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CLASIFICACIÓN DE LOS HORMIGONESCLASIFICACIÓN DE LOS HORMIGONES

LAS CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS DEL LAS CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS DEL HORMIGÓN, GENERALMENTE SE ESPECIFICAN EN HORMIGÓN, GENERALMENTE SE ESPECIFICAN EN GRADOSGRADOS, TANTO PARA LA RESISTENCIA A , TANTO PARA LA RESISTENCIA A COMPRESIÓN COMO PARA LA RESISTENCIA A COMPRESIÓN COMO PARA LA RESISTENCIA A FLEXOTRACCIÓN.FLEXOTRACCIÓN.

METODO NCh 170

METODO NCh 170 Tabla Nº 1

Clasificación de Clasificación de Hormigones por Hormigones por Resistencia a Resistencia a CompresiónCompresión

LA CLASIFICACIÓN EN GRADOS CORRESPONDE A RESISTENCIA ESPECIFICADA A COMPRESIÓN DESIGNADA POR fc, QUE ES MEDIDA EN PROBETA CÚBICA DE 200 MM DE ARISTA, A LA EDAD DE 28 DÍAS.

GradoGrado Resistencia Resistencia EspecificadaEspecificada

fcfc

MPa kgf/cm2 MPa kgf/cm2

H5H5

H10H10

H15H15

H20H20

5 505 50

10 10010 100

15 15015 150

20 20020 200

H25H25

H30H30

H35H35

H40H40

25 25025 250

30 30030 300

35 35035 350

40 40040 400

H45H45

H50H5045 45045 450

50 50050 500

Clasificación Clasificación de de Hormigobnes Hormigobnes por por Resistencia a Resistencia a Flexotracción.Flexotracción.

ft ,DEBE SER MEDIDA EN PROBETAS PRISMÁTICAS DE DIMENSIÓN BÁSICA IGUAL A 150 MM, A LA EDAD DE 28 DÍAS.

METODO NCh 170 Tabla Nº 2

GRADOS DE GRADOS DE FLEXOTRACCIONFLEXOTRACCION

RESISTENCIA RESISTENCIA ESPECIFICADAESPECIFICADA

MPa kgf/cm2MPa kgf/cm2

HF 3HF 3

HF 3,5HF 3,5

HF 4HF 4

HF 4,5HF 4,5

HF 5HF 5

HF 5,5HF 5,5

HF 6HF 6

3,0 303,5 354,0 404,5 455,0 505,5 556,0 60

Elección del grado de Hormigón Tabla Nº 20 - NCh 170

METODO NCh 170

REQUISITOS COMPLEMENTARIOS

Dosis de Cemento (min y max)Tamaño Máximo NominalPermeabilidadDurabilidad u otros.

METODO NCh 1701.- CALCULO DE RESISTENCIA MEDIA REQUERIDA ( O DE DOSIFICACIÓN):

EL OBJETIVO DE LA DOSIFICACION APLICADA EN UNA OBRA ES PRODUCIR UNA RESISTENCIA MEDIA DE DOSIFICACION fr TAL, QUE CUMPLA LA RESISTENCIA ESPECIFICADA fc, LA DOCILIDAD, LA DURABILIDAD Y LOS RESTANTES REQUISITOS COMPLEMENTARIOS.

METODO NCh 170

LA RESISTENCIA MEDIA REQUERIDA, fr, PARA CALCULAR LA DOSIFICACION Y CUMPLIR CON EL NIVEL DE CONFIANZA, DEBE SER MAYOR QUE LA RESISTENCIA ESPECIFICADA, fc, EN UNA CANTIDAD TAL QUE PUEDA ABSORBER LAS DISPERSIONES PROPIAS DE LOS MATERIALES EN USO Y DE LOS PROCEDIMIENTOS DE FABRICACION APLICADOS.

