 Estimación de la resistencia media requerida B.3.1 La resistencia media del hormigón, tiene que ser mayor que la resistencia especificada en el proyecto, fc, para absorber la diferencia aleatoria que se origina en las variaciones propias del proceso de fabricación (equipos, materiales, otros), del muestreo o de los ensayos. B.3.2 La resistencia media requerida se calcula según la expresión:

fr    fc    t x s MPa

B.3.2.1 Se recomienda adoptar el factor t, expresado en función de la fracción defectuosa especificada según Tabla B.4.

Tabla B.4 - Factor estadístico t

fracción defectuosa, % t

5 10 20

1,645 1,282 0,842

NOTA - Valores de t, consideran n≥ 30 muestras B.3.2.2 Se recomienda adoptar el valor de desviación, s, como sigue: a) Procedimiento 1 Cuando se tienen antecedentes del mismo contratista, trabajando en condiciones similares a las de la obra que se inicia, elegir el valor de desviación s según Tabla B.5.

NCh170

26

Tabla B.5 - Valor estimado de desviación

s, MPa Condiciones previstas para la ejecución de la

obra

Definición ≤ H15 > H15

Regulares Medias Buenas Muy buenas

Cuando se realiza un control inferior a los mencionados, y sólo en el caso de hormigones de grado ≤ H15. Dosificación en volumen controlado, controles de humedad y esponjamiento de áridos, control de asentamiento de cono y control del rendimiento de la dosis de cemento, en forma esporádica Dosificación en peso o en volumen controlado y aplicación de los controles mencionados, en forma permanente y sistemática Dosificación en peso, laboratorio de faena con personal especializado en la ejecución de los controles mencionados, en forma permanente y sistemática

8,0

6,0

4,0

3,0

-

7,0

5,0

4,0

b) Procedimiento 2 Cuando no se disponga de resultados ni de antecedentes del contratista, para cualquier nivel de resistencia especificada del proyecto, adoptar el valor de desviación s ≥ 8,0 MPa.

NCh170

27

Anexo C

(Informativo)

Recomendaciones para hormigonado con bajas temperaturas C.0 Introducción C.0.1 Si el hormigón fresco es sometido a temperaturas inferiores a 0°C, se ven afectadas su resistencia mecánica y durabilidad aunque posteriormente se mantenga a temperaturas normales. La expansión del agua al congelarse desintegra el hormigón y la baja temperatura disminuye la reacción química entre el agua y el cemento. C.0.2 Cuando la localización de una obra en particular o la época del año en que se van a efectuar las etapas de hormigonado indique la posibilidad de bajas temperaturas se deben programar las protecciones necesarias y suficientes con la anticipación requerida en base a las previsiones deducidas del registro de temperaturas. C.1 Alcance y campo de aplicación C.1.1 Este anexo establece los procedimientos recomendables para efectuar el hormigonado con bajas temperaturas a fin de obtener un material suficientemente resistente y durable. C.1.2 Este anexo se aplica cuando se cumplen las condiciones indicadas en 10.4.1.1 NOTAS 1) Se recomienda medir la temperatura del aire exterior en el sitio de la construcción y llevar un registro diario de

temperaturas máximas y mínimas. 2) Para los fines de este anexo, se considera que la temperatura media diaria es el promedio entre la máxima y la

mínima del día. C.2 Precauciones durante la elaboración C.2.1 Temperatura de colocación del hormigón Se recomienda que la temperatura del hormigón, en el momento de su colocación cumpla con los valores de Tabla 9. C.2.2 Temperatura de elaboración Para cumplir con lo establecido en C.2.1, se recomienda que la temperatura del hormigón en el interior de la hormigonera cumpla con los valores indicados en la tabla C.1 en el caso de una obra corriente.

NCh170

28

Tabla C.1 - Temperatura mínima de elaboración del hormigón

Temperatura de colocación, ° C

13 10 7 5

Temperatura ambiente,

°C Temperatura requerida en la hormigonera

0 a 5 - 18 a 0 menor que - 18

16 18 21

13 16 18

10 13 16

7 10 13

Nota - Temperaturas sensiblemente mayores a las señaladas en la tabla C.1 no producen una mayor protección del hormigón. El calor se disipa rápidamente y produce rigidización prematura del hormigón, agrietamientos y otros efectos indeseables.

