norma chilena oficial nch2432.of1999
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NORMA CHILENA OFICIAL NCh2432.Of1999
Bloques macizos de hormigón celular – Especificaciones
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 NCh2432 ha sido preparada por la División de Normas del Instituto Nacional deNormalización sobre la base de un anteproyecto elaborado por un Grupo Técnico de lasEmpresas ARBEC Ingeniería Civil S.A.; Fletcher Challenge y Constructora DFL 2Aconcagua y en su estudio participaron los organismos y personas naturales siguientes:
ARBEC, Ingeniería Civil S.A. Iván Albornoz M.Hans Beck O.
Constructora Aconcagua Benjamín GarridoRodrigo Guajardo
HEBEL International Rodrigo BravoPeter Kettner
Instituto Nacional de Normalización, INN Margarita Cecilia Soto M.Ministerio de Vivienda y Urbanismo, MINVU Daniel Súnico H.Universidad Central Patricio Núñez R.Universidad de Chile, IDIEM Juan Egaña R.Universidad Tecnológica Metropolitana Armando Soto O.
El Anexo A forma parte del cuerpo de la norma.
El Anexo B no forma parte del cuerpo de la norma, se inserta sólo a título informativo.
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Esta norma ha sido aprobada por el Consejo del Instituto Nacional de Normalización, ensesión efectuada el 22 de Octubre de 1998.
Esta norma ha sido declarada Norma Chilena Oficial de la República por Decreto Nº 64, defecha 13 de Abril de 1999, del Ministerio de Vivienda y Urbanismo, publicado en el DiarioOficial Nº 36.363, del 14 de Mayo de 1999.
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NORMA CHILENA OFICIAL NCh2432.Of1999
Bloques macizos de hormigón celular – Especificaciones
1 Alcance y campo de aplicación
1.1 Esta norma establece la clasificación y los requisitos de los bloques macizos dehormigón celular.
1.2 Esta norma es aplicable a los bloques macizos de hormigón celular que se empleen enla construcción de elementos de albañilería.
2 Referencias
NCh43 Selección de muestras al azar.NCh44 Inspección por atributos – Tablas y procedimientos de
muestreo.NCh148 Cemento – Terminología, clasificación y especificaciones
generales.NCh163 Aridos para mortero y hormigones – Requisitos generales.NCh167 Ensayos de ladrillos arcillosos.NCh1172 Hormigón – Refrentado de probetas.NCh1208 Control de calidad – Inspección por variables – Tablas y
procedimientos de muestreo.NCh1498 Hormigón – Agua de amasado – Requisitos.NCh1928 Albañilería armada – Requisitos para el diseño y cálculo.NCh2123 Albañilería confinada – Requisitos de diseño y cálculo.NCh2258/1 Morteros – Determinación de la resistencia de adherencia del
mortero con unidades de albañilería*).
*) Mientras no se oficialice esta norma, se aplica ASTM C 952-91.
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3 Terminología
3.1 aglomerante: producto que por cambios físicos une, generalmente, en formareversible (ejemplo material arcilloso).
3.2 albañilería: material estructural que se obtiene con unidades de albañilería ordenadasen hiladas según aparejo prefijado, unidas con mortero.
3.3 bloque macizo de hormigón celular: unidad de albañilería fabricada con hormigóncelular que cumple con las especificaciones de la presente norma.
3.4 conglomerante: producto que al reaccionar químicamente une, generalmente, enforma estable e irreversible (por ejemplo, cemento hidráulico, cemento de albañilería,cales hidráulicas).
3.5 hormigón celular: hormigón de densidad seca menor a 1,2 kN/m3, obtenido al mezclarcemento, arena, agua y algún agente, aditivo o producto químico especial, que incorporemicroburbujas de aire o de gas. Puede contener otros materiales finamente molidos comocal hidratada, cuarzo, sílica fume, cenizas volantes, puzolanas, pigmentos, en cantidadesapropiadas.
3.6 lote: conjunto de bloques de iguales dimensiones y grado de resistencia que sepresentan para fines de aceptación y rechazo, formando un conjunto unitario.
3.7 mortero adhesivo de capa delgada: mortero seco fabricado industrialmente con áridosde tamaño máximo de 1 mm, cemento y aditivos. El contenido de materia orgánica nodebe ser superior al 2% en masa.
3.8 resistencia a la compresión, fp: relación entre la carga vertical máxima que resiste elbloque macizo de hormigón celular, cuando ésta actúa perpendicularmente a su cara deapoyo en el momento de su ruptura y la superficie total cargada, determinada según elprocedimiento señalado en el Anexo A de la presente norma.
3.9 Otros términos se encuentran definidos en NCh167, NCh169, NCh1928 y NCh2123.
4 Clasificación y requisitos
Los bloques macizos de hormigón celular se clasifican según requisitos de dimensiones yde resistencia.
