Webinnar NCH170

Seminario NCh 170-2016 Carmen Paz MuĂąoz Effa

Agenda 1. Antecedentes generales actualización normativa 2. Comparación general entre NCh170:1985 y NCh 170:2016.

3. Cambio de probeta cúbica a cilíndrica.

4. Incorporación de los conceptos de madurez y durabilidad.

5. Términos y definiciones fundamentales vigentes en NCh170-2016.

6. Condiciones de colocación.

7. Condiciones de control de hormigones.

8. Ronda de consultas y comentarios.

Antecedentes Previos Estudio NCh170-2016 • Anteproyecto: 16 reuniones (año 2011) • 1°Consulta Pública: 376 observaciones • 1°Comité: 26 reuniones

6 reuniones Subcomité de durabilidad • 2° Consulta Pública: 188 observaciones • 2°Comité : 56 reuniones • Disenso 4

Antecedentes Previos

5

Antecedentes Previos - Disenso • NCh 170 – Versión 1985

• NCh 170 – Cláusula en Disenso

6

Antecedentes Previos - Disenso Resoluciรณn del Consejo del INN

7

Principales innovaciones de NCh170 2016 Grados de resistencias en probetas cilíndricas Resistencia “potencial” Durabilidad Concepto “madurez” Dejar de ser “manual de construcción” y recuperar concepto de “norma del material hormigón” Promocionar creatividad e ingeniería mediante desempeño más que “recetas a cumplir” Incorporar al proyectista como actor relevante Actualizar conceptos de nuevos conocimientos, métodos y aplicaciones

9

3. TĂŠrminos y definiciones ModificaciĂłn

NCh170 Of.85

Mantiene

3. Términos y definiciones

Incorpora

• Madurez: Concepto que utiliza el principio de que la resistencia que el hormigón alcanza a una determinada edad depende de las temperaturas a las que ha estado sometido durante dicho período El grado de madurez se puede calcular con la siguiente fórmula:

T: es el promedio de la temperatura en cada intervalo de tiempo; To: es la temperatura bajo la cual se asume que la hidratación del cemento se detiene; Δt: es el intervalo de tiempo en horas o días.

3. Términos y definiciones Elimina

• Razón agua/cemento: Se elimina • Cementante: no se considera Anexo A En esta revisión de NCh170, no se ha considerado el uso de concepto de material cementante, dado que no existe el marco normativo y regulatorio nacional para caracterizar y controlar su uso. Por lo anteriormente mencionado se hace relevante comenzar el estudio de la normalización de estos materiales constituyentes del hormigón.

4. Clasificación del hormigón por resistencia mecánica

Modificación

4.1 Clasificación por resistencia a compresión El hormigón se clasifica según su resistencia especificada a compresión a los 28 días, f´c, especificada en probetas cilíndricas de 150 mm de diámetro y 300 mm de altura, según NCh1017 y NCh1037, como se indica en Tabla 1.

H20

G17

H30

G25

H35

G30

Conversión (NCh1998)

5. Requisitos y designación del hormigón

Modificación

5.1 El hormigón debe cumplir la resistencia especificada de proyecto, los requisitos de durabilidad y los otros requisitos indicados en esta norma.

5.3 La designación del hormigón debe considerar como mínimo los parámetros siguientes: a) grado de resistencia mecánica especificada; b) fracción defectuosa; c) tamaño máximo nominal del árido; y d) Asentamiento de cono.

5.4 Adicionalmente y de acuerdo a las características de un proyecto específico, la designación según 5.3, se puede complementar con otras características del hormigón.

Nomenclatura • G 30 (10) 20 10

Cono de Abrams: Bombeado ≥ 10 cm; Colocación normal: 6, 8 cm

G: grado, controlado en probeta cilíndrica XX: Resistencia en Mpa (XX): Fracción defectuosa

Tamaño máximo árido (mm)

Diseño Estructural Construcción

5. Requisitos y designación del Modificación hormigón •

NCh 170 – Versión 1985

•

NCh 170 – Cláusula en Disenso

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6. Requisitos por durabilidad del hormigón Incorpora

6.1.1 La durabilidad del hormigón depende de sus propiedades y de la presencia de agentes internos o externos que generen ataque al elemento estructural.