C.2.3 Procedimiento para obtener la temperatura en la hormigonera a) Calentamiento del agua Es el método preferido por ser fácil y efectivo. La temperatura del agua debe ser inferior a 60 °C. Se deben establecer los controles necesarios para obtener temperaturas uniforme en todas las

amasadas. b) Calentamiento de los áridos En caso de temperatura ambiente muy baja, puede ser necesario completar el procedimiento a)

con el calentamiento del árido fino o inclusive el calentamiento de todos los áridos. Los áridos se deben calentar con vapor de agua. No se debe emplear calor seco. Se procurará obtener una temperatura uniforme de la amasada inferior a 40°C. La hormigonera se debe cargar con el agua y los áridos. El cemento se debe vaciar

posteriormente, cuando se tenga una temperatura uniforme dentro de la hormigonera, conforme a lo señalado en Tabla C.1.

c) Otros Se aceptarán otros procedimientos que produzcan efectos similares a los que se obtienen en a)

y b). C.3 Precauciones en la preparación del sitio de colocación Además de cumplir con lo prescrito en el cuerpo de la norma, se debe eliminar todo material congelado o restos de hielo, adheridos al hormigón, moldaje, armaduras, entre otros. Se deben colocar las protecciones necesarias para evitar la formación de hielo, nieve y facilitar la calefacción del ambiente.

NCh170

29

C.4 Protecciones C.4.1 Generalidades Las protecciones del hormigón se deben efectuar con los materiales y equipos adecuados y los procedimientos necesarios para mantener todo el volumen del hormigón a una temperatura uniforme que cumpla con Tabla 10. Se debe proteger especialmente los lugares más expuestos (aristas, salientes, otros). En general las protecciones se deben aplicar antes de iniciar la colocación. Sólo se exceptúan las protecciones que irán en contacto directo con las superficies expuestas del hormigón. Estas protecciones se deben colocar a medida que las superficies expuestas estén terminadas. C.4.2 Procedimientos a) Aislación térmica Una adecuada aislación térmica, permite aprovechar el calor desarrollado por la hidratación del

cemento. Es necesario colocar capas protectoras de material aislante térmico en contacto directo con el hormigón y de un espesor adecuado a las condiciones de temperatura ambiente. Es importante que la protección mantenga su calidad aislante en presencia de humedad. Para este efecto se usan mantas térmicas o láminas de materiales aislantes térmicos, que envuelvan las superficies expuestas y los moldajes por todas sus caras.

En caso de temperaturas muy bajas, presencia de nieve y/o viento será necesario recurrir

además al uso de estructuras provisorias con la estabilidad adecuada para soportar las solicitaciones correspondientes.

b) Calefacción El espacio bajo las estructuras provisorias de protección indicadas en a), se puede calefaccionar

mediante calor húmedo. C.4.3 Período de protección y curado C.4.3.1 Se debe cumplir con los plazos especificados en el cuerpo de la norma. C.4.3.2 En elementos cargados, especialmente en el caso de elementos soportantes esbeltos (losas, vigas, pilares), se recomienda determinar los plazos de protección en base a controles de resistencia. Para estos efectos, en cada etapa de hormigonado se deben confeccionar a lo menos seis probetas especiales de acuerdo con NCh1017, A.2.1 o estimar la resistencia por medio de medición de madurez, y establecer un plan de ensayos para trazar la curva edad-resistencia correspondiente. C.4.3.3 Cuando de acuerdo con la curva se cumplan las resistencias mínimas indicadas en Tabla 13, se puede autorizar el retiro de protecciones. C.5 Desmolde Los plazos de desmolde deben cumplir con 13.2.4.