4.1 Clasificación por dimensiones
4.1.1 Los bloques de hormigón celular se clasifican en series según el ancho del bloqueen función del espesor del muro, como se indica en la Tabla 1.
4.1.2 Las dimensiones indicadas deben tener una variación máxima de ± 1,5 mm encualquier dimensión.
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Tabla 1 – Clasificación por dimensiones, mm
Serie Largo Ancho Alto
75 625 75 200
100 625 100 200
125 625 125 200
150 625 150 200
200 625 200 200
250 625 250 200
NOTA – Pueden establecerse otras series para satisfacer especificaciones particulares de obra.
4.2 Clasificación por resistencia
4.2.1 De acuerdo a la resistencia a la compresión, los bloques de hormigón celular seclasifican en grados como se indica en la Tabla 2.
Tabla 2 – Requisitos de resistencia a compresión y densidad
Resistencia mínima, MPa
GradoIndividual
Promedio decinco unidades
Densidad máxima,kg/m3
2
4
6
2,0
4,0
6,0
2,5
5,0
7,5
600
700
800
4.2.2 Pueden establecerse grados de resistencia superiores a 6, siempre que la densidadseca máxima no sea superior a 1 200 kg/m3.
4.3 Otros requisitos
4.3.1 Requisitos de adherencia
La adherencia entre los bloques macizos de hormigón celular y el mortero adhesivo decapa delgada debe tener una resistencia a 28 días mayor o igual a 0,4 MPa determinadasegún NCh2258/1.
4.3.2 Requisitos de contracción
La contracción máxima es de 0,3 mm/m determinada según procedimiento de A.4, delAnexo A.
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4.4 Propiedades
4.4.1 Conductividad térmica
La conductividad térmica de los bloques de hormigón celular se indica en la Tabla 3.
Tabla 3 - Conductividad térmica
Densidad máxima, kg/m3 Conductividad térmica, λλλλ
600 0,13
700 0,16
800 0,19
4.4.2 Coeficiente de dilatación térmica
El coeficiente de dilatación térmica de los bloques macizos de hormigón celular es 8 x 10-6/ºK.
5 Identificación de los bloques
5.1 Designación
5.1.1 La identificación de los bloques macizos de hormigón celular se debe hacersiguiendo la siguiente secuencia: el número de la presente norma; simbología del tipo debloque; densidad del bloque y la serie.
NOTA – Una identificación podría ser: NCh2432 – HC2 – 600 – 100.
5.2 Marcado
5.2.1 Los bloques pueden suministrarse en paquetes en cuyo caso el paquete debe seridentificado e incluir la marca de la inspección.
5.2.2 Al menos cada 10 bloques macizos de hormigón celular del paquete (pallet) se debemarcar: el tipo de bloque, grado de resistencia, clase de densidad y símbolo delfabricante. La marca se debe hacer en color negro o en relieve y la densidad y tipo deresistencia según el siguiente código de colores:
a) verde para resistencia clase 2;
b) azul para resistencia clase 4;
c) rojo para resistencia clase 6.
5.2.3 La marca por estampado o relieve debe incluir por ejemplo HC2 - 600.
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6 Inspección
6.1 El cumplimiento de los requisitos establecidos en las Tablas 1 y 2 de la presentenorma, se debe realizar por inspección, comprendiendo control interno (autocontrol) ycontrol externo. 6.1.1 El procedimiento de control externo se determina de común acuerdo entre elfabricante y el organismo técnico con reconocimiento oficial. 6.1.2 El fabricante debe identificar cada colada o unidad de producción. 6.2 Control interno o autocontrol 6.2.1 Dimensiones Cada semana se debe comprobar cada formato de bloques en producción, extrayendo 6bloques al azar de cada uno y aplicando el procedimiento establecido en el Anexo A. 6.2.2 Resistencia a compresión Se verifica una vez cada 1000 m3 de hormigón fabricado o cuando se modifique ladosificación. Se confecciona una probeta cúbica, cilíndrica u otra probeta similar, apartir de muestras extraídas a intervalos regulares durante el período, hasta tener seisresultados. NOTA – La muestra y la fabricación de las probetas se debe realizar de modo que sea representativa delbloque. 6.2.3 Se debe establecer una relación entre la resistencia a compresión determinadasobre las probetas confeccionadas y la resistencia a compresión determinada sobrebloques enteros (ver Anexo A). 6.2.4 En el caso de bloques macizos de hormigón celular de la misma producción ycomposición, se acepta que uno de seis valores consecutivos no sea más del 20%menor que la resistencia individual establecida en la Tabla 2 para la clase de resistencia,siempre que el valor medio de cualesquiera de tres resultados consecutivos sea mayor oigual al valor medio exigido para la clase de resistencia. 6.2.5 Los resultados deben registrarse y, cuando sea posible, evaluadosestadísticamente. Dichos registros deben conservarse durante cinco años y estardisponibles para consulta. 6.3 Control externo 6.3.1 El organismo técnico de control oficialmente reconocido debe establecer susplanes de muestreo y control de acuerdo con el fabricante.