Un hormigón con una baja permeabilidad incrementa la durabilidad del hormigón y colabora en la protección de las armaduras frente a la corrosión. Lo anterior se puede evaluar por medio de ensayos de desempeño del hormigón realizados en laboratorio y/o terreno.

6. Requisitos por durabilidad del hormigón 6.3 Requisitos de durabilidad debido a la acción de agentes internos 6.3.1 Contenido máximo de sulfatos 6.3.2 Contenido máximo de cloruros 6.3.3 Reacción árido álcali

Incorpora

6. Requisitos por durabilidad del hormigón

Incorpora

6.3 Requisitos de durabilidad debido a la acción de agentes internos

6.3.1 Contenido máximo de sulfatos

El contenido máximo de sulfatos en el hormigón, expresados como SO4, debe ser menor o igual que el 2% del peso del cemento y corresponde a la contribución total de los componentes del hormigón, excluyendo el cemento. Se pueden utilizar áridos y agua cuyos contenidos de sulfatos superen los valores máximos establecidos en las NCh163 y NCh1498, siempre que el contenido máximo de sulfatos en el hormigón no supere lo establecido precedentemente.

Incorpora 6.3 Requisitos de durabilidad debido a la acción de agentes internos

6. Requisitos por durabilidad del hormigón

6.3.2 Contenido máximo de cloruros

Se pueden utilizar áridos y agua cuyos contenidos de cloruros superen los valores máximos establecidos en NCh163 y NCh1498, siempre que el contenido máximo de cloruros en el hormigón no supere lo establecido precedentemente.

6. Requisitos por durabilidad del hormigón

Incorpora

6.3 Requisitos de durabilidad debido a la acción de agentes internos

6.3.3 Reacción árido álcali Cuando se disponga de áridos clasificados según NCh163 como reactivos o potencialmente reactivos y además el hormigón va a estar expuesto a un ambiente de alta humedad o sumergido, es posible utilizar estos áridos si se cumple alguna de las condiciones siguientes: Extracto NCh170 a) Materiales conocidos y referencia a uso de cementos con puzolana

b) Cementos con contenido de álcalis solubles en agua, expresado como sodio equivalente menor o igual a 0,6%

c) Expansión (ASTM 227) menor a 0,05% a 3 meses o menor a 0,10% a 6 meses

d) se cuente con estudios especiales que permitan su uso

6. Requisitos por durabilidad del hormigรณn

Incorpora

6.3 Requisitos de durabilidad debido a la acciรณn de agentes externos

6.4.1 Congelaciรณn y deshielo 6.4.2 Ataque externo de sulfatos 6.4.3 Ataque por agentes externos que provocan corrosiรณn 6.4.4 Hormigones de baja permeabilidad Hormigรณn Armadura CO2 ClH2O O2

Recubrimiento

6. Requisitos por durabilidad del hormigón

Incorpora 6.4 Requisitos de durabilidad debido a la acción de agentes externos 6.4.1 Congelación y deshielo

6.4.1.2 La tolerancia en el contenido de aire es de ±1,5%. Para hormigones de grado superior a G35, el contenido total de aire indicado en Tabla 4 se puede reducir en un punto porcentual.

6.4.1.3 Independiente del grado de exposición, se puede utilizar hormigones con resistencias y contenidos de aire distintos a los prescritos, si se demuestra mediante ensayos de comportamiento del hormigón que la expansión máxima obtenida no es mayor que 0,05%. Este ensayo se realiza según NCh2185, sobre probetas que tengan 28 días de edad.

6. Requisitos por durabilidad del hormigรณn 6.4 Requisitos de durabilidad debido a la acciรณn de agentes externos

6.4.2 Ataque externo de sulfatos

6. Requisitos por durabilidad del hormigón

Incorpora

6.4 Requisitos de durabilidad debido a la acción de agentes externos

6.4.2 Ataque externo de sulfatos 6.4.2.4. La Tabla 7 establece los requisitos que debe cumplir el hormigón según el grado de exposición. Para cada grado de exposición, el hormigón debe cumplir con el requisito de resistencia mínima especificada y con uno de los siguientes requisitos: dosis mínima de cemento o profundidad de penetración de agua, lo que debe quedar establecido en la especificación técnica del proyecto.

6. Requisitos por durabilidad del hormigรณn

Incorpora 6.4 Requisitos de durabilidad debido a la acciรณn de agentes externos

6.4.3 Ataque por agentes externos que provocan corrosiรณn

Incorpora

6. Requisitos por durabilidad del hormigรณn 6.4 Requisitos de durabilidad debido a la acciรณn de agentes externos

6.4.4 Hormigones de baja permeabilidad

Otros cambios 1985

2016

28

TĂŠrminos y definiciones importantes incorporadas

TĂŠrminos y definiciones importantes incorporadas

Madurez La resistencia del hormigĂłn, a una determinada edad, depende de las temperaturas a las que ha estado sometido durante dicho perĂ­odo 30

TĂŠrminos y definiciones importantes incorporadas

31

Colocación de hormigón Altura máxima de vaciado según asentamiento de cono NCh170-1985  Entre 0 - 4 cm., máximo 2.0 metros de altura.  Entre 4 - 10 cm., máximo 2.5 metros de altura.  Mayores a 10 cm., máximo 2.0 metros de altura.

NCh170-2016

Recomendaciones de colocaciรณn NCh170-2016

33

34

Colocación de hormigón Temperaturas Nch170-1985  Temperatura ambiente > 5°C.  Dimensión mínima del elemento < 0.8 m.,temperatura máxima del hormigón 35°C.  Dimensión mínima del elemento > 0.8 m.,temperatura máxima del hormigón 16°C.

NCh170-2016

Hormigonado en tiempo frio y tiempo de alta evaporación de agua

Curado segĂşn NCh170-2016

Curado segĂşn NCh170-2016

Desmolde segĂşn NCh170-2016

Desmolde segĂşn NCh170-2016

Tiempos mĂ­nimos

ÂżCĂłmo medir la resistencia de desmolde?

Concepto de Madurez

Cada Hormigón tiene su propia relación MadurezResistencia

Asumiremos To = 0 °C

Concepto de Madurez Hormigรณn a igual madurez tiene igual resistencia, la que puede ser alcanzada en funciรณn de la edad y de la temperatura

Concepto de Madurez Determinaciรณn curva Madurez - Resistencia En laboratorio, bajo condiciones controladas, registra la temperatura del hormigรณn y ensayan a compresiรณn varias probetas diferentes edades con lo que se puede tener grรกfico madurez-resistencia.

se se a un

Determinación Curva Madurez G25 (10) 20 10

Edad Resist comp Madurez (días) (MPa) ∑ (ºCxhora) 0 0

Curva de calibración G25(10)

6,2

552

2

35

10,2

1104

3

30

14,5

1656

25

4

17

2208

5

18,1

2760

7

23,2

3864

28

28,8

15456

Resistencia MPa

1

20 15 10 5 0

0

100

200

300

400

Madurez (ºC x dia)

500

600

700

Determinación Curva Madurez

Condición en obra mes 2 Tiempo (días) 0 0,5 1 1,5 3 7 7-28

Madurez en obra Mes 2 Madurez acumulada 0 7,5 18,5 32,5 71,5 159,5 207,5

250 200 150 100 50 0

0

1

2

3

4

5

6

dias

5, 2 días

7

8

……Método de madurez • Resistencia estimada en forma oportuna. Se eliminan los tiempos de espera de resultados de muestras.

• Permite ajustar a frecuencia de muestreo normativo (150 m3), sobremuestreo por madurez.

• Permite abrir a tránsito un pavimento.

• Postensado de losas con resistencias reales conocidas.

• Determina el tiempo apropiado de descimbre.

• Método de control para tiempos de curado o de aplicación de protecciones en clima adverso.

• Disminuye riesgos en invierno por sobreestimar las resistencias en la obra y permite ahorrar tiempo por subestimarlas en verano.

NCH170-2016. Criterios de aceptaciรณn

Hormigรณn Fresco Hormigรณn Endurecido

NCh170-2016. Ensayos, frecuencia y trazabilidad

Recordandoâ&#x20AC;¦ ACI318

NCh170-2016

¿Cuál es el Tipo de Resistencia considerado en el Diseño Estructural?

Producción de hormigón

Compactación y madurez normalizada

Resistencia POTENCIAL

Todos los aspectos relativos a Diseño Estructural, Serviciabilidad y Durabilidad se basan, y refieren, a la

Resistencia Especificada, es decir, la Resistencia Potencial (f´c en ACI 318)

Diferentes Tipos de Resistencias a Compresión Producción de hormigón

Compactación y madurez normalizada Resistencia POTENCIAL

Colocación y compactación en la estructura Condiciones de servicio y efectos de largo plazo por el medio ambiente Madurez en ambiente de obra

Estimación Resistencia POTENCIAL

Estimación Resistencia REAL

MayorĂ­a de los laboratorios cumplen la normaâ&#x20AC;Ś

Causas de Resistencias Bajas Tasa de carga lenta Refrentado con aceite Refrentado de curado insuficiente

Existe una gran cantidad de causas por las cuales las resistencias no son representativas del hormigón confeccionado…

Reforzamiento con barra de apisionado Refrentado descantillado M ezcla húmeda sometida a vibraciones Terminación en pendiente, nivelado por el refrentado Refrentado grueso Golpeteo excesivo Un día a 37°F , mezclado a 46°F Tres días a 37°F, mezclado a 73°F M anejo descuidado Extremos no perpendiculares al eje Diámetro disparejo Carga excéntrica Extremo convexo refrentado Terminación áspera , huecos de aire bajo el refrentado M olde plástico 7 días en obra a 73°F, sin adición de humedad

(Fuente: ACI Materials Journal, V.97, N°2, marzo-abril 2000)

M olde de cartón Reutilización de los moldes plásticos 7 días en obra, temperatura cálida Terminación áspera antes de recubrir Extremos cóncavos P artícula plana, orientación vertical Compuestos de recubrimiento suave, débil Refrentado de goma, sin restricción Congelación inmediata por 24 horas Consolidación Insuficiente Extremos Convexos

0

10

20

30

40

50

Pérdida de Resistencia (%)

60

70

80

Recordar de NCh1017-2009

Curado recomendado de probetas El método más confiable es sumergir en agua saturada de cal (2 gramos de cal/L) las probetas recién moldeadas. Esto permite desarrollar toda la potencialidad del hormigón y, además disminuir la dispersión de resultados.

• Meses de verano, de Noviembre a Abril, mantenerse a una temperatura de entre 16°C y 27°C.

Piscina de curado, 16 ºC a 27ºC

Permiten mantener un buen cuidado sobre probetas, se recomienda este método desde Abril a Noviembre y especialmente en épocas con climas fríos.

Las probetas deben ser ubicadas en un lugar sin vibraciones ni tránsito de personal o equipos, que permita el correcto cuidado sobre las muestras mientras estas permanecen en obra, tiempo que por lo general es de 1 día.

Cajón de curado, 16 ºC a 27ºC

Reflexiones Finales 1. Norma del 2016: Por desempeño 2. Incorporación del concepto de madurez • •

Control y avance No reemplaza control de resistencia potencial

3. Incorporación de concepto de durabilidad • •

Agentes externos (calculista) Agentes internos (fabricante de la mezcla)

4. Condiciones de colocación • • •

Cambios en altura de vaciado y terminación superficial, ET complementarias Temperaturas Condiciones adversas (alta evaporación de agua y frio)

5. Condiciones de control de hormigones • •

Probeta cilíndrica Énfasis en condiciones de probetas en obra, responsabilidad de la obra, curado en agua entre 16 y 27 ºC 57