NCh170

30

Anexo D

(Informativo) Recomendaciones para hormigonado en condiciones de alta evaporación de agua D.0 Introducción D.0.1 Las rápidas pérdidas del agua de amasado por evaporación y/o la alta temperatura del hormigón fresco al ser vaciado en los moldes producen alteraciones de las propiedades del hormigón fresco y, posteriormente, hormigón endurecido. Los efectos principales pueden ser los siguientes: a) pérdida de la docilidad requerida;

b) en hormigones con aire incorporado, necesidad de aumentar la dosis de aditivo para obtener el contenido de aire requerido;

c) aceleración del fraguado, disminuyendo el tiempo disponible para las operaciones de transporte, colocación, compactación y terminación;

d) tendencia a la fisuración; plástica y/o por diferencial térmico en los elementos de hormigón;

e) disminución de las resistencias mecánicas, aún cuando los resultados a edad temprana puedan resultar mayores;

f) disminución de la durabilidad del hormigón. D.0.2 Las causas más comunes de estas alteraciones pueden ser: a) alta temperatura ambiente;

b) baja humedad relativa del ambiente;

c) alta temperatura del hormigón;

d) alta velocidad del viento en contacto con el hormigón;

e) relación superficie expuesta / volumen del elemento hormigonado. La acción simultánea de las causas a), b), c) y d) indicadas, se pueden evaluar según Figura D.1. El conocimiento de los procesos y de sus causas permite dar oportunas soluciones en obra, aunque hay oportunidades en que resulta más eficiente postergar el período de hormigonado. D.1 Alcance y campo de aplicación D.1.1 Este anexo establece recomendaciones a seguir durante el hormigonado, cuando se prevean condiciones de alta evaporación de agua según lo indicado en 10.4.2.1.

NCh170

31

Figura D.1- Efecto de la temperatura del aire y del hormigón, la humedad relativa y la velocidad del

viento sobre la evaporación en el hormigón

NCh170

32

D.1.2 La velocidad del viento debe ser medida a una distancia aproximada de 0,5 m de la superficie del elemento de hormigón. La temperatura ambiente y la humedad relativa deben ser medidas a una altura aproximada entre 1,0 m y 1,5 m sobre la superficie de hormigón, a la sombra y en la dirección del viento. La tasa de evaporación de agua también se puede obtener aplicando la ecuación siguiente:

( )[ ] [ ] 62,52,5c 104V 18 Tar -18)(T 5E −+++=

en que: E = tasa de evaporación de agua, kg/m2/h Tc = temperatura del hormigón en la superficie, °C. Ta = temperatura ambiente, °C r = humedad relativa/100 V = velocidad del viento, km/h NOTA - Esta ecuación entrega valores similares a los que se obtienen aplicando el nomograma mostrado en Figura D.1. D.1.3 Estas recomendaciones adquieren mayor importancia cuando se hormigonan pavimentos, losas, paneles prefabricados y elementos laminares similares; en elemento de hormigón masivo y en elementos estructurales con deformaciones restringidas, en los que el gradiente térmico diferencial puede originar fisuración. D.1.4 Se excluye el caso de altas temperaturas en curados húmedos especiales (por ejemplo curado al vapor). D.2 Consideraciones previas a la confección y colocación del hormigón D.2.1 Con el fin de obtener tasas de evaporación de agua inferiores a las indicadas en 10.4.2.1, se recomienda considerar la secuencia siguiente: a) Velocidad de viento: se recomienda el uso de pantallas o barreras;

b) Humedad relativa: se recomienda incrementar la humedad relativa por medio de aporte de agua

nebulizada al ambiente;

c) Temperatura ambiente en el lugar de hormigonado: se recomienda generar sombra;

d) Temperatura del hormigón: en función de las acciones anteriores se recomienda determinar la temperatura del hormigón de modo de lograr la tasa de evaporación de agua adecuada.