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6.3.2 Los requisitos que deben verificarse para cada clase de bloques son los indicadosen la Tabla 4.
Tabla 4 - Verificación de requisitos
Requisito Método de Ensayo
Resistencia mínima a la compresión dela unidad de albañilería
Anexo A
Adherencia Anexo A
6.3.3 Los certificados emitidos por el Organismo Técnico con reconocimiento oficialdeben conservarse durante 5 años y estar disponibles para el usuario. 6.4 Control de recepción El fabricante a petición del usuario, debe entregar un certificado de los ensayoscorrespondientes al lote de producción, los que deben haber sido realizados por unorganismo de control con reconocimiento oficial. 7 Almacenamiento
7.1 Lugar de almacenamiento
El lugar de almacenamiento debe ser firme y nivelado, preferentemente tener unpavimento, para no colocar los bloques sobre el terreno natural.
7.2 Medidas de protección
7.2.1 Los bloques deben mantenerse en los paquetes (pallets). En caso contrario, debenaislarse del suelo utilizando piezas de madera.
7.2.2 Los bloques deben protegerse de la acción de la lluvia y la nieve, cubriéndolos conmangas de polietileno o algún material similar.
NOTA - Las unidades que eventualmente se humedezcan excesivamente, deben dejarse secar antesde su uso.
7.2.3 Los bloques deben protegerse del congelamiento cuando contengan excesivahumedad.
8 Usos del bloque
8.1 Los bloques de hormigón celular se utilizan en la construcción de albañilerías quecumplan con NCh1928 y NCh2123 y en elementos no estructurales tales como tabiquesy rellenos livianos.
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8.2 Cuando los bloques de hormigón celular queden expuestos a la intemperie, al igualque el mortero adhesivo de capa delgada, deben recibir un mortero de recubrimiento.
NOTAS
1) Las albañilerías de bloques de hormigón celular deben cumplir con los requisitos estructurales y físico-ambientales exigidos por las exigencias de diseño de las albañilerías.
2) Cuando haya presencia de sulfatos que favorezcan la formación de ettringita, el cemento utilizado en elmortero adhesivo de capa delgada debe tener un contenido de aluminato tricálcico (C3A) menor al 4%.
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Anexo A(Normativo)
Métodos de ensayos para verificar requisitos de los bloques macizosde hormigón celular
A.1 Determinación de las dimensiones
A.1.1 Se determinan las dimensiones de seis bloques, tomando las medidas en cadabloque y calculando la media aritmética de cada bloque.
A.2 Determinación de la densidad seca
A.2.1 Se extraen tres prismas cortados de tres bloques.
A.2.2 Se secan hasta masa constante a una temperatura de 105°C.
A.2.3 La masa se determina con aproximación a 1 g y sus dimensiones a 1 mm.
A.2.4 Los prismas se extraen uniformemente de la superficie en el medio del bloque endirección de la expansión y deben tener un tamaño mínimo de 100 mm ⋅ 100 mm.
A.3 Resistencia a compresión
A.3.1 La resistencia a compresión se determina sobre 6 unidades completas en estadoseco al aire (contenido de humedad de 5% a 15% por masa).
A.3.2 Los bloques que excedan de 500 mm de longitud, pueden cortarse a unamagnitud de 490 mm, cortando una longitud igual desde sus extremos.
A.3.3 Las probetas se cargan hasta rotura de modo que el esfuerzo a compresiónaumenta en una razón de:
0,05 MPa por segundo para resistencia Grado 2
0,10 MPa por segundo para resistencia Grado 4
0,15 MPa por segundo para resistencia Grado 6
0,20 MPa por segundo para resistencia Grado 8
de modo que el ensayo finalice después de un minuto.
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La resistencia a compresión es:
kSPf
p=
en que:
k = factor de forma;
P = carga;
S = área de carga.
En el Certificado de Ensayo deben informarse los valores individuales de cada bloque y lamedia aritmética de los seis bloques.
Tabla A.1 – Factor de forma en función de la clase de resistencia y la altura del bloque
Clase de resistencia Espesor del bloque Factor de forma, k
2 Todos los espesores 1,0
115 (1) 1,0
175 (2) 1,14, 6, 8
240 (3) 1,2
1) Se permite también un valor de 120 mm, 124 mm ó 125 mm.
2) Se permite también un valor de 186 mm, 190 mm y 199 mm.
3) Se permite un valor de 249 mm.
A.4 Determinación de la contracción por secado (Este procedimiento concuerda ensu totalidad con la EN 680)
A.4.1 Este procedimiento determina el cambio relativo de longitud del hormigón celularcurado en autoclave durante su desecación (retracción por secado convencional).
A.4.2 Aparatos
a) Sierra de diamante o carborundum para cortar las probetas.
b) Balanza, capaz de determinar la masa de las probetas con una precisión de 0,1%.
c) Pie de metro, con precisión de 0,1 mm.
d) Habitación con temperatura controlada, capaz de mantener una temperatura de20°C ± 2ºC y una humedad relativa no menor del 45%, para guardar las probetasdurante su desecación y para realizar las mediciones.
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NOTA - La habitación puede no tener la humedad controlada, ya que durante el período dedesecación, las probetas pueden colocarse en un recipiente que cumpla las condiciones climáticasespecificadas.
e) Aparato de medición (comparador) para medir los cambios de longitud.
Se puede utilizar cualquier aparato de medición siempre que se cumplan losrequisitos siguientes:
- Los cambios de la longitud se miden a lo largo del eje longitudinal de lasprobetas.
- Exista un contacto fiable con los dispositivos de calibración fijados en elcentro de los extremos de las probetas.
- Las mediciones deben hacerse con una precisión de ∆L/L0 ≤ 10-5, donde L0 esla longitud inicial de la probeta.
- El aparato de ensayo contará con el suficiente rango como para permitir laspequeñas variaciones de la longitud real de las diferentes probetas.
- Considerar la posibilidad de verificar, en cada medida, el dispositivo demedida con ayuda de un patrón invariable.
f) Dispositivos de calibración, que deben aplicarse en los extremos de las probetas.Son de un metal resistente a la corrosión y su forma debe garantizar un contactofiable con el aparato de medición que se utilice.
g) Una estufa ventilada, capaz de mantener una temperatura de 105°C ± 5ºC.
A.4.3 Probetas
A.4.3.1 La muestra de ensayo para la fabricación de las probetas, se extrae y preparade modo que sea representativa del producto sometido a ensayo.
NOTA - Se pueden preparar las probetas a partir de elementos prefabricados armados. Alternativamente, sepueden tomar de elementos prefabricados no armados elaborados en el mismo molde.
A.4.3.2 Forma y medida de las probetas
Estas deben ser prismáticas con una sección transversal de 40 mm ⋅ 40 mm y unalongitud que se ajuste a la del aparato de medición, aunque nunca inferior a 160 mm.
A.4.3.3 Número de probetas
Una serie de ensayos debe estar formada por tres probetas. Siempre que sea posible, laprimera probeta se toma del tercio inferior del elemento, la segunda del tercio central yla tercera del tercio superior en el sentido de aportación de masa durante la fabricación(ver Figura A.1).
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La posición de las probetas en el material se indica mediante numeración, siempre conrespecto a la aportación de masa durante la fabricación.
A.4.4 Preparación de las probetas
A.4.4.1 Las probetas se cortan mediante la sierra de diamante o similar. No deben estararmadas y sus superficies deben ser planas y limpias. El eje longitudinal de las probetasdebe ser perpendicular a la dirección de la aportación de masa y preferiblemente paraleloa la dirección longitudinal de los elementos. Los dispositivos de calibración se fijanfirmemente a las caras de los extremos de las probetas con un adhesivo que no influyasobre la medición de los cambios de longitud.
A.4.4.2 Las probetas se pueden preparar a partir de las muestras que se hayan utilizadoen otros ensayos anteriormente, siempre que se corten al menos, a 150 mm de la zonadonde existan desgastes visibles o cambios en la estructura y apariencia normal de lamuestra.
NOTA - Es importante conocer la masa de los dispositivos de calibración y del adhesivo.
A.4.5 Determinación de las medidas y del volumen de las probetas
A.4.5.1 Las medidas se determinan con el pie de metro con aproximación a 0,1 mm.
A.4.5.2 El ancho y el espesor se miden en el punto medio de la longitud y próximo a losextremos. Estas medidas se toman en los ejes longitudinales de las superficieslongitudinales opuestas.
A.4.5.3 La longitud L0 se mide a lo largo de los ejes longitudinales de dos superficieslongitudinales opuestas.
A.4.5.4 El volumen V de las probetas se calcula a partir del valor medio del espesor, elancho y la longitud.
A.4.6 Acondicionamiento de las probetas
A.4.6.1 Las probetas deben acondicionarse de modo que su contenido de humedadsobrepase el 30% en masa.
NOTAS
1) En lugar de humedecer las probetas, es preferible cortarlas de elementos recién fabricados en los queel contenido de humedad natural generalmente supera el 30% en masa.
2) El cálculo de la densidad seca (según EN 678) sobre probetas gemelas tomadas de la misma zona delas mismas muestras, puede resultar útil en la determinación del contenido de humedad.
A.4.6.2 Una vez que las probetas alcancen el contenido de humedad preciso, seenvuelven con láminas de plástico u otro material similar. Posteriormente, se conservana una temperatura de 20°C ± 2ºC durante, al menos, 24 h antes de la realización delensayo con el propósito de lograr una distribución uniforme de la humedad.
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A.4.6.3 El contenido de humedad se determina al final del ensayo según A.4.8.
A.4.7 Procedimiento
A.4.7.1 Exposición al aire a 20°C ±±±± 2ºC, humedad relativa ≥≥≥≥ 45% y determinación delos cambios de longitud y variación de masa
A.4.7.1.1 Los dispositivos de calibración deben estar perfectamente limpios para evitarerrores de lecturas.
A.4.7.1.2 Después de retirar los envoltorios, se toma la primera lectura respecto de lalongitud de la base de medida y la masa m0 y se registra.
A.4.7.1.3 A continuación, las probetas se dejan secar gradualmente mediante suexposición al aire a 20°C ± 2ºC y con una humedad relativa no inferior al 45%.Durante este período, las probetas se colocan en una parrilla dejando espacio suficienteentre ellas para permitir la libre circulación de aire.
A.4.7.1.4 Se deben tomar al menos cinco lecturas de la base de medida y la masa aintervalos regulares antes de que el contenido de humedad previsto sea inferior al 4% enmasa.
NOTA - En el caso del contenido de humedad previsto, ,exp⋅m
µ de una probeta, expresado en % en masa,
se puede calcular como:
10exp ×−
=⋅comp
compmtm ρ
ρρµ
en que:
mtρ = es mm/V, es la densidad húmeda de la probeta, calculada
mediante la división de la masa húmeda mm, por su volumen
V, determinado de acuerdo a A.4.5.4, en kg/m3;
compρ = es la densidad seca de la probeta gemela en kg/m3
(determinada de acuerdo a la norma europea EN 678).
A.4.7.2 Desecación de las probetas a 105°C ±±±± 5ºC
A.4.7.2.1 Las probetas se colocan en una estufa ventilada y se mantienen a unatemperatura de 105°C ± 5ºC hasta que se logre una masa constante.
A.4.7.2.2 Se determina la masa de cada probeta inmediatamente después que se retirende la estufa. Se considera que la masa de la probeta es constante si después de24 h de secado adicional su masa no ha cambiado en más del 0,2%.
A.4.7.2.3 Cuando se alcance la masa constante, se retiran los dispositivos decalibración y se determina nuevamente la masa de cada una de las probetas.
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A.4.8 Resultados del ensayo
A.4.8.1 Cálculo del cambio relativo de longitud
A.4.8.1.1 Para cada lectura de la longitud Li, el cambio relativo de longitud, si
ε , enmilímetros por metro, se calcula como:
00010
×∆=LL
siε
en que:
L∆ = es la variación en la longitud (primera medición menos la longituden el momento y), en mm;
0L = es la longitud inicial (el valor medio de las dos mediciones de la
longitud según A.5.4) de la probeta entre los dispositivos decalibración, en mm.
A.4.8.1.2 El cambio relativo de longitud de cada probeta y el valor medio en cadamomento de medición se expresa con aproximación de 0,01 mm/m.
A.4.8.2 Cálculo del contenido de humedad
A.4.8.2.1 El contenido de humedad im ⋅
µ , en % por masa, en cada momento demedición se calcula como:
100×−−=⋅
plugd
diim mm
mmµ
en que:
im = masa húmeda de la probeta en el momento de medición y, en kg;
dm = masa de la probeta después de la desecación a 105°C ± 5ºC, en kg;
plugm = masa de los dispositivos de calibración (incluyendo al adhesivo), en kg.
A.4.8.2.2 El contenido de humedad de cada probeta y el valor medio en cada momentode medición se expresa con aproximación a 0,1% en masa.
A.4.8.3 Determinación del valor convencional de la retracción por desecación
A.4.8.3.1 Los valores medios del cambio relativo de longitud, si
ε , y del contenido de
humedad, im ⋅
µ ,de cada medición y se trazan en un gráfico y se enlazan por medio deuna curva (ver Figura A.2).
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A.4.8.3.2 El valor convencional de la retracción por desecación, cs
ε , se determina apartir de la curva como la diferencia de los cambios relativos de longitud,
sε , entre los
contenidos de humedad m
µ = 30% en masa y m
µ = 6% en masa.
A.4.8.3.3 s
ε , que representa el valor medio de las tres probetas, se aproxima a 0,01 mm/m.
A.4.8.4 Cálculo de la densidad seca
A.4.8.4.1 La densidad seca, ρ , en kg/m3 , se calcula de la siguiente forma:
V
mmplugd
−=ρ
en que:
V = volumen de la probeta de acuerdo a A.4.5.4, m3;
dm = masa de la probeta después de la desecación a 105°C ± 5ºC, kg;
plugm = masa de los dispositivos de calibración (incluyendo el adhesivo), kg.
A.4.8.4.2 La densidad seca de cada probeta y el valor medio se aproximan a 5 kg/m3.
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Anexo B(Informativo)
Propiedades del hormigón celular y la fabricación de bloques macizos
B.1 Producción y estructura del material
B.1.1 Producción
Las materias primas que se utilizan son el cemento y/o cal, junto con material finosilíceo (suelo, si fuese necesario) tal como arena, escoria o cenizas volantes y agua. Elgas, (corrientemente hidrógeno) se produce en el interior o se introduce en una mezclacompuesta por estos materiales, de modo que cuando fragua, se obtiene una estructuracelular uniforme.
Las celdillas celulares se pueden formar en la mezcla por:
a) formación de un gas por reacción química dentro de la masa durante el estadolíquido o plástico;
b) agregando en la betonera una espuma preformada estable;
c) incorporando aire por agitación;
d) otros mecanismos de formación de celdillas celulares.
Se necesitan ciertos aditivos para generar el gas o para producir espuma y controlar elfraguado del conglomerante. La mezcla se moldea mediante moldes de acero y se cortapara originar los productos deseados, como por ejemplo placas o bloques, después de lareacción y el fraguado cuando aún está blando.
Corrientemente cuando el gas se produce por reacción química, las materias primasnecesarias se colocan en la mezcla y se vierten en los moldes donde se genera [verFigura B.1 a) y b)].
La fabricación efectuada según esta técnica arroja productos de baja variabilidad. Estose consigue con sistemas de control y procedimientos eficientes.
B.1.2 Estructura del material
Si el proceso de curado de materiales en base a cemento se desarrolla a temperaturas ypresión normal, esencialmente sólo el conglomerante reacciona para mantener a losáridos unidos. Los productos de la reacción forman un gel de cemento con una altasuperficie específica, situación que se produce en el hormigón corriente.
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Si, sin embargo, el curado se desarrolla a alta temperatura y con vapor a presión, partedel material silíceo fino reacciona químicamente con los componentes de origen calcáreotales como cal y cal liberada durante la hidratación del cemento. Los productos de lahidratación tienen una estructura micro cristalina con una superficie específica muchomenor que la que se obtiene por curado normal.
Las propiedades características del HC difieren de las propiedades de otros materialescementicios básicamente en la formación diferente de su estructura por la reacción desus productos. Las diferencias típicas de la estructura de poros pueden observarse en laFigura B.2. Para alcanzar las propiedades más favorables del HC, la fase mineralprincipal debe ser la tobermorita cristalina.
Debido a su porosidad y a su comparativamente baja alcalinidad, el HC no entrega laprotección contra la corrosión a la enfierradura que suministra el hormigón denso. Laarmadura debería ser protegida por una tratamiento superficial apropiado siempre que senecesite.
B.2 Propiedades del hormigón celular
B.2.1 Densidad
La densidad seca del HC varía entre 200 kg/m3 y 1000 kg/m3. Los fabricantes debenespecificar las densidades de sus productos. La densidad de uso es mayor debido alcontenido de humedad del HC y a la armadura presente.
El contenido de humedad del HC cuando se entrega inmediatamente después defabricado puede ser 25% a 35% sobre la masa del material seco, alcanzando 45% enmasa para densidades muy bajas. A medida que transcurre el tiempo, el material se secagradualmente, normalmente después de 1 a 3 años de uso. En Figura B.3 se muestra elcontenido de humedad residual del HC en muros exteriores de edificios de viviendas. Enel 90% de los casos, el contenido de humedad estuvo por debajo del 5% en masamientras el promedio fue de alrededor del 3,5%.
B.2.2 Resistencia a compresión
La resistencia a compresión del HC está relacionada con su densidad y aumenta cuandoaumenta la densidad. Dependiendo de los constituyentes y del proceso de fabricación, elfabricante puede entregar su relación la cual puede estar fuera del rango indicado en lafigura.
De acuerdo con RILEM AAC 2.1, la resistencia a compresión se determina sobre cuboscon una longitud de 150 mm, los que deben acondicionarse para tener un contenido dehumedad entre 15% y 25% en masa. Por su parte, RILEM AAC 2.2 se aplica para ladeterminación de la resistencia a compresión para propósitos de control.
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Los cubos de longitud de arista de 100 mm son apropiados para la determinación de laresistencia a compresión. Las diferencias entre las resistencias de cubos de 150 mm ycubos de 100 mm pueden omitirse ya que la resistencia a compresión del HC, debido asu homogeneidad, es cercanamente independiente al tamaño de las probetas dentro deeste rango.
Comparado con el hormigón corriente la influencia de la esbeltez de las probetas sobrela resistencia a compresión del HC es muy pequeña. La resistencia a compresión deprobetas con esbeltez de 2-3 es aproximadamente 5% más baja que en los cubos.
La resistencia de bloques de dimensiones usuales (por ej. área de carga de250 mm ⋅ 600 mm y 250 mm de altura) pueden estar sobre el 10% más bajo que laresistencia del cubo.
La resistencia en la dirección del aumento de masa durante la fabricación esgeneralmente sobre un 10% más baja que la perpendicular a la dirección de crecimiento.Por lo tanto la dirección de la carga durante el ensayo de compresión puede serconsistente con la dirección de la fuerza de compresión en uso.
El HC alcanza su resistencia final en el proceso de autoclave sin curado ulterior.
B.2.3 Resistencia a tracción directa
En general, la resistencia a tracción directa es alrededor del 15% al 35% de laresistencia a la compresión. La medida de la resistencia a tracción directa es mássensible a las condiciones de ensayo que la determinación de la resistencia acompresión. Un aumento en el contenido de humedad dentro de las probetas reduce laresistencia a tracción observada. La influencia del contenido de humedad uniformementedistribuido es similar al de la resistencia a compresión.
B.2.4 Resistencia al corte
Se dispone de pocos valores de resistencia al corte. En un corte puro con una piezacilíndrica sobre una perforación de igual diámetro, la resistencia al corte puede asumirseque está entre el 20% y el 30% de la resistencia a compresión.
B.3 Contenido de humedad
B.3.1 El movimiento de humedad a través de los poros de materiales de construcción esun proceso muy complejo. Por ello, para predicciones prácticas se han introducidosuposiciones simplificadas. Este hecho debe tenerse en cuenta si la exactitud y ladispersión de los resultados calculados está impuesta.
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Hay al menos tres diferentes orígenes del agua en el HC. Inmediatamente después delautoclave, el HC contiene aproximadamente 30% de agua en peso del material seco. Esteexceso de agua se pierde bajo condiciones normales al aire después de unos pocos años(Figura B.3). En caso que la humedad relativa que lo rodea aumente temporalmente, el HCtomará agua de nuevo por absorción y condensación capilar. Finalmente si la superficie deun elemento estructural está en contacto con agua en estado líquido, el materialabsorberá agua rápidamente por succión capilar (ver Figura B.4).
B.3.2 Transferencia de agua líquida
B.3.2.1 Succión capilar
Si la superficie de un material poroso está en contacto con agua líquida, el agua esabsorbida por succión capilar. Un método de ensayo determina el coeficiente deabsorción de agua por succión capilar. Bajo suposiciones simplificadas, se puede deducirla siguiente relación:
wwtaw =
en que:
w = es el agua absorbida por unidad de área (kg/m2);
wa = es el coeficiente de absorción de agua (kg/m2h1/2);
wt = es la duración del contacto con agua (h).
wa del HC depende de la densidad seca del material y de la distribución del tamaño deporos. Los valores típicos de
wa se encuentran entre 4 y 8 kg/m2h1/2.
La penetración del agua en el material se expresa en función del tiempo. Este procesopuede describirse simplificadamente con la siguiente ecuación:
wcscstx β=
en que:
csx = es la profundidad de penetración de agua (m);
csβ = es el coeficiente de penetración de agua (m/h1/2).
Valores típicos de cs
β se encuentran entre 0,01 y 0,03 m/h1/2.
La razón csw
a β/ indica el porcentaje de poros disponibles para llenarse por succióncapilar. Este valor corresponde a la capacidad de agua del material poroso.
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B.3.2.2 Permeabilidad al agua
Si un líquido es presionado a través de un material poroso, el flujo resultante puededescribirse por la Ley General de Darcy.
XP
nKJ
v ∆∆==
en que:
vJ = es el volumen del flujo a través del material (m3/s m2);
K = es el coeficiente de permeabilidad al agua líquida (m2);
n = es la viscosidad del líquido (N s/m2);
P∆ = es la diferencia de presión aplicada (N/m2);
X∆ = es el espesor de las probetas (m2).
El coeficiente de permeabilidad del agua, K , se ha encontrado que está entre 10-12 y10-13 (m2).
La permeabilidad al gas depende del grado de saturación de agua. En el estado seco sehan encontrado valores típicos de K = 2 x 10-14 (m2) para el HC.
B.4 Consideraciones para prevenir la acción del agua de lluvia en elementos debloques de hormigón celular
B.4.1 Las terminaciones externas de muros deben entregar una protección climáticaefectiva. Hay varios tipos de tratamiento para conseguir este objetivo. El criterioprincipal para escoger el material de recubrimiento más adecuado es:
Adherencia 0,1 - 0,3 MPa
Alargamiento de rotura mín 1% a 20°C
Permeabilidad al vapor WDD > 0,85 ó Sd< 1 m
Repulsión al agua w < 0,5 kg/(m x h0,5)
Si se coloca una capa imprimante sobre la superficie externa con una dispersión deacrilato o resinas equivalentes se favorece la adherencia con la segunda capa.
Entre los compuestos de recubrimientos comerciales disponibles que se pueden aplicarcon brocha o rocío, han dado buenos resultados aquellos cuyas bases son resinasacrílicas.
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El espesor del recubrimiento está sujeto a las recomendaciones del fabricante y dependedel tipo y/o textura del sustrato. El espesor promedio del recubrimiento puedeexpresarse en función del consumo:
100NVVe c
rec×=
en que:
rece = espesor del recubrimiento seco, en µm;
cV = consumo en ml/m2;
NV = contenido de materias no volátiles, como porcentaje en volumen.
Una protección climática efectiva puede conseguirse cuando se alcanzan los siguientesrequisitos mínimos:
espesor de recubrimiento aprox. 1 mm
cantidad de recubrimiento 1 200 g/m2 - 1 800 g/m2
Normalmente la aplicación del recubrimiento requiere tres operaciones:
capa imprimante
capa básica
capa de terminación
No se debe aplicar el recubrimiento sobre las áreas de juntas de muros selladas elásticao plástico-elásticamente.
Se deben seguir las recomendaciones del fabricante para todas las operaciones ya quelas capas imprimantes y de terminación deben ser compatibles. Los recubrimientosexteriores deben ser repelentes al agua para asegurar protección contra la lluvia. Cuandose utilicen bloques de hormigón celular que contengan una protección externa, debencolocarse materiales de protección en las juntas horizontales y verticales para mejorar laimpermeabilidad de las juntas.
B.4.2 Construcciones con bloques de hormigón celular
Deben considerarse que los siguientes factores afectan la resistencia a la penetración dela lluvia para todas las albañilería:
a) presencia de terminación sobre la superficie externa;
b) calidad de la mano de obra;
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c) composición del mortero;
d) espesor del muro;
e) presencia de huecos;
f) diseño arquitectónico.
Para entregar una adecuada resistencia a la penetración de la lluvia se dispone desistemas de revoques (estucos). En casos severos, como resistencia total a lluviadirigida, puede ser necesario usar recubrimientos externos.
Los requisitos de los estucos externos son normalmente muy numerosos y requierenmayor preocupación para especificar que los internos. Además de buena permeabilidadal vapor (de acuerdo al tipo de construcción), los estucos externos deben tener buenaadherencia, compatibilidad con las propiedades mecánicas, suficientemente bajaabsorbencia de agua y resistencia climática.
Los requisitos para las propiedades de protección climática de los estucos varíandependiendo del nivel de exposición de acuerdo con la siguiente clasificación:
Clase 1 : Baja exposición a lluvia dirigida: Sin requisitos.
Clase II : Mediana exposición a lluvia dirigida: Estucos obstruyentes del aguaSe pide: Coeficiente de absorción de agua w ≤ 2 kg/(m x h0,5).
Clase III : Estucos repelentes al agua:Requisitos: w∙Sd ≤ 0,2 kg/(m x h0,5)
w ≤ 0,5 kg/(m x h0,5)
Sd ≤ 2 m
El estuco no debe ser, en general, más resistente que el material sobre el que ha sidocolocado.
B.4.3 Terminaciones externas de muros
Unidades de muro
El tratamiento más corriente es la aplicación de una pintura acrílica en dos manos. Hayuna gran variedad de texturas superficiales y entregan una excelente resistencia alclima, tiene buena permeabilidad al vapor y altas propiedades elásticas.
Previo a la aplicación de la terminación, las juntas entre las unidades deben rellenarse.Las juntas de dilatación requieren un sellado con un mástic u otro compuesto de selladoflexible.
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Albañilería de bloques
Se han usado diversos tipos de recubrimientos superficiales para dar una resistenciaclimática completamente efectiva. Estos van desde láminas hasta estucos de cemento.Las mezclas más apropiadas deben ser aplicadas en dos o tres capas de acuerdo algrado de exposición del área en que se está construyendo.
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NORMA CHILENA OFICIAL NCh 2432.Of1999
I N S T I T U T O N A C I O N A L D E N O R M A L I Z A C I O N ! I N N - C H I L E
Bloques macizos de hormigón celular - Especificaciones
Autoclaved aerated concrete blocks - Specifications
Primera edición : 1999
Descriptores: bloques, hormigón celular, requisitos
CIN 91.100.30
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