METODO NCh 170Tabla Nº 24 Factor Estadístico

LA RESISTENCIA MEDIA REQUERIDA SE CALCULA SEGÚN LA SIGUIENTE FORMULA:

frfr= = fcfc + t * s + t * sfcfc = = resistencia

especificada (MPa) dada por calculista

t =t = factor estadístico dado por el calculista en función del nivel de confianza, se recomienda adoptar el factor estadístico t, de acuerdo a la siguiente tabla:

NIVEL DE NIVEL DE CONFIANZACONFIANZA

%%

FACTOR FACTOR ESTADISTICOESTADISTICO

tt

9595

9090

8585

8080

1,6451,645

1,2821,282

1,0361,036

0,8420,842

METODO NCh 170 Tabla Nº 25 Valor “S” estimado

S = Desviación estimada (MPa), concordante con las condiciones previstas para la ejecución de la obra y con la resistencia especificada fc, la selecciona el director de la obra.

S según la tabla:

CONDICIONES PREVISTAS PARA LA EJECUCION DE LA OBRA

S MPaS MPa

fcfc 15(H15) fc 15(H15) fc>15(H15)>15(H15)

Muy BuenasBuenasMediasRegulares

3,0 3,0 4,04,0

4,0 4,0 5,0 5,0

6,0 6,0 7,07,0

8,0 8,0 --- ---

METODO NCh 170Condiciones Previstas para la Ejecución de la Obra. Pueden definirse considerando los siguientes aspectos generales:

Muy Buenas: Laboratorio de faena, laboratorista, dosificación en peso y controles sistemáticos de laboratorio de faenas, respecto de: la humedad de áridos, el asentamiento de cono y el control del rendimiento de la dosis de cemento.

Buenas: dosificación en peso o volumen controlado, aplicando los controles mencionados, en forma permanente y sistemática.

Medias: dosificación en volumen controlado y aplicación de los controles mencionados, en forma esporádica.

Regulares: cuando se realiza un control inferior a los mencionados, y sólo en el caso de hormigones de resistencia especificada, fc 15 MPa.

DOSIFICACIÓN: Resistencia media requerida (Fr) o ( Fd)

METODO NCh 170

DDeterminación de la razón agua cemento2.- DETERMINACIÓN RAZÓN AGUA / CEMENTO

La razón agua cemento se puede determinar por condiciones de resistencia o por condiciones de durabilidad, o por ambas.

2.1.- Condiciones de Resistencia

Para la determinación de la razón agua cemento por resistencia a compresión se sugiere alguno de los tres procedimientos siguientes:

METODO NCh 170

Procedimiento 1Usar registros de ensayos anteriores quedemuestren que la dosificación del hormigón propuesta producirá la resistenciamedia requerida, fr. En este caso, larelación agua cemento, se estableceinterpolando entre las resistencias de doso más registros, si es el caso.

METODO NCh 170

Para validar los registros deben cumplir con las condiciones siguientes:

a) Representar los materiales de la misma procedencia y condiciones similares a las esperadas.

b) Las variaciones de los materiales, condiciones y dosis implícitas en dichos registros deben ser similares a las variaciones existentes en la obra propuesta.

c) Se pueden usar registros que consten de menos de 30 ensayos, pero de no menos de 10 consecutivos, siempre que incluyan un período no inferior a 45 días.

METODO NCh 170

Procedimiento 2

Hacer hormigones de prueba con tres relaciones 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 fr. Para cada mezcla se deben hacer tres probetas que se ensayarán a 28 días a compresión. Se determina la razón agua cemento que corresponde por interpolación.