D.2.2 Temperatura de elaboración Con el fin de estimar la temperatura de confección del hormigón se puede utilizar la fórmula siguiente:

MaaMacMc)Cpx(MaTaaxMaaTacxMacTcxMc)Cpx(TaxMaTh

++++++

=

en que:

NCh170

33

Th = temperatura estimada del hormigón fresco, °C, aproximando a 0,1°C; Cp = calor específico de los materiales. Para efectos de esta fórmula se

asume que el cemento y los áridos poseen un calor especifico igual a 0,22 cal/kg°C;

Ta, Tc, Tac, Taa = temperatura de los áridos, el cemento, el agua total contenida en los

áridos y el agua de amasado agregada, respectivamente, °C; Ma, Mc, Mac, Maa = masas de los áridos, el cemento, el agua total contenida en los áridos y

el agua de amasado agregada respectivamente, kg. NOTA - El agua total contenida en los áridos (humedad) corresponde al agua presente en ellos al momento de la confección del hormigón, para estos efectos se asume que su temperatura es igual a la de los áridos. Por ejemplo, si se considera un hormigón con 340 kg de cemento, 1 800 kg de áridos (en estado seco) y 180 kg de agua de amasado, y la temperatura del cemento y los áridos es de 30°C en tanto que la del agua de amasado es de 15°C, aplicando estos valores a la fórmula se tiene la expresión y resultado siguientes:

C25,9180 340) 800 (1 0,22

180 x 15 340) x 30 800 1 x (30 0,22Th °=++

++=

D.2.2.1 Los acopios de áridos deben estar sombreados y deben mantenerse húmedos mediante rociados periódicos, dado que la evaporación es un proceso efectivo de enfriamiento, especialmente cuando la humedad relativa es baja. D.2.2.2 Si con las medidas indicadas en D.2.2.1 no es posible obtener la temperatura requerida, se recomienda lo siguiente: a) Proteger estanques y tuberías de la exposición directa al sol: enterrar, aislar térmicamente,

sombrear, recubrir con arpilleras húmedas, pintar de blanco, otros. b) Agregar hielo triturado o en escamas al agua de amasado, asegurándose que esté

completamente derretido al descargar la hormigonera. Debido a que el agua representa un pequeño porcentaje del total de la amasada, es difícil bajar la temperatura del hormigón más de 11°C, a través de la incorporación de hielo. El volumen de hielo no debe reemplazar más de un 75% del total del agua de amasado.

D.2.2.3 El efecto estimado sobre la temperatura del hormigón debido a variaciones en las temperaturas de sus constituyentes es el siguiente:

Tabla D.1 Estimación del efecto de la temperatura de los materiales en la temperatura del hormigón

Material Disminución de temperatura, °C

Disminución de temperatura en el

hormigón, °C

Cemento 10

Agua 4

Áridos 2

1

NOTA - Valores extraídos de Diseño y Control de Mezclas de Concreto – Portland Cement Association.

NCh170

34

D.2.3 Mezclado D.2.3.1 Se debe evitar el mezclado excesivo, ya que esta operación genera calor, aún a bajas revoluciones de mezclado. Si la demora es inevitable, el efecto se puede disminuir deteniendo la hormigonera y agitando intermitentemente. D.4 Precauciones en la preparación del sitio de colocación D.4.1 Los moldajes, armaduras, sub-bases y toda otra superficie o elemento que vaya a quedar en contacto con el hormigón fresco se deben rociar con agua antes de colocar el hormigón, evitando formar pozas de agua. D.4.2 En todos los casos el sitio de colocación debe estar provisto con abundante abastecimiento de agua, mangueras y nebulizadores. D.4.3 Es recomendable disponer de protecciones tales como sombras y cortavientos. D.5 Precauciones en el transporte, colocación y compactación D.5.1 Se recomienda restringir las operaciones de hormigonado a aquellas horas en que las condiciones de temperatura, humedad relativa y viento sean las más favorables. D.5.2 Los equipos de transporte se pueden proteger de la exposición directa al sol. D.5.3 A fin de evitar pérdidas de docilidad y aumento de la temperatura, se debe disponer del personal y equipos necesarios para: a) transportar el hormigón inmediatamente de elaborado;

b) colocar y compactar el hormigón en forma continua y tan rápida como sea posible. D.5.4 Se debe tener especial cuidado para evitar las juntas frías. D.6 Precauciones en la terminación D.6.1 La terminación se debe efectuar inmediatamente y en el menor tiempo posible mientras el hormigón permita la operación con las herramientas o equipos de terminación acordes con el elemento hormigonado y el grado de terminación requerido. D.6.2 Durante las labores de terminación no se debe agregar agua a la superficie del hormigón debido a que esto altera la calidad superficial del hormigón. En estos casos se recomienda aumentar la humedad relativa ambiente por medio de agua nebulizada u otros similares. D.6.3 El secado superficial rápido genera grietas de retracción plástica. Este agrietamiento puede evitarse aumentando la humedad relativa del aire mediante nebulizadores o cubriendo el hormigón provisoriamente con arpilleras húmedas. Cuando aparezcan grietas superficiales durante la etapa plástica del hormigón, estas se pueden eliminar mediante replatachado o revibrado.

