LibroAbierto CC Cap2 T2-3 Hormigon by Josep Castellano Costa

Comisiรณn de Investigaciรณn LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

Análisis Técnico del Proceso Constructivo de la Edificación Enero de 2005 Autores: Josep Castellano Costa, (Capítulo I, Temas 1 al 6) Xavier Fitó Font, (Capítulo I, Tema 7) Josep María Arjona Borrego, (Capítulo II, Tema 1) Rocío García-Espina Soler, (Capítulo II, Tema 2) María Belén Recondo Pérez, (Capítulo II, Tema 3) Juan Miguel García Morales, (Capítulo II, Tema 4) Juan Manuel Rosillo Gutiérrez, (Capítulo II, Tema 5) Antonia Jiménez Rabaneda, (Capítulo, Tema 6) Milagros Igual Sánchez (Capítulo II, Tema 7) Albert Ribera Roget, (Capítulo III, Tema 1 y 2) Jesús Rodríguez Casellas, (Capítulo III, Tema 1 y 2) Luis Pamos Bueno, (Capítulo IV, Tema 1) Manuel Muñoz Hidalgo, (Capítulo IV, Tema 2) Amadeu Escriu Giró, (Capitulo V, Tema 1 y 2) Pedro-Antonio Begueria Latorre, (Capítulo VI, Tema 1 y 2) 2

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

Capitulo II. Reconocimientos Previos y Ensayos de Control de Calidad en la Edificacion

Tema II CONTROL ESTADISTICO DEL HORMIGON EN LA EHE

Comisiรณn de Investigaciรณn LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

CONTROL ESTADISTICO DEL HORMIGON EN LA EHE A - Consideraciones previas B - Control estadístico del hormigón en la EHE B.1 Establecimiento de los lotes de control B.2 Designación del número de amasadas por lote B.3 Determinación de la resistencia estimada de cada lote

C - Ejemplos prácticos C.1 Una vda. Unifamiliar Urb. La Costa P-13. Málaga C.2 Nave Industrial Polígono La Cruz. Marbella C.3 16 vdas. Camino Candelaria. Rincón de la Victoria

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

CONTROL ESTADISTICO DEL HORMIGON EN LA EHE D - Síntesis fotográfica de los procesos de muestreo, medidade la consistencia, elaboración, curado, refrentado y ensayo de compresión simple de probetas de hormigón

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

Capitulo II. Reconocimientos Previos y Ensayos de Control de Calidad en la Edificacion

Tema III ESTUDIO DE LA AGRESIVIDAD DE LAS AGUAS AL HORMIGร N

Comisiรณn de Investigaciรณn LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

ESTUDIO DE LA AGRESIVIDAD DE LAS AGUAS AL HORMIGÓN A - Introducción B - Instrucción de hormigón estructural (ehe) C - Agresividad de las aguas C.1 C.2 C.3 C.4 C.5 C.6 C.7

Consideraciones generales Ph Residuo seco Amonio Dióxido de carbono libre Magnesio Sulfatos 42

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

ESTUDIO DE LA AGRESIVIDAD DE LAS AGUAS AL HORMIGร N D - Casos prรกcticos E - Bibliografia

Comisiรณn de Investigaciรณn LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

Capitulo II. Reconocimientos Previos y Ensayos de Control de Calidad en la Edificacion

Tema II CONTROL ESTADISTICO DEL HORMIGON EN LA EHE

1141

Comisiรณn de Investigaciรณn LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

A. Consideraciones previas

La Instrucción de Hormigón Estructural -EHE- contempla como aspectos fundamentales para controlar la calidad del hormigón la verificación de su resistencia, consistencia y durabilidad. El control de la resistencia puede requerir, inicialmente, la realización de ensayos previos o característicos con objeto de determinar la dosificación a emplear y contrastar, antes del inicio del hormigonado, que la resistencia característica real del hormigón no es inferior a la de proyecto. No obstante, este control se realiza, de forma preceptiva, a lo largo de la ejecución de la obra comprobando que la resistencia característica del hormigón vertido es igual o superior a la de proyecto.

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema II Control estadístico del hormigón en la EHE

1142

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

A. Consideraciones previas

Para ello la norma establece tres modalidades de control (Artículo 88 de la EHE): 1.

Control a nivel reducido.

Control al 100 por 100.

Control estadístico del hormigón.

Es, precisamente, esta última modalidad la que debido a su mayor profusión se analiza a continuación.

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema II Control estadístico del hormigón en la EHE

1143

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

B. Control estadístico del hormigón en la EHE

Este control nos permitirá conocer la resistencia de una fracción del total de las amasadas vertidas en obra. Para ello será necesario establecer los lotes de control, definir el número de amasadas que se realizarán por lote y, por último, determinar la resistencia estimada de cada lote

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema II Control estadístico del hormigón en la EHE

1144

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

B.1. Establecimiento de los lotes de control Se dividirá la obra en partes o lotes siguiendo los criterios de la tabla 88.4.a de la EHE. No podrán mezclarse en un mismo lote elementos de tipología estructural distinta, es decir, que pertenezcan a columnas distintas de la tabla. Además, todas las amasadas de un mismo lote procederán del mismo suministrador, estarán elaboradas con las mismas materias primas y serán el resultado de la misma dosificación nominal. Se consideran tres tipologías estructurales: 1.

Estructuras que tienen elementos comprimidos.

Estructuras que tienen únicamente elementos sometidos a flexión.

Macizos.

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema II Control estadístico del hormigón en la EHE, en la EHE

1145

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

Tabla 88.4.A: limites máximos para el establecimiento de los lotes de control TIPO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES Estructuras que tienen elementos comprimidos (pilares, pilas, muros portantes, pilotes, etc.)

Estructuras que tienen únicamente elementos sometidos a flexión (forjados de hormigón con pilares metálicos, tableros, muros de contención, etc.)

Macizos (zapatas, estribos de puente, bloques, etc.)

Volumen de hormigón

100 m³

Número de amasadas (1)

100

2 semanas

1 semana

500 m²

1.000 m²

---

Límite superior

Tiempo de hormigonado Superficie construida Número de plantas

(1) Este límite no es obligatorio para obras de edificación Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema II Control estadístico del hormigón en la EHE, en la EHE

1146

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

B.1. Establecimiento de los lotes de control La norma contempla, por tanto, tres tipos de tipologías estructurales: 1.