METODO NCh 170

Tabla Nº 3 Razón agua /cemento

Procedimiento 3

Determinación de la razón agua cemento a partir de la resistencia media requerida, fr, mediante la tabla que se muestra a continuación

RAZON RAZON

AGUA / AGUA / CEMENTOCEMENTOEn masaEn masa

RESISTENCIA MEDIA REQUERIDA fr RESISTENCIA MEDIA REQUERIDA fr MpaMpa

CEMENTO CEMENTO CEMENTOCEMENTO

GRADO GRADO GRADOGRADO

CORRIENTE CORRIENTE ALTA RESISTENCIAALTA RESISTENCIA

0,450,500,550,600,650,700,750,800,85

34 4329 3625 3121 2618 2316 2014 1712 1510 13

73,0*8,22

agua

cementofd

73,0*5,28

agua

cementofd

METODO NCh 1702.2.- Condiciones de durabilidad Tabla Nº 4 Máxima Razón agua / cemento en casos de severa exposición

Tipo de EstructuraTipo de Estructura Estructura continua o Estructura continua o frecuentemente frecuentemente húmeda o expuesta a húmeda o expuesta a hielo deshielo hielo deshielo

Estructuras expuestas Estructuras expuestas a aguas agresivas, en a aguas agresivas, en contacto con el suelo contacto con el suelo o ambiente salinoo ambiente salino

Secciones delgadas (eSecciones delgadas (e 20 cm) y secciones con 20 cm) y secciones con recubrimiento menor recubrimiento menor que 2 cm que 2 cm 0,45 0,40

Toda otra estructuraToda otra estructura0,50 0,45

METODO NCh 170

EL CRITERIO DE ELECCIÓN ENTRE LAS DOS RAZONES AGUA CEMENTO, DEBE SER, ELEGIR LA MENOR DE ELLAS O

LA ESPECIFICADA POR EL PROYECTISTA.

METODO NCh 170

METODO NCh 170

3.-ELECCIÓN DE LA DOCILIDAD

Primera Posibilidad : Tomar el asentamiento de cono especificado por el proyectista en las especificaciones técnicas.

METODO NCh 170Tabla Nº 5

Asentamiento de Cono según tipo de Estructura

TIPO DE TIPO DE ESTRUCTURAESTRUCTURA

ASENTAMIENTO DE CONO ASENTAMIENTO DE CONO PARA COMPACTACION POR PARA COMPACTACION POR VIBRACION, cmVIBRACION, cm

Hormigón Hormigón armadoarmado

Hormigón sin Hormigón sin ArmarArmar

PavimentosPavimentos

4 a 104 a 10

2 a 82 a 8

Inferior a 5Inferior a 5

Segundad Posibilidad: De acuerdo al tipo de estructura según la tabla siguiente:

METODO NCh 170

DocilidadDocilidad Asentamiento Asentamiento de Cono (cm )de Cono (cm )

Altura Altura Máxima de Máxima de capa ( cm )capa ( cm )

EquiposEquipos

SecaSeca < 2< 2 3030 Mecánicos de alta potenciaMecánicos de alta potencia

PlásticaPlástica 3 - 53 - 5 3030 Mecánicos corrientes, Mecánicos corrientes, especiales o sus especiales o sus combinacionescombinaciones

BlandaBlanda 6 - 96 - 9 5050 Manuales, mecánicos Manuales, mecánicos corrientes, especiales o sus corrientes, especiales o sus combinacionescombinaciones

FluidaFluida > 10> 10 5050 Manuales o especialesManuales o especiales

Tercera Posibilidad: De acuerdo a la tabla sobre elección del equipo de compactación, que se muestra a continuación:

Mecánicos de alta potencia: vibrador externo, pisón mecánico, etc.Mecánicos corrientes: vibrador de inmersión, vibrador superficial, etc.Especiales: equipos de vacío, de centrifugado, etc.Manuales: varillas, macetas, paletas, etc.

4.- DETERMINACIÓN DEL AGUA DE AMASADO A partir de dos factores influyentes como son: El Asentamiento de Cono de Abrams y el Tamaño máximo Nominal del Árido Grueso, se puede estimar el. Agua de amasado de acuerdo a la siguiente tabla N°22, en metros cúbicos.Tabla Nº22 Volumen estimado de Agua de amasado (m3)

TAMAÑO TAMAÑO

MAXIMO MAXIMO

NOMINAL NOMINAL

(mm)(mm)

DOCILIDAD SEGUN DOCILIDAD SEGUN DESCENSO DE CONO (cm)DESCENSO DE CONO (cm)

0-2 3-5 6-9 10 – 15 160-2 3-5 6-9 10 – 15 16

VOLUMEN ESTIMADO DE AGUA DE AMASADO EN mVOLUMEN ESTIMADO DE AGUA DE AMASADO EN m33

63504025201210

0,135 0,145 0,155 0,165 0,1700,145 0,155 0,165 0,175 0,1800,150 0,160 0,170 0 ,180 0,1850,170 0,180 0,190 0,200 0,2050,175 0,185 0,195 0,205 0,2100,185 0,200 0,210 0,220 0,2300,190 0,205 0,215 0,230 0,240

,

Determinada la dosis de agua y la relación agua/cemento se obtiene la dosis de cemento

5.- DOSIS DE CEMENTO

CementoAgua

Razón

AguaDosisCemento

_

En ningún caso podrán utilizarse hormigones sin controlar de grado

igual o superior a H-20

Dosis de cementoSe determina entre el cuociente entre las dosis de agua y la razón agua/cemento

METODO NCh 1706.- Dosis de aire

En general, la resistencia del hormigón se reduce con la adición de aire. La magnitud de la reducción varía según un número de factores. Sin embargo, para el rango de aire que es comúnmente requerido en las mezclas (especificado normalmente 3 a 7%), se puede suponer una pérdida de resistencia de 5,5% en resistencia a la compresión y 4% en resistencia a la tracción indirecta por cada 1% en volumen de aire incorporado en la mezcla. Con el objeto de estimar la razón W/C requerida para un hormigón con aire incorporado, se puede tomar en cuenta la pérdida de resistencia diseñando la mezcla para una resistencia media de dosificación apropiadamente mayor.

METODO NCh 170Tabla Nº 23 Aire promedio atrapado (M3)

TAMAÑO MAXIMO NOMINALTAMAÑO MAXIMO NOMINAL

(mm)(mm)VOLUMEN DE AIRE ATRAPADOVOLUMEN DE AIRE ATRAPADO

(m(m33))

6363

5050

4040

2525

2020

1212

1010

0,0030,003

0,0050,005

0,0100,010

0,0150,015

0,0200,020

0,0250,025

0,0300,030

6.1.- AIRE ATRAPADOPara hormigones corrientes. El aire atrapado se toma de la siguiente tabla:

METODO NCh 170Tabla Nº 6 Contenido de Aire

TAMAÑO MAXIMO NOMINAL TAMAÑO MAXIMO NOMINAL

DEL ARIDO DDEL ARIDO Dnn

mm (NCh )mm (NCh )

PORCENTAJE PROMEDIO DE PORCENTAJE PROMEDIO DE

AIRE POR VOLUMEN DE AIRE POR VOLUMEN DE HORMIGON FRESCOHORMIGON FRESCO

6363

50 (*)50 (*)

4040

2525

2020

12,512,5

1010

3,53,5

4,04,0

4,54,5

4,54,5

5,05,0

5,55,5

6,06,0

6.2.- AIRE INCORPORADOEn hormigones con aditivos incorporadores de aire, el valor promedio del aire intencionalmente incorporado se toma de los valores dados en la tabla 6 del cuerpo de la norma:

(*) Al comprobar el contenido de aire en este caso se deberá renovar todo el árido cuyo tamaño sea mayor que 38 mm y la determinación se hará en la fracción de tamaño máximo inferior a 38 mm (la tolerancia de +- 1,5 se aplica a esta fracción

Resistencia de la Mezcla con aire incorporado

La resistencia media apropiada para una mezcla con aire incorporado está dada por la ecuación :

METODO NCh 1707.-DETERMINACIÓN DEL TAMAÑO MÁXIMO NOMINAL DEL ÁRIDO GRUESO.Teniendo los planos de estructura a la vista, se analizan las zonas mas criticas, de modo de detectar, la menor separación de moldaje, la menor distancia entre armaduras y/o el espesor del recubrimiento.

El Tamaño Máximo Nominal debe ser igual o inferior al menor de los siguientes valores:

a)A) Un quinto de la menor distancia entre paredes del molde;

b) B) Tres cuartos de la menor distancia libre entre armaduras; y

a) C) Un tercio del espesor de las losas armadas.

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.

Tamaño Máximo Nominal del árido grueso

METODO NCh 170

• 8.- Dosis de gravaQueda determinada, teniendo presente que

está expresada en litros/m³, debiendo multiplicarse por la densidad de la grava si se necesita en kg/ m³.

• 9.- Dosis de arena• Se tiene que • Vtotal =

Vagua+Vaire+Vcemento+Vgrava+Varena=1 m³• (Volumenes reales de los materiales)

DOSIFICACIÓN: Proporción de materiales

Método de dosificación NCh 170Método de dosificación NCh 170

CORRECCIÓN POR HUMEDAD MEDIDA EN PESOLa dosificación de hormigones considera áridos en estado saturado con superficie seca (sss). Por cuanto en obra los áridos se encuentren normalmente con cierto grado de humedad distinto, hay que corregir la dosificación original para no alterar los valores calculados inicialmente.Un cierto peso de árido húmedo o mojado está compuesto por el árido como tal más el agua que contiene. En la humedad total están comprendidas la absorción y la humedad libre superficial. Esta última es la que aporta agua a la dosificación.

Corrección de dosificacionesCorrección de dosificaciones

• La dosificación debe llevarse a árido seco ya que los valores de humedad y absorción obtenidos en laboratorio están referidos al peso seco del árido. Sin embargo, existe la costumbre en obra de considerar como aproximación o simplificación que la humedad libre (diferencia entre la humedad total y la absorción), estuviera referida al peso sss con lo cual se evita pasar por la

dosificación seca.

CORRECCIÓN POR HUMEDAD MEDIDA EN PESOPara corregir esta situación se debe:1. Determinar la humedad total y absorción del

árido.

2. Corregir la dosificación sss considerando el árido seco.

3. Corregir la dosificación seca considerando la humedad total del árido.


AbsorciónHH TOTALLIBRE

1sec

A

PP SSS

o

oTOTAL PHLibreAgua sec*_

CORRECCIÓN DE DOSIFICACIONES EN VOLUMEN

Cuando las dosificaciones son realizadas en volumen deben corregirse por el esponjamiento de las arenas

El volumen de arena a incorporar debe ser aumentado según su esponjamiento. La corrección por humedad puede ser realizada según la metodología vista anteriormente


100*0

01

V

VVntoEsponjamie

CORRECCIÓN POR RENDIMIENTOEs necesario comprobar en terreno si se está fabricando el volumen de hormigón que se ha determinado teóricamente. La dosificación fue calculada para obtener 1 m3 de hormigón después de mezclar los componentes y compactar adecuadamente el hormigón.Como la densidad medida es la real, se determina un factor por el cual se multiplican todas las dosis determinadas teóricamente de modo que la suma de las nuevas dosis calculadas sea igual a la real. Este factor es igual al cuociente entre la densidad teórica del hormigón y la densidad medida.


MedidaDensidad

alDensidadFactor

_

Re_

CORRECCIÓN POR RENDIMIENTO

Si la dosis de agua y la razón W/C determinadas en la dosificación teórica son adecuadas para satisfacer los requerimientos constructivos y de diseño, lo lógico sería mantenerlas y compensar la diferencia de densidad (teórica y medida) exclusivamente con los áridos de acuerdo a las proporciones determinadas en la dosificación teórica.


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