NCh170

35

D.7 Precauciones en el curado D.7.1 En condiciones de alta evaporación de agua se deben extremar las medidas de protección y el curado del hormigón. Por esta razón, el curado se debe aplicar inmediatamente y mantenerse en forma continua por el tiempo indicado en 12.2.3. D.7.2 Curado de superficies moldeadas D.7.2.1 Al retirar los moldajes, se recomienda adoptar métodos de curados que permitan mantener condiciones de alta humedad. D.7.3 Curado de superficies expuestas D.7.3.1 El curado de superficies expuestas debe comenzar tan pronto como estén terminadas y continuarse según 12.2.2. D.7.3.2 Durante este tiempo caluroso y seco es preferible el curado húmedo continuo, especialmente durante las primeras horas. Si no se continúa con el curado húmedo después de 24 h, las superficies expuestas del hormigón deben protegerse de la circulación del aire y de la radiación solar. D.7.3.3 También se pueden aplicar compuestos de curado pigmentados de blanco. Es preferible aplicar estos compuestos en tiempo caluroso y seco después de 24 h de curado húmedo. Si esto no es posible, el compuesto debe aplicarse inmediatamente después de la terminación de la superficie expuesta del hormigón, cuando aún esté húmeda. D.7.4 Agua de curado En el hormigón endurecido y, en particular, en grandes superficies expuestas, el agua de curado no debe estar excesivamente más fría que el hormigón a fin de minimizar las grietas causadas por tensiones debidas a cambios de temperatura.

NCh170

36

Anexo E

(Informativo)

Hormigones Especiales E.1 Generalidades E.1.1 Debido a que esta norma no establece requisitos para aquellos hormigones que requieren diseños o tecnologías especiales, y mientras no exista normativa chilena que los regulen, se recomienda consultar los documentos nacionales o internacionales que traten estos temas específicos. E.1.2 Documentos de referencia para hormigones especiales se indican en Tabla E.1.

Tabla E.1 – Hormigones especiales

Tipo de hormigón Descripción Documentos de referencia

Hormigón colocado bajo agua Hormigón que producto de la aplicación y método de colocación, requiere de un diseño de mezcla especial de modo de obtener un hormigón fluido y cohesivo.

ACI 304

Hormigón en grandes masas

Cualquier volumen de hormigón cuyas dimensiones son lo suficientemente grandes como para que sea necesario considerar la generación de calor provocada por la hidratación del cemento y el consiguiente cambio de volumen y tomar medidas a fin de minimizar la fisuración.

ACI 207.1

NCh170

37

Anexo F

(Informativo)

Bibliografía

1. American Concrete Institute, Building Code Requirements for Structural Concrete, ACI 318-08, Detroit, Michigan, USA, 2008.

2. American Concrete Institute, Guide to Mass Concrete, ACI 207.1-05, Detroit, Michigan, USA, 2005

3. American Concrete Institute, Guide for Measuring, Mixing, Transporting and Placing Concrete, ACI 304-00, Detroit, Michigan, USA, 2000.

4. American Concrete Institute, Hot Weather Concreting, ACI 305-99, Detroit, Michigan, USA, 1999.

5. American Concrete Institute, Cold Weather Concreting, ACI 306-88, Detroit, Michigan, USA, 1988.

6. American Concrete Institute, Guide to Curing Concrete, ACI 308-01, Detroit, Michigan, USA, 2001.

7. American Concrete Institute, Guide to Consolidation of Concrete, ACI 309-05, Detroit, Michigan, USA, 2005.