Estructuras con elementos comprimidos. La columna de la izquierda engloba no sólo aquellos elementos que trabajan a compresión (pilares, muros portantes, pilotes...) sino que también abarca a elementos que, aún trabajando a flexión, incluyan zonas comunes con elementos comprimidos (estructuras de pórticos, forjados apoyados en muros portantes...). Se justifica este extremo dada la importancia de controlar los nudos comprimidos que se ejecutan cuando se procede al hormigonado de los elementos que trabajan a flexión. En estos casos los lotes incluirán tanto a los elementos comprimidos como a los flexionados. Solamente se deben separan en lotes distintos estos elementos cuando las amasadas de unos y otros no cumplan alguna de las tres condiciones expresadas anteriormente. Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema II Control estadístico del hormigón en la EHE, en la EHE

1147

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

B.1. Establecimiento de los lotes de control Esto puede ocurrir cuando, por ejemplo, se empleen hormigones de distinta resistencia en pilares y forjados o cuando el hormigón de los forjados proceda de una central de hormigonado mientras que el de los pilares sea fabricado en obra. En estos casos se programarían lotes para los elementos comprimidos y otros independientes para los elementos flexionados, siguiendo los criterios de las columnas izquierda y central, respectivamente. 2.

Estructuras con únicamente elementos trabajando a flexión.La columna central engloba a aquellos elementos que trabajan solamente a flexión (muros de contención, vigas y forjados apoyados sobre muros de fábrica de ladrillo o pilares metálicos...).

Macizos. La columna de la derecha engloba a elementos macizos tales como zapatas, bloques, etc. Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema II Control estadístico del hormigón en la EHE, en la EHE

1148

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

B.1. Establecimiento de los lotes de control Por tanto, la diferencia esencial respecto a la anterior Instrucción EH-91 reside en que, mientras la EH-91 distinguía entre “elementos estructurales”, la EHE distingue entre “tipologías estructurales”. Los elementos estructurales tienen funciones resistentes diferentes, sin embargo, en las tipologías estructurales pueden coincidir elementos cuya función resistente difiera. La EHE admite que los límites de la tabla 88.4.a se aumenten al doble siempre que el hormigón proceda de una central de hormigón preparado en posesión de un Sello o Marca de Calidad. Además, deberán cumplirse las siguientes condiciones: 

Los resultados de control de producción están a disposición del Peticionario y deberán ser satisfactorios. La Dirección de Obra revisará dicho punto y lo recogerá en la documentación final de obra.



El número mínimo de lotes que deberá muestrearse en obra será de tres, correspondiendo, si es posible, a lotes relativos a los tres tipos de elementos estructurales que figuran en la tabla 88.4.a Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema II Control estadístico del hormigón en la EHE, en la EHE

1149

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

B.1. Establecimiento de los lotes de control



En el caso de que en algún lote la fest fuera menor que la resistencia característica de proyecto, se pasará a realizar el control normal sin reducción de intensidad, hasta que en cuatro lotes consecutivos se obtengan resultados satisfactorios.

La utilización del concepto de “elemento estructural” en vez de “tipología estructural” no coincide con la idea concebida en esta Instrucción sino que parece una errónea adaptación del criterio plasmado en la anterior Instrucción EH-91. La aplicación del segundo condicionante puede implicar, en obras de escasa entidad, que el número de lotes sea superior al que resultaría en una normal adaptación de la tabla 88.4.a.

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema II Control estadístico del hormigón en la EHE, en la EHE

1150

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

B.1. Establecimiento de los lotes de control

Este podría ser el caso de una vivienda con una cimentación por zapatas con un volumen inferior a 100 m³ y una estructura de pórticos de dos plantas de 100 m². Si consideramos los límites de la tabla 88.4.a, el control de la resistencia exigiría la realización de dos lotes de control, uno en zapatas y otro en estructura. Sin embargo, si aplicamos los criterios válidos para una central con sello de calidad deberemos programar un numero mínimo de tres lotes, uno en zapatas, otro en pilares y el último en forjados, es decir, un lote por cada elemento estructural. Evidentemente, en este caso no sería de utilidad la aplicación de esta alternativa.

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema II Control estadístico del hormigón en la EHE, en la EHE

1151

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

B.2. Designación del número de amasadas por lote Una vez definidos los lotes preceptivos se establecerá cual será el número de amasadas “N” que compondrán cada lote. Este número dependerá de la resistencia del hormigón a controlar de forma que cuanto mayor sea aquella mayor será la intensidad del muestreo a efectuar sobre el hormigón. El criterio a seguir será el siguiente: Si fck 25 N/mm², N2 Si 25 N/mm²<fck 35 N/mm², N4 Si fck>35 N/mm², N6 Cada amasada -unidad de producto- estará representada por un número igual o superior a dos probetas cilíndricas de 15x30 cm. cuyo ensayo deberá realizarse a 28 días de edad. Se tomarán al azar entre el total de amasadas de la obra sometida a control.

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema II Control estadístico del hormigón en la EHE, en la EHE

1152

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

B.3. Determinación de la resistencia estimada de cada lote Obtenidas las resistencias de las “N” amasadas controladas en cada lote y, ordenadas de menor a mayor, de la siguiente forma: x1  x2  ....  xm  ...  xN Se define como resistencia característica estimada la que cumple las siguientes expresiones: Si N<6: fest = kN x1 Si N6: fest = 2 [(x1+ x2+...+ xm-1) / (m-1)] - xm no menor que kN x1 Donde: kN: Coeficiente aplicado según tabla 88.4.b de la EHE. x1: Resistencia de la amasada de menor resistencia. m: N/2 si N es par. m: (N-1)/2 si N es impar Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema II Control estadístico del hormigón en la EHE, en la EHE

1153

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

B.3. Determinación de la resistencia estimada de cada lote Una de las principales novedades de la EHE respecto a la EH-91 es, precisamente, la determinación del KN que deberá aplicarse a cada lote. Mientras la EH-91 establecía un valor fijo que dependía de la procedencia del hormigón, la EHE asocia el valor del KN al recorrido relativo de las distintas amasadas que componen el lote. La fórmula para calcular el recorrido relativo es la siguiente: r = [(xmax - xmin) / xm] Donde: r: Recorrido relativo. xmax:: Valor mayor de la resistencia entre las amasadas controladas en el lote. xmin:: Valor menor de la resistencia entre las amasadas controladas en el lote. xm:: Valor medio de la resistencia de todas las amasadas controladas en el lote.

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema II Control estadístico del hormigón en la EHE, en la EHE

1154

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

B.3. Determinación de la resistencia estimada de cada lote Hormigones fabricados en central CLASE A N

2 3 4 5 6 7 8

Recorrido relativo máximo, r

0.29 0.31 0.34 0.36 0.38 0.39 0.40

CLASE B

CLASE C

KN Con sello de calidad

Sin sello de calidad

Recorrido relativo máximo, r

Otros casos

0.93 0.95 0.97 0.98 0.99 1.00 1.00

0.90 0.92 0.94 0.95 0.96 0.97 0.97

0.40 0.46 0.49 0.53 0.55 0.57 0.59

0.85 0.88 0.90 0.92 0.94 0.95 0.96

0.50 0.57 0.61 0.66 0.68 0.71 0.73

0.81 0.85 0.88 0.90 0.92 0.93 0.95

0.75 0.80 0.84 0.87 0.89 0.91 0.93

Tabla 88.4.B: valores de kn Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema II Control estadístico del hormigón en la EHE, en la EHE

1155

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

B.3. Determinaciรณn de la resistencia estimada de cada lote Para iniciar la determinaciรณn del valor del KN, se acepta la clasificaciรณn (A, B รณ C) que declare el suministrador en funciรณn del coeficiente de variaciรณn. Igualmente, deberemos informarnos acerca de si estรก o no en posesiรณn del Sello INCE de Calidad. Una vez conocidos los valores de las resistencias de las distintas amasadas que componen cada lote, se calcularรก el recorrido relativo de las mismas y se comprobarรก que es igual o inferior al establecido en la tabla 88.4.b para la clase de instalaciรณn declarada por el suministrador. En este caso se aplicarรก el KN que corresponda. Si en alguno de los lotes se detectase que el recorrido relativo es superior al correspondiente para la instalaciรณn en cuestiรณn, se considerarรก el nuevo valor del KN que corresponda y se aplicarรก tanto a este lote como a los siguientes. Se procede de igual forma con los lotes sucesivos, pudiendo recuperarse la clasificaciรณn correspondiente al nivel inmediatamente anterior si en cinco lotes consecutivos se han obtenidos valores del recorrido relativo iguales o inferiores al establecido en la tabla para dicho nivel. A este quinto lote y a los siguientes ya se les aplicarรญa el nuevo KN. Es importante resaltar que cualquier mejora de la clasificaciรณn sรณlo podrรก producirse de una en una Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificaciรณn,Tema II Control estadรญstico del hormigรณn en la EHE, en la EHE

1156

Comisiรณn de Investigaciรณn LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

C.1. Una vda. Unifamiliar Urb. La Costa P-13. Málaga Aplicando los criterios de la tabla 88.4.a resultarían los siguientes lotes de control: Column a izquierd a

Medición: Nº lotes

Column a derecha

Medición : Nº lotes

Volumen de hormigón

100 m3

166/100= 2

100 m³

44/100= 1

Tiempo de hormigonado

2 semana s

6/2=3

1 semana

1/1= 1

Superficie construida

500 m2

690/500= 2

Número de plantas

3/2=2

Límite superior

Por tanto, tendremos que en la estructura habrá que considerar tres lotes de control mientras que en la cimentación se realizará un único lote. Al ser la resistencia del hormigón 25 N/mm² adoptaremos un número de amasadas por lote igual a dos (N=2). Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema II Control estadístico del hormigón en la EHE, Ejemplos

1157

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

C.1. Una vda. Unifamiliar Urb. La Costa P-13. Málaga 1.

Estructura de forjados reticulares y pilares de hormigón armado.

Cimentación por zapatas.

Hormigón preparado procedente de central sin sello: HA-25-B-25-II a. 3º forjado: 150 m² (30 m³) Pil.: 2m³ 2º forjado: 190 m² (38 m³) Pil.: 3m³ Pil.: 1 m³

1ºforjado: 190 m² (38 m³) Muros: 54 m³ (160 m²)

Zapatas: 44 m³ Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema II Control estadístico del hormigón en la EHE, Ejemplos

1158

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

C.1. Una vda. Unifamiliar Urb. La Costa P-13. Málaga Una vez establecido el número de lotes y de amasadas que los componen habrá que distribuir éstas de forma ponderada no superando los límites de la tabla 88.4.a en ningún lote. Una partición podría ser la siguiente: AMASADA

LOTE 1

VOLUMEN DEL LOTE (m³)

SUPERFICIE DEL LOTE (m²)

Zapatas

Muro

Pilares para 1º forjado+1º forjado

54+1+38 = 93

160+190 = 350

Pilares para 2º forjado

2º forjado

3+38 = 41

190

Pilares para 3º forjado

3º forjado

2+30 = 32

150

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema II Control estadístico del hormigón en la EHE, Ejemplos

1159

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

C.1. Una vda. Unifamiliar Urb. La Costa P-13. Málaga Si se diese el caso de que la central suministradora de hormigón preparado estuviese en posesión de un Sello o Marca de Calidad podríamos reducir a tres el número de lotes ya que con ello no se superarían los límites duplicados de la tabla 88.4.a y, al mismo tiempo, se cumpliría uno de los tres requisitos imprescindibles para poder llevar a cabo la ampliación de los límites de la citada tabla “el número mínimo de lotes que deberá muestrearse en obra será de tres”. Como, por otro lado, debe tratarse de programar un lote por cada elemento estructural de la tabla, los tres lotes se realizarían en zapatas (1º), muro y pilares (2º) y forjados (3º). La elección de cada una de las amasadas que componen los dos lotes a realizar en la estructura podría ser aleatoria, esperando a la ejecución de la obra para decidir sobre la marcha los elementos que los compondrían, o bien podrían fijarse las zonas de muestreo de cada amasada previamente al inicio de la misma tal y como se ha hecho anteriormente.

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema II Control estadístico del hormigón en la EHE, Ejemplos

1160

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

C.1. Una vda. Unifamiliar Urb. La Costa P-13. Málaga Supongamos que ya disponemos de los resultados de los ensayos de control realizados sobre las distintas amasadas que componen los lotes. Partiendo de éstos y considerando que el hormigón ha sido suministrado por una central sin Sello de Calidad cuya clasificación se corresponde, según su coeficiente de variación, con la clase A, iniciaríamos el cálculo del recorrido relativo de cada lote. Dicho valor deberá ser igual o inferior a 0.29, valor máximo admisible para una central de esta clase y un control prefijado de N=2. .

LOTE

RESISTENCIA MEDIA A 28 DÍAS DE EDAD (N/mm²)

RECORRIDO RELATIVO

fest.

AMASADA 1

AMASADA 2

27.1

29.5

0.08

0.9

24.4

38.9

34.1

0.13

0.9

30.7

30.9

33.3

0.07

0.9

27.8

26.1

28.0

0.07

0.9

23.5

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema II Control estadístico del hormigón en la EHE, Ejemplos

1161

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

C.1. Una vda. Unifamiliar Urb. La Costa P-13. Málaga

Aunque en los lotes 1 y 4 la resistencia estimada es inferior a la característica de proyecto -25 N/mm²-, el artículo 88.5 de la EHE acepta como válidos los lotes en los que la resistencia estimada es igual o superior al 90% del valor de la resistencia característica. Por ello, a falta de una explicita previsión de este caso en el P.P.T.P. de la obra y sin perjuicio de las sanciones contractuales previstas, los lotes 1 y 4 se aceptarían.

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema II Control estadístico del hormigón en la EHE, Ejemplos

1162

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

C.2. Nave Industrial Polígono La Cruz. Marbella Aplicando los criterios de la tabla 88.4.a resultarían los siguientes lotes de control:

Límite superior Volumen de hormigón Tiempo de hormigonado Superficie construida Número de plantas

Columna central

Medición: Nº lotes

Columna derecha

Medición: Nº lotes

100 m3

600/100=6

100 m³

900/100=9

2 semanas

6/2=3

1 semana

1/1= 1

1000 m2

3000/1000=3

2/2=1

Por tanto, tendremos que en la estructura habrá que considerar seis lotes de control mientras que en la cimentación se realizarán nueve lotes. Al ser la resistencia del hormigón 30 N/mm² adoptaremos un número de amasadas por lote igual a cuatro (N=4). Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema II Control estadístico del hormigón en la EHE, Ejemplos

1163

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

C.2. Nave Industrial Polígono La Cruz. Marbella 1.

Estructura de forjados de hormigón armado y pilares metálicos.

Cimentación por losa armada.

Hormigón preparado procedente de central sin sello: HA-30-B-25-II

2º forjado: 1500 m² (300 m³) 1ºforjado: 1500 m² (300 m³)

Losa: 900 m³

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema II Control estadístico del hormigón en la EHE, Ejemplos

1164

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

C.2. Nave Industrial Polígono La Cruz. Marbella En este caso, el número de lotes en la estructura viene condicionado por los metros cúbicos de hormigón y no por el tiempo de hormigonado como ocurría en el ejemplo anterior. Cada lote se compondrá, por tanto, de cuatro amasadas siendo la partición propuesta la siguiente: LOTE

AMASADA

VOLUMEN DEL LOTE (m³)

SUPERFICIE DEL LOTE (m²)

1a9

Losa

100 c.u.

1º forjado

100

500

1º forjado

100

500

1º forjado

100

500

2º forjado

100

500

2º forjado

100

500

2º forjado

100

500

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema II Control estadístico del hormigón en la EHE, Ejemplos

1165

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

C.2. Nave Industrial Polígono La Cruz. Marbella

Para iniciar el cálculo de la resistencia estimada consideraremos que la clasificación propuesta por el suministrador de hormigón preparado corresponde a la clase A. Al tratarse de una planta sin sello de calidad y haberse realizado el control determinando la resistencia de cuatro amasadas por lote tendremos que el recorrido relativo de cada uno deberá ser menor o igual a 0.34 (ver tabla 88.4.b) para poder aplicar un valor de KN igual a 0.94.

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema II Control estadístico del hormigón en la EHE, Ejemplos

1166

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

LOTE

RESISTENCIA MEDIA A 28 DÍAS DE EDAD (N/mm²)

RECORRIDO RELATIVO

fest.

AMASADA 1

AMASADA 2

AMASADA 3

AMASADA 4

35.1

31.9

33.5

36.1

0.12

0.94

30.0

36.8

34.8

32.0

34.1

0.14

0.94

30.1

32.8

37.8

40.2

38.5

0.20

0.94

30.8

40.1

39.8

37.8

39.2

0.06

0.94

35.5

38.5

36.4

34.2

32.5

0.17

0.94

30.6

36.2

32.5

34.8

36.9

0.13

0.94

30.6

33.5

38.9

39.4

37.6

0.16

0.94

31.5

34.2

32.7

34.6

33.1

0.06

0.94

30.7

32.0

33.6

35.6

34.2

0.11

0.94

30.1

33.1

32.9

36.5

38.9

0.17

0.94

30.9

40.1

41.2

39.6

38.7

0.06

0.94

36.4

32.1

36.5

38.6

36.2

0.18

0.94

30.2

33.0

32.1

33.6

34.6

0.08

0.94

30.2

36.5

34.3

33.5

33.6

0.09

0.94

31.5

36.9

35.6

34.8

32.2

0.13

0.94

30.3

En todos los lotes se cumple que fest.  fck por lo que, en aplicación del artículo 88.5, los lotes serían aceptables

1167

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

C.3. 16 vdas. Camino Candelaria. Rincón de la Victoria Aplicando los criterios de la tabla 88.4.a resultarían los siguientes lotes de control:

Límite superior Volumen de hormigón Tiempo de hormigonado Superficie construida Número de plantas

Columna izquierda

Medición: Nº lotes

Columna derecha

Medición: Nº lotes

100 m3

513/100=6

100 m³

360/100=4

2 semanas

8/2=4

1 semana

1/1= 1

500 m2

2158/500=5

4/2=2

Por tanto, tendremos que en la estructura habrá que considerar seis lotes de control mientras que en la cimentación se realizarán cuatro lotes. Al ser la resistencia del hormigón 25 N/mm² adoptaremos un número de amasadas por lote igual a dos (N=2). Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema II Control estadístico del hormigón en la EHE, Ejemplos

1168

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

C.3. 16 vdas. Camino Candelaria. Rincón de la Victoria 1.

Estructura de forjados reticulares y pilares de hormigón armado.

Cimentación por losa armada.

Hormigón preparado procedente de central sin sello: HA-25-B-25-II a. 4º forjado: 350 m² (70 m³) Pil.: 4m³

3º forjado: 465 m² (93 m³)

Pil.: 9m³

2º forjado: 482 m² (96 m³)

Pil.: 22m³

1ºforjado: 596 m² (119 m³)

Pil.: 20 m³

Muros: 80 m³ (265 m²) Losa: 360 m³

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema II Control estadístico del hormigón en la EHE, Ejemplos

1169

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

C.3. 16 vdas. Camino Candelaria. Rincón de la Victoria Al igual que en el caso anterior, el número de lotes viene condicionado por el volumen de hormigón. La distribución de amasadas propuesta es la siguiente: AMASADA

LOTE 1

VOLUMEN DEL LOTE (m³)

SUPERFICIE DEL LOTE (m²)

1a4

Losa

100 c.u.

Muro

Pilares para 1º forjado

80+20 = 100

265

1º forjado

Pilares para 2º forjado

60+11 = 71

298

1º forjado

Pilares para 2º forjado

60+11 = 71

298

2º forjado

48+48 = 96

482

Pilares para 3º forjado

3º forjado

9+93 = 102

465

Pilares para 4º forjado

4º forjado

4+70 = 74

350

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema II Control estadístico del hormigón en la EHE, Ejemplos

1170

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

C.3. 16 vdas. Camino Candelaria. Rincón de la Victoria

Posteriormente se vigilará, durante el transcurso de la obra, que no se superan los plazos de tiempo establecidos. En el lote 9 se observa que el volumen de hormigón que lo integra es de 102 m³, es decir, un 2% por encima de lo admisible según los criterios de la tabla 88.4.a. No obstante, se considera que este exceso no justificaría la realización de un lote mas, opinión que, por supuesto, puede no ser compartida. Vamos a considerar que la clasificación propuesta por el suministrador para su instalación se corresponde con la clase A. Dado que el control se realiza muestreando dos amasadas por lote deberá cumplirse que el recorrido relativo de cada lote no exceda de 0.29.

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema II Control estadístico del hormigón en la EHE, Ejemplos

1171

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

C.3. 16 vdas. Camino Candelaria. Rincón de la Victoria LOTE

RESISTENCIA MEDIA A 28 DÍAS DE EDAD (N/mm²)

RECORRIDO RELATIVO

fest.

AMASADA 1

AMASADA 2

34.7

31.4

0.10

0.90

28.3

22.4

37.5

0.50

0.81

18.1

33.2

29.8

0.11

0.81

24.1

28.7

30.1

0.05

0.81

23.2

29.4

31.2

0.06

0.81

23.8

28.9

27.9

0.04

0.81

22.6

30.1

29.9

0.01

0.85

25.4

27.8

33.1

0.17

0.85

23.6

29.0

32.9

0.13

0.85

24.7

28.1

33.0

0.16

0.85

23.9

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema II Control estadístico del hormigón en la EHE, Ejemplos

1172

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

C.3. 16 vdas. Camino Candelaria. Rincón de la Victoria En los lotes 1 y 7 se cumple que fest.  fck luego son aceptables. Aunque en los lotes 3, 4, 5, 6, 8, 9 y 10 ocurre que fest. < fck si se verifica que fest.  0.90 fck por lo que también se aceptarían. Sin embargo en el lote 2 la resistencia estimada es claramente inferior al 90% de la resistencia característica luego, en virtud del artículo 88.5, habría que proceder a realizar los estudios y ensayos pertinentes para, en base a éstos, decidir acerca de la aceptación, refuerzo o demolición de los elementos que componen el lote. Precisamente en el lote 2 se observa que el recorrido relativo no sólo excede el máximo permitido para la clase A sino que también excede el permitido para la clase B. Teniendo en cuenta el valor obtenido tenemos que el KN aplicable corresponde a la clase C. Como en los cinco lotes consecutivos se verifica que el recorrido relativo es inferior a la clase anterior, al lote 7 ya se le puede aplicar el KN correspondiente al nivel inmediatamente anterior. Tal y como se comentó anteriormente cualquier mejora de la clasificación sólo podrá producirse de una en una, por ello a pesar de que en este ejemplo el recorrido relativo de los lotes 3 a 7 es inferior al máximo permitido para la clase A, al lote 8 se le aplica el KN correspondiente a la clase B. Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema II Control estadístico del hormigón en la EHE, Ejemplos

1173

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

D. Síntesis fotográfica de los procesos de muestreo, medida De la consistencia, elaboración, curado, refrentado y ensayo a compresión simple de probetas de hormigón Recogida de datos y cumplimentación del albaran de toma de muestras.

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema II Control estadístico del hormigón en la EHE

1174

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

D. Síntesis fotográfica de los procesos de muestreo, medida De la consistencia, elaboración, curado, refrentado y ensayo a compresión simple de probetas de hormigón Toma de muestra de un camión hormigonera en obra.

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema II Control estadístico del hormigón en la EHE

1175

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

D. Síntesis fotográfica de los procesos de muestreo, medida De la consistencia, elaboración, curado, refrentado y ensayo a compresión simple de probetas de hormigón Medida de la consistencia del hormigón.

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema II Control estadístico del hormigón en la EHE

1176

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

D. Síntesis fotográfica de los procesos de muestreo, medida De la consistencia, elaboración, curado, refrentado y ensayo a compresión simple de probetas de hormigón Proceso de fabricación de las probetas cilíndricas de 15x30 cm en tres capas con su Correspondiente compactación por capa.

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema II Control estadístico del hormigón en la EHE

1177

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

D. Síntesis fotográfica de los procesos de muestreo, medida De la consistencia, elaboración, curado, refrentado y ensayo a compresión simple de probetas de hormigón Identificacion de la probeta con etiquetas de códigos de barras.

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema II Control estadístico del hormigón en la EHE

1178

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema II Control estadístico del hormigón en la EHE

1179

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

D. Síntesis fotográfica de los procesos de muestreo, medida De la consistencia, elaboración, curado, refrentado y ensayo a compresión simple de probetas de hormigón Recubrimiento de las probetas: permanecerán en obra un mínimo de 24 horas.

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema II Control estadístico del hormigón en la EHE

1180

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

D. Síntesis fotográfica de los procesos de muestreo, medida De la consistencia, elaboración, curado, refrentado y ensayo a compresión simple de probetas de hormigón Una vez desmoldadas, las probetas se conservan en camara humeda hasta los 7 / 28 días, según proceda. A esa edad se sacan de la camara y se refrentan previamente a su ensayo a compresión.

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema II Control estadístico del hormigón en la EHE

1181

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

D. Síntesis fotográfica de los procesos de muestreo, medida De la consistencia, elaboración, curado, refrentado y ensayo a compresión simple de probetas de hormigón Proceso de refrentado con una mezcla de azufre y arena normalizada.

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema II Control estadístico del hormigón en la EHE

1182

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

D. Síntesis fotográfica de los procesos de muestreo, medida De la consistencia, elaboración, curado, refrentado y ensayo a compresión simple de probetas de hormigón Proceso de identificación, previo al ensayo de compresión simple, mediante lector laser.

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema II Control estadístico del hormigón en la EHE

1183

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

Prensa para ensayo a compresión simple de probetas de hormigón. El valor de rotura de la probeta identificada se imprime en el acta de resultados correspondiente de forma automática.

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema II Control estadístico del hormigón en la EHE

1184

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

D. Síntesis fotográfica de los procesos de muestreo, medida De la consistencia, elaboración, curado, refrentado y ensayo a compresión simple de probetas de hormigón Bibliografía:. INSTRUCCIÓN DE HORMIGÓN ESTRUCTURAL (EHE). MANUAL DE APLICACIÓN DE LA EHE, Antonio Garrido, Leynfor, 2000.

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema II Control estadístico del hormigón en la EHE

1185

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

Capitulo II. Reconocimientos Previos y Ensayos de Control de Calidad en la Edificacion

Tema III ESTUDIO DE LA AGRESIVIDAD DE LAS AGUAS AL HORMIGร N

1186

Comisiรณn de Investigaciรณn LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

A. Introducción Uno de los aspectos a considerar en la fabricación del hormigón es la conservación de las características requeridas para el uso en la obra a la cual se destina: la durabilidad del hormigón. La durabilidad de un hormigón puede definirse como la capacidad que tiene éste de resistir a la acción del ambiente, ataque químico, abrasión, o cualquier proceso que tienda a deteriorarlo. El hormigón se encuentra expuesto a la acción de los agentes externos. Por lo tanto, los procesos de alteración y degradación del hormigón, por lo general, se encuentran provocados por reacciones químicas originadas por los agentes agresivos del ambiente externo con los constituyentes del hormigón. A la hora de proyectar un hormigón es importante conocer las condiciones ambientales en las que se va a encontrar, con objeto de evitar las posibles afecciones que se podrían producir en el hormigón.

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema III Estudio de la agresividad de las aguas al hormigón

1187

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

A. Introducción En el caso que un elemento de hormigón vaya a estar expuesto a la acción de aguas, se hace imprescindible la determinación de la composición química para poder conocer el efecto de las mismas en el hormigón con el que se encuentran en contacto. En el caso de las cimentaciones de hormigón, el estudio de las aguas de los niveles freáticos en los informes geotécnicos proporciona la información necesaria para determinar el grado de agresividad al que se va puede encontrar expuesto el hormigón. La durabilidad del hormigón va a depender de la calidad del mismo en función del uso al que se le destina y en las condiciones a las que se le va a someter. La Instrucción de Hormigón Estructural (EHE) recoge los requisitos de la durabilidad del hormigón.

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema III Estudio de la agresividad de las aguas al hormigón

1188

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

A. Introducciรณn

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificaciรณn,Tema III Estudio de la agresividad de las aguas al hormigรณn

1189

Comisiรณn de Investigaciรณn LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

B. Instrucción de hormigón estructural (ehe) La definición de durabilidad del hormigón recogida en la Instrucción de Hormigón estructural (EHE) es la siguiente: “La durabilidad del hormigón es la capacidad de comportarse satisfactoriamente frente a las acciones físicas o químicas agresivas y proteger adecuadamente las armaduras y demás elementos metálicos embebidos en el hormigón durante la vida de servicio de la estructura. La selección de las materias primas y la dosificación del hormigón debe hacerse siempre a la vista de las características particulares de la obra o parte de la misma de que se trate, así como de la naturaleza de las acciones o ataques que sean de prever en cada caso.” La EHE establece las clases de exposición a las que vaya a estar sometido el hormigón . El tipo de ambiente al que está sometido un elemento estructural viene definido por el conjunto de condiciones físicas y químicas a las que está expuesto, y que puede llegar a provocar su degradación. Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema III Estudio de la agresividad de las aguas al hormigón

1190

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

B. Instrucción de hormigón estructural (ehe)

La definición y la clasificación del tipo de ambiente se encuentran recogidas en la EHE (art. 8º- 8.2.). Los tipo de ambiente vienen definidos por: 

Clases generales de exposición ambiental relativas a la corrosión de las armaduras (art. 8º - 8.2.2.).



Clases específicas de exposición ambiental relativas a otros procesos de degradación distintos de la corrosión (art. 8º- 8.2.3.).

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema III Estudio de la agresividad de las aguas al hormigón

1191

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

B. Instrucción de hormigón estructural (ehe)

Dentro de este último grupo, se encuentra la clase correspondiente a procesos de deterioro por ataque químico: clase “química agresiva” (clase Q) (tabla 8.2.3.a): 

Qa : ataque químico débil



Qb : ataque químico medio



Qc : ataque químico fuerte

En el caso de estructuras sometidas a ataque químico, la agresividad se clasifica según los criterios recogidos en la tabla 8.2.3.b de la EHE.

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema III Estudio de la agresividad de las aguas al hormigón

1192

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificaci贸n,Tema III Estudio de la agresividad de las aguas al hormig贸n

1193

Comisi贸n de Investigaci贸n LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificaci贸n,Tema III Estudio de la agresividad de las aguas al hormig贸n

1194

Comisi贸n de Investigaci贸n LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

B. Instrucción de hormigón estructural (ehe)

La forma más adecuada de reducir los ataques al hormigón es conseguir que sus poros ocupen el menor volumen posible y formen una red capilar poco intercomunicada. Este es el objetivo que se pretende conseguir mediante los requisitos de contenido de agua y de cemento recogidos en el artículo 37 (37.3.2.- tabla 37.3.2.a). Los estudios de la determinación de la agresividad de las aguas al hormigón deben ser realizados por Laboratorios acreditados para el Control de Calidad de la Edificación según la Orden FOM/2060/2002 de 2 de agosto. La toma y conservación de muestras y los métodos de análisis de las aguas se recogen en el anejo 5 de la EHE.

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema III Estudio de la agresividad de las aguas al hormigón

1195

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

B. Instrucción de hormigón estructural (ehe)

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema III Estudio de la agresividad de las aguas al hormigón

1196

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificaci贸n,Tema III Estudio de la agresividad de las aguas al hormig贸n

1197

Comisi贸n de Investigaci贸n LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

C.1. Consideraciones generales Se considera un agua agresiva para el hormigón cuando ésta: 

Tiene pocas o ninguna sustancia disuelta (aguas puras o desmineralizadas), ya que actúan como disolvente en el hormigón (lixiviación).



Tiene sustancias o compuestos capaces de reaccionar con los compuestos del hormigón, como por ejemplos ácidos, sulfatos, sales magnésicas y sales amónicas. Existen dos procesos generales de agresión química al hormigón:

por disolución de los compuestos fácilmente solubles del hormigón, o por la formación de sales también solubles y extracción de las mismas o lixiviación y,

por ataque con formación de compuestos insolubles de mayor volumen que los iniciales y que al cristalizar dentro de los poros del hormigón originan un proceso de expansión con tensiones mecánicas que pueden llegar a destruir al hormigón (acciones expansivas). Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema III Estudio de la agresividad de las aguas al hormigón

1198

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

C.1. Consideraciones generales En la determinación de la agresividad de las aguas al hormigón hay que tener en cuenta las siguientes consideraciones generales: 

El agua en movimiento es más peligrosa que el agua en reposo, ya que en el primer caso hay una renovación constante de los componentes agresivos.



En los suelos cohesivos en los que el movimiento del agua es lento, la intensidad del ataque es menor que en el caso de los suelos arenosos.



El hormigón presenta mayor resistencia a los agentes agresivos cuanto más compacto es. Se facilita el ataque de los agentes agresivos con un aumento de la superficie atacable (juntas de hormigonado, grietas). La penetración de las sustancias del agua a través de los poros en un hormigón compacto es relativamente lenta, pero si tiene porosidad elevada es mucho más rápida y, por tanto su durabilidad está reducida en función del grado de agresividad del agua.



Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema III Estudio de la agresividad de las aguas al hormigón

1199

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

C.1. Consideraciones generales



Si hay oscilaciones del nivel freático, en la zona de subida y bajada de las aguas el ataque es mayor al cristalizar con mayor rapidez las sales.



En el hormigón armado la presencia de cloruros puede generar una aceleración del proceso de corrosión de las armaduras.

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema III Estudio de la agresividad de las aguas al hormigón

1200

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

C.2. pH El pH de las aguas naturales se debe a la naturaleza de los terrenos atravesados y varía habitualmente entre 7,2 y 7,6. Sin embargo, las aguas muy calcáreas tiene un pH elevado, y las que provienen de terrenos pobres en calizas o silicatos tienen un pH próximo a 7 y algunas veces un poco inferior (aproximadamente 6). El agua se puede considerar como débilmente agresiva si el pH está comprendido entre 6,5 y 5,5; agresiva en grado medio si lo está entre 5,5 y 4,5 y fuertemente agresiva si es menor de 4,5. Las aguas con pH inferior a 7 realizan un ataque ácido en el hormigón. Este ataque tiene lugar sobre el hidróxido cálcico procedente de la hidratación del cemento, produciendo sales solubles, que cuando se eliminan generan oquedades en la masa del hormigón. En estos casos se produce un aumento de la porosidad, un incremento de la permeabilidad, pérdida de masa y de resistencias mecánicas. En estas circunstancias se facilitan posteriores ataques. Además, el hormigón pierde su carácter alcalino, quedando las armaduras expuestas a la corrosión, en el caso de hormigón armado.

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema III Estudio de la agresividad de las aguas al hormigón

1201

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

C.2. pH

Para aguas con pH inferior a 6 se recomienda incrementar la dosificación de cemento y mantener el agua agresiva alejada del hormigón hasta que éste alcance la calidad necesaria.

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema III Estudio de la agresividad de las aguas al hormigón

1202

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

C.3. Residuo seco El residuo seco determina las sustancias disueltas en el agua. Son agresivas para el hormigón aquellas aguas que no contienen sustancias disueltas, o las contienen en muy pequeñas cantidades (bajos valores de residuo seco), son las llamadas aguas puras o bien, como: 

Agua de deshielos, agua de montaña.



Agua de fusión de nieve.



Agua de lluvia (en zonas no industriales).



Agua de determinados pantanos.



Aguas a grandes profundidades.



Aguas procedentes de ciertos procesos (de plantas de desalinización de agua de mar, o de plantas de condensación industrial y de destilación). Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema III Estudio de la agresividad de las aguas al hormigón

1203

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

C.3. Residuo seco Las aguas que o no contienen sustancias disueltas, o las contienen en grado mínimo, y, por tanto, son casi puras químicamente, disuelven las combinaciones calizas del hormigón. Tienen una gran capacidad de disolución sobre el hidróxido cálcico y magnésico del hormigón. Se pueden llegar a formar costras blanquecinas de calcita producidas por la cristalización y carbonatación al aire de la cal disuelta. El agua pura es capaz de destruir progresivamente toda la cal que encuentre. Esta capacidad de disolución de cal del hormigón se ve incrementada con la presencia de anhídrido carbónico. 

La acción de las aguas puras origina la siguientes consecuencias en el homigón:



aumento de la porosidad, facilitando posteriores agresiones y ataques al hormigón.



pérdida de su alcalinidad característica (desprotección de las armaduras).



incremento de su permeabilidad. Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema III Estudio de la agresividad de las aguas al hormigón

1204

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

C.3. Residuo seco 

pérdida de masa.



disminución de resistencias mecánicas características.

Las acciones agresivas de estas aguas dependen de la capacidad de renovación del agua en los poros del hormigón. De modo que, si el flujo de agua es lento, será menor el proceso de difusión de la cal disuelta. Por otro lado, las agresiones se ven reducidas ante un hormigón muy compacto, y con poros de pequeño tamaño. Para aguas agresivas por muy bajo residuo seco se recomienda incrementar la dosificación de cemento y mantener el agua agresiva alejada del hormigón hasta que éste alcance la calidad necesaria. Interesa seleccionar aglomerantes que liberen poca cal durante la hidratación, cementos puzolánicos o siderúrgicos.

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema III Estudio de la agresividad de las aguas al hormigón

1205

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

C.4. Amonio El amonio se encuentra muy frecuentemente en las aguas debido habitualmente a un proceso de degradación incompleta de la materia orgánica. El nitrógeno amoniacal de las aguas superficiales puede tener por origen: la materia vegetal de los cursos de agua, la materia orgánica animal o humana, los vertidos industriales (abonos, textiles, …). Las aguas residuales después del tratamiento contienen habitualmente amoníaco cuyo contenido varía según procedimiento adoptado. Las sales amónicas (excepto de los carbonatos, oxalatos y fluoruros que no son agresivos) son descompuestas por la cal liberada en la hidratación del cemento, formándose amoniaco en forma gaseosa y un radical ácido. Cuando en este proceso se forman combinaciones solubles, entre éstas el sulfato cálcico, se produce la destrucción del hormigón. En el caso de aguas débilmente agresivas por amonio, se recomienda el uso de cemento de bajo contenido en cal. Para aguas fuertemente agresivas, hay que proteger el hormigón. Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema III Estudio de la agresividad de las aguas al hormigón

1206

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

C.5. Dióxido de Carbono Libre El anhídrido carbónico actúa como disolvente de la cal del hormigón Las aguas que llevan en disolución CO2 son agresivas al hormigón, ya que tienen un gran poder de disolución de la cal, produciendo un lavado de la cal. Las aguas puras pueden disolver la cal. Primero se forma CaCO3 que es muy poco soluble. El exceso de CO2 transforma el carbonato cálcico en bicarbonato cálcico que es soluble CO2 + CaCO3 + H2O  Ca(HCO3)2 La cantidad de CO2 libre, justa y suficiente para que el bicarbonato quede en disolución se llama “CO2 equillibrante”. Si la cantidad de CO2 es superior la reacción continua. Ca(HCO3)2 + Ca(OH)  2 CaCO 3 + 2 H 2O

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema III Estudio de la agresividad de las aguas al hormigón

1207

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

C.5. Dióxido de Carbono Libre Vuelve a dar bicarbonato que se destruirá de nuevo si el agua rica en CO2 no neutralizado es renovada. En este caso, se produce la aparición de huecos, constituyendo una amenaza para el hormigón, con una disminución de la resistencia mecánica debido al aumento de porosidad. En estos casos se recomienda seleccionar entre la gama de aglomerantes hidraúlicos aquellos que liberen poco o nada de cal tras su hidratación (cementos puzolánicos, cementos con escorias de alto horno). Además, se recomienda incrementar la dosificación de cemento y mantener el agua agresiva alejada del hormigón hasta que éste alcance la calidad necesaria.

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema III Estudio de la agresividad de las aguas al hormigón

1208

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

C.6. Magnesio Las sales magnésicas atacan al hormigón, ya que el magnesio, cuando se encuentra en cantidades suficientes, actúa con facilidad en las reacciones de intercambio, reemplazando al calcio, y originando daños importantes en el hormigón. En este proceso tiene lugar una reacción de intercambio con la cal del hormigón, que es sustituida por el magnesio, y se forma hidróxido magnésico en forma de masa blanda y gelatinosa entre los granos del árido. La presencia de iones magnesio incrementa la acción agresiva de los sulfatos en el agua. El sulfato magnésiso es de gran agresividad para el hormigón. Reacciona con la cal Ca(OH)2 formada durante la hidratación del cemento, para dar sulfato de calcio. Para aguas agresivas por magnesio, se recomiendan aquellos cementos que no liberan cal durante su hidratación, o son inicialmente pobres en ella o bien si esta cal está inmovilizada por una puzolana o por una escoria: En estos casos, la ettringita aparece bajo una forma no hinchante que no es peligrosa.

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema III Estudio de la agresividad de las aguas al hormigón

1209

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

C.7. Sulfatos Los sulfatos originan en el hormigón uno de los ataques más agresivos, llegándo a la disgregación del mismo. Las existencia de sulfatos es frecuente en aguas naturales, industriales, y en las que atraviesan terrenos ricos en yesos. Por unas reacciones de intercambio entre la cal y la alúmina del cemento con el ión sulfato se forman, según sea el pH del agua, bien sulfoaluminatos cálcicos que cristalizan fijando cantidades muy diversas de agua de cristalización (etringita, por ejemplo), o bien yeso. Estos compuestos tienen un carácter expansivo, originando un aumento del volumen, y pueden llegar a producir la destrucción del hormigón. La acción de los iones sulfato sobre las fases hidratadas del C3 A (aluminato tricálcico hidaratado) da lugar a la formación de sulfoaluminatos complejos, con un aumento importante de volumen, que origina la destrucción del hormigón cuando esta reacción se produce después del período de fraguado y endurecimiento inicial.

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema III Estudio de la agresividad de las aguas al hormigón

1210

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

C.7. Sulfatos En estos ataques se forma sulfoaluminato tricálcico hidratado, que se conoce como “sal de Candlot”, “etringita” o “bacilo del cemento”, según la siguiente reacción: 3 CaSO4 + 3 CaO,Al2O3 + n H2O  3 CaO·Al2O3 ·3 CaSO4·30 - 32 H2O Esta reacción es de tal intensidad que, cuando la aportación de sulfatos al hormigón es suficiente, la masa cementante llega a pulverizarse completamente, debido al carácter expansivo de la etringita, con un aumento de volumen de dos veces y medio, debido a la gran cantidad moléculas de agua de cristalización que poseee. En estos casos, es característica una papilla blanquecina en la superficie del hormigón. Las expansiones producidas por la etringita originan fisuraciones en el hormigón, con lo que favore la entrada del agua. De este modo, el proceso de ataque puede llegar conseguir la total disgregación del hormigón. Los sulfatos también reaccionan con otros componentes del cemento hidratado, como la cal, dando lugar en este caso a yeso (CaSO4 · 2H2O). Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema III Estudio de la agresividad de las aguas al hormigón

1211

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

C.7. Sulfatos Los iones cloruros en el agua frenan la acción agresiva de los sulfatos, ya que los primeros originan la formación de cloroaluminato tricálcico hidratado (C3A·CaCl2·10 H2O). Si bien, en el hormigón armado la presencia de cloruros puede generar una aceleración del proceso de corrosión de las armaduras. Una de las características más importantes para proteger a un hormigón del ataque de sulfatos es su impermeabilidad. Para ello, el hormigón debe estar bien proyectado, elaborado con el cemento adecuado, puesto en obra sin segregación, y bien consolidado y curado Siendo el principal responsable del ataque de los cementos portland el aluminato tricálcico (C3 A), a partir del cual se forma el sulfoaluminato cálcico expansivo, se aconseja el empleo de cementos que estén exentos o muy pobres en aluminato tricálcico, y cuyo contenido en cal libre sea muy débil.

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema III Estudio de la agresividad de las aguas al hormigón

1212

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

C.7. Sulfatos

En el caso que el agua se a agresiva por su contenido en sulfatos, se recomienda: 

elaborar hormigones muy compactos (poco porosos)



usar cementos sulforresistentes en el caso que el contenido de sulfatos sea igual o superior a 600 mg/l (punto 37.3.4 de la EHE)



relación agua /cemento en función de la clase de exposición (tabla 37.3.2.a)

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema III Estudio de la agresividad de las aguas al hormigón

1213

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

D. Casos prácticos A continuación se exponen algunos ejemplos prácticos de análisis de aguas según los requerimientos de la EHE. RESULTADOS ANÁLISIS GRADO DE AGRESIVIDAD PARÁMETRO

RESULTADO

Art. 8º punto 8.2.3. de la EHE-99 DÉBIL

MEDIO

FUERTE

8,1 (21ºC)

6,5 – 5,5

5,5 – 4,5

< 4,5

Magnesio (Mg2+) (*)

56 mg/L

300 - 1000

1000 – 3000

> 3000

Amonio (NH4+ ) (*)

0,0 mg/L

15 - 30

30 – 60

> 60

Sulfatos (SO42- ) (UNE 7.131:58) (*)

305 mg/L

200 - 600

600 – 3000

> 3000

Dióxido de carbono libre (CO2)(*)

3 mg/L

15 - 40

40 – 100

> 100

3.161 mg/L

75 - 150

50 – 75

< 50

Valor del pH (UNE 7.234:71) (*)

Residuo seco (*)

(*) Métodos según EHE. La evaluación del agua se basará en el valor que se considera en el grado más elevado de la categoría de agresividad, incluso si este valor representa sólo uno de los parámetros.

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema III Estudio de la agresividad de las aguas al hormigón

1214

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

D. Casos prácticos Evaluación: El agua analizada agresiva en grado débil al hormigón.El tipo de exposición al que estará sometido el hormigón según la EHE será: Qa La dosificación del hormigón deberá tener como máxima relación agua/cemento: 0,50, para hormigón en masa y hormigón armado; y, un mínimo contenido en cemento de 275 Kg/m3 para hormigón en masa, y 325 Kg/m3 para hormigón armado (tabla 37.3.2.a). En el caso de agresividad débil Qa, la EHE recomienda los mismos cementos que para la clase III, con la característica adicional de resistencia al agