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NORMA CHILENA OFICIAL NCh1171/2.Of2001

Hormigón - Testigos de hormigón endurecido - Parte 2:Evaluación de resultados de resistencia mecánica

Preámbulo

El Instituto Nacional de Normalización, INN, es el organismo que tiene a su cargo elestudio y preparación de las normas técnicas a nivel nacional. Es miembro de laINTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION (ISO) y de la COMISIONPANAMERICANA DE NORMAS TECNICAS (COPANT), representando a Chile ante esosorganismos.

La norma NCh1171/2 ha sido preparada por el Comité Testigos de Hormigón y la Divisiónde Normas del Instituto Nacional de Normalización, y en su estudio participaron losorganismos y las personas naturales siguientes:

Cementos Bío Bío S.A. Rodrigo Solís S.Cemento Polpaico S.A. Carlos Ríos T.DICTUC S.A. José Miguel Pascual D.Hormigones Pétreos S.A. Arturo Holmgren G.Hormigones Premix S.A. Rodrigo Serrat N.Hormigones Transex Ltda. Carlos Arcos D'HainautInstituto Chileno del Cemento y el Hormigón, ICH Augusto HolmbergInstituto de Investigaciones y Ensayes de Materiales, IDIEM Jorge David D.Instituto Nacional de Normalización, INN M. Cecilia Soto M.Laboratorio Nacional de Vialidad, Ministerio deObras Públicas, MOP Sergio Martínez T.Prefabricados de Hormigón Grau S.A. Manuel Rodríguez P.SIKA Chile S.A. Alex Silva R.Universidad Central Patricio Núñez R.Universidad Tecnológica Metropolitana, UTEM Armando Soto O.

Esta norma se estudió con el propósito de establecer el procedimiento para la evaluaciónde los resultados de resistencia mecánica de testigos extraídos de elementos de hormigónendurecido.

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II

Esta norma se inserta dentro del Proyecto FDI Calidad en la Construcción - ActualizaciónTécnica de Normas Chilenas Oficiales.

Por no existir Norma Internacional, en la elaboración de esta norma se ha tomado enconsideración el documento técnico Concrete Core Testing for Strength - ConcreteSociety Technical Report N° 11, así como antecedentes técnicos proporcionados por elComité Testigos de hormigón.

Esta norma complementa a NCh1171/1 Hormigón - Testigos de hormigón endurecido -Parte 1: Extracción y ensayo.

El Anexo A no forma parte del cuerpo de la norma, se inserta sólo a título informativo.

Esta norma ha sido aprobada por el Consejo del Instituto Nacional de Normalización, ensesión efectuada el 29 de Marzo de 2001.

Esta norma ha sido declarada Oficial de la República de Chile por Decreto N°123, de fecha27 de Junio de 2001, del Ministerio de Vivienda y Urbanismo, publicado en el Diario OficialN° 37.021 del 26 de Julio de 2001.

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NORMA CHILENA OFICIAL NCh1171/2.Of2001

Hormigón - Testigos de hormigón endurecido - Parte 2:Evaluación de resultados de resistencia mecánica

1 Alcance y campo de aplicación

1.1 Esta norma establece los procedimientos para evaluar los resultados de resistencia acompresión y hendimiento de testigos de hormigón endurecido, extraídos y ensayadossegún NCh1171/1.

NOTA - En Anexo A se incluyen comentarios sobre la relación entre la resistencia a hendimiento y laresistencia a flexotracción.

1.2 Esta norma es aplicable para determinar el cumplimiento de la resistencia especificada en elproyecto a partir de la resistencia real del hormigón colocado en una estructura mediante losresultados obtenidos a la edad de ensayo de los testigos.

2 Referencias normativas

Los documentos normativos siguientes contienen disposiciones que, a través dereferencias en el texto de la norma, constituyen requisitos de la norma.

NCh170 Hormigón - Requisitos generales.NCh171 Hormigón - Extracción de muestras del hormigón.NCh1017 Hormigón - Confección y curado en obra de probetas para ensayos de

compresión y tracción.NCh1037 Hormigón - Ensayo de compresión de probetas cúbicas y cilíndricas.NCh1171/1 Hormigón - Testigos de hormigón endurecido - Parte 1: Extracción y

ensayo.NCh1998 Hormigón - Evaluación estadística de la resistencia mecánica.

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3 Términos y definiciones

Para los propósitos de esta norma se aplican, los términos y definiciones siguientes:

3.1 resistencia potencial: resistencia de una muestra de hormigón extraída segúnNCh171, confeccionada según NCh1017, ensayada según NCh1037 y expresada comoresistencia a los 28 días, cuyas condiciones de curado, edad y grado de compactaciónestán normalizadas según NCh170, siendo diferentes de las aplicadas en obra

3.2 resistencia real: resistencia de un testigo de hormigón extraído de un elemento yensayado según NCh1171/1 y expresado como resistencia según NCh170, quecorresponde a una estimación de la resistencia del hormigón en lugar de extracción sincorregir por efecto del curado, la edad o el grado de compactación

3.3 resistencia limite inferior, 0

f : valor de resistencia inferior a c

f que depende de la

fracción defectuosa establecida en el proyecto

4 Procedimientos

4.1 Evaluación de resultados de compresión de testigos

4.1.1 A la edad del ensayo

4.1.1.1 Con fines de evaluación

Cuando se trate de evaluar resultados de resistencia a compresión de testigos a la edaddel ensayo, evaluar, a lo menos, tres testigos extraídos y ensayados según NCh1171/1.

Aceptar el hormigón sometido a evaluación mediante testigos, si se cumplesimultáneamente que:

i) cilpm

fR 0,85≥

ii) cilpi

fR 0,75=

en que:

piR = resultado de resistencia del testigo a la edad de ensayo,expresada en probeta cilíndrica, MPa;

pmR = promedio aritmético de los resultados de resistencia de los

testigos que conforman el lote a evaluar, MPa;

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cilf = resistencia a compresión especificada en el proyecto, expresada

en probeta cilíndrica, MPa;

0,750,85 y = constantes de evaluación, adimensionales (ver Anexo A).

4.1.1.2 Con fines de investigación

En este caso, la resistencia de cada testigo, que corresponde a la resistencia real delhormigón, expresado según NCh1171/1, es un antecedente que se entrega al proyectistaestructural.

4.1.2 Por incumplimiento de criterio de evaluación de i

f <<<< 0

f

4.1.2.1 Cuando se desee evaluar un hormigón mediante testigos como consecuencia dehaber obtenido un if <<<< 0f , condición exigida en cualquiera de los criterios de evaluación deNCh1998 (ver Anexo A), se debe proceder según lo establecido en 4.1.1.1.

4.1.2.2 Cuando se decide evaluar el hormigón representado por un resultado if <<<< 0f ,mediante testigos, se debe considerar que la aceptación del hormigón de esa parte de laobra se realiza por este criterio, por lo que dicho resultado individual if no debe serconsiderado en la aplicación de los criterios de evaluación establecidos en NCh1998, yaque un lote sometido a evaluación estadística no debe estar compuesto de resultados deresistencia potencial y resultados de resistencia real.

4.1.3 Recepción del hormigón mediante testigos

Cuando la especificación técnica de la obra establece la recepción de los elementos dehormigón fabricados en obra, mediante la extracción y evaluación de testigos, se debetener en cuenta que la resistencia de cada testigo corresponde a la resistencia real, nopotencial, del hormigón colocado a la edad de ensayo.

4.2 Evaluación de resultados a hendimiento de testigos

Cuando se desee evaluar un hormigón mediante testigos como consecuencia de unincumplimiento del criterio de evaluación de resistencia a hendimiento de probetasenmoldadas, la especificación técnica debe establecer el criterio de evaluación de dichostestigos.

4.3 Rechazo del hormigón

Cuando no se cumpla la aceptación del hormigón con el procedimiento aplicado, elprofesional a cargo del proyecto a la autoridad que corresponda, debe decidir las accionesa seguir.

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5 Informe

El informe debe contener, a lo menos, la información siguiente:

a) identificación de la obra y fecha de ensayo;

b) copia del informe establecido en NCh1171/1 para cada testigo considerado;

c) resultado del criterio de evaluación establecido por la presente norma;

d) cualquier otro antecedente relativo a los testigos o a su evaluación.

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Anexo A(Informativo)

Comentarios

A.1 Comentarios generales

A.1.1 Se debe tener presente que en cualquier obra, el proceso de extracción detestigos debe ser siempre el último recurso utilizado para evaluar un hormigón, salvocuando se trate de una evaluación de la capacidad estructural de una obra o unelemento existente (como por ejemplo, evaluaciones estructurales después de sismos,cambio de destino de la obra, entre otros).

A.1.2 Cuando la especificación técnica exija el cumplimiento de una resistencia distintaa la resistencia a compresión, es conveniente que se establezca el criterio de evaluaciónde los resultados obtenidos sobre probetas enmoldadas, así como también el método deevaluación de testigos si se produce incumplimiento de la especificación. Lo anterior sedebe a que la actual información disponible no permite recomendar un método paraconvertir resultados de resistencia a hendimiento o compresión de testigos aresistencias especificadas a flexotracción.

A.1.3 Otro factor que se debe tener en cuenta, se refiere a la dispersión de resultadosde resistencia de los testigos (resistencia real), la que es mayor que la dispersión deresultados que se obtienen en probetas enmoldadas (resistencia real). Por lo tanto, si laespecificación técnica establece la recepción del hormigón por testigos, se debeconsiderar esa mayor dispersión en el proceso de diseño de la mezcla (lo que implicaque para cumplir el criterio de aceptación, se necesita resistencias medias dedosificación mayores).

A.2 Comentario a la evaluación de testigos a la edad de ensayo

A.2.1 Las constantes 0,85 y 0,75 fueron adoptadas por el Comité Testigo de hormigón,considerando que son los valores establecidos por ACI 318 para testigos sometidos aensayo de compresión y son los valores corrientemente utilizados en Chile. Estasconstantes hacen innecesario, en la mayoría de los casos, la corrección por edad aldeterminar el cumplimiento de la resistencia especificada en el proyecto.

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A.3 Comentario a la evaluación de testigos por incumplimiento de i

f ≥≥≥≥ 0

f

según NCh1998 (ver A.4)

A.3.1 Es importante identificar el lugar de colocación del hormigón al momento deconfeccionar probetas de hormigón fresco, puesto que:

a) cada if bajo representa un volumen determinado de hormigón de la obra;

b) un if bajo permite presumir que la amasada muestreada tiene un problema puntual;

c) un if bajo puede corresponder a problemas asociados al ensayo.

Considerando lo anterior, el Comité Testigos de hormigón recomienda considerar estasposibles causas, antes de proceder a la extracción de testigos (ver NCh1998 y ACI 318).

A.4 Comentario a evaluación y recepción del hormigón mediante testigos

A.4.1 En el caso de recepción del hormigón mediante testigos, es conveniente que laespecificación técnica establezca el requisito de resistencia compatibilizándolo con laedad de ensayo de los testigos. No obstante, se debe tener presente que el criterio deevaluación de resistencia a la edad de ensayo de los testigos (ver 4.1.1) considera queéstos han sido extraídos a edades posteriores a la edad especificada en el proyecto(corrientemente 28 días), sin aplicar corrección por edad.

A.4.2 Por ello cuando se extraigan testigos a edades mayores a la especificada, paradefinir correcciones por edad hay que considerar que en la generalidad de las obras nose ha de aplicar ningún tipo de corrección por efecto del desarrollo de resistencias delhormigón posteriores a los 28 días. Sin embargo, para estimar la resistencia delhormigón a otras edades, en situaciones excepcionales como: hormigones curado bajoagua, testigos extraídos desde el interior de hormigones masivos, etc., es posiblerecurrir a criterios como los establecidos por el Report N°11 de la Concrete Society.

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A.4.3 Del mismo modo en el Compendio de Tecnología del Hormigón del InstitutoChileno del Cemento y del Hormigón, se presenta el gráfico extraído del Bureau ofReclamation para diferentes períodos de curado húmedo de probetas enmoldadas de undeterminado hormigón:

Influencia de la Humedad Ambiental sobre la Resistencia (Fuente: Compendio de Tecnología del Hormigón - ICH, 1988)

50

150

250

350

450

0 28 56 84 112 140 168 196 224 252 280 308 336 364 392

Edad (días)

Res

iste

nci

a a

la C

om

pre

sió

n (

kgf/

cm2)

Contínuamente húmedo

Al aire después de 28 díasde curado

Al aire después de 14 díasde curado

Al aire después de 7 días decurado

Al aire después de 3 días decurado

Contínuamente al aire

Finalmente, en los casos en que se desee estimar la resistencia potencial del hormigónanalizado, aparte de las consideraciones ya indicadas, también se debe tener presenteposibles ponderaciones como consecuencia de compactaciones defectuosas, tal comose indica en el Report N°11 ya mencionado.

Factor Ponderador de la Resistencia por Exceso de Huecos en Testigos(Fuente: Reporte N°11 - Concrete Core Testing for Strength - Concrete Society)

y = 0.998e0.083x

R2 = 1.000

1.0

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5

Exceso de Huecos (%)

Fac

tor

Po

nd

erad

or

de

la

Res

iste

nci

a

Exceso de Huecos (%) = (Dp - Da) / (Dp - 500) x 100

Dp=Densidad Probetas (Potencial) (kg/m3)

Da=Densidad Testigo (Real) (kg/m3)

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A.5 Ejemplos de evaluación de testigos

A.5.1 Evaluación a la edad de ensayo de los testigos

A.5.1.1 Se ha especificado en una obra un hormigón H-20, en probeta cúbica a los28 días.

Esta resistencia expresada en probeta cilíndrica es:

cilcff 1,25=

MPa16=cil

f

A.5.1.2 Se ensayaron tres testigos, cuyas medidas y resistencias se determinaron a laedad de 65 días:

TestigoN°

Diámetro,d , mm

Altura,h , mm

Esbeltezfactor

Resistencia testigo,

tR MPa

Factor,

1k

Resistencia testigoesbeltez normal,

tR

1 100 195 1,95 14,6 0,996 14,54 MPa

2 100 198 1,98 14,0 0,998 13,97 MPa

3 100 197 1,97 16,4 0,998 16,37 MPa

Resistencia media en testigo de esbeltez normal: tmR = 14,96 MPa

Resistencia individual menor en testigo de esbeltez normal: tiR = 13,69 MPa

A.5.1.3 Evaluación

a) Resistencia media:

MPa13,6160,850,85 =×=>ciltm

fR

b) Resistencia menor:

MPa12160,750,75 =×==cilti

fR

c) Los resultados obtenidos son mayores que los valores de resistencia calculados en a)y b) y por lo tanto cumplen con 4.1.1 y se acepta el hormigón.

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A.5.2 Evaluación en caso de incumplimiento de 0i

ff ≥

A.5.2.1 Convertir la resistencia cúbica normal especificada a resistencia cilíndrica normalespecificada:

2

ccil k

ff =

A continuación, calcular la resistencia media de los testigos expresados como cilindros deesbeltez normal:

n

ff cili

mcil

∑=

Aplicar criterios de evaluación:

a) cilmcil

ff 0,85≥

b) cilicil

ff 0,75≥

A.5.3 Evaluar resistencia cúbica del hormigón de estructuras antiguas

A.5.3.1 El procedimiento es igual al anterior.

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Hormigón - Testigos de hormigón endurecido - Parte 2:Evaluación de resultados de resistencia mecánica

Concrete - Concrete cores - Part 2: Evaluation of mechanical strength

Primera edición : 2001

Descriptores: hormigón, materiales de construcción, evaluación estadística, ensayos,muestras

CIN 91.100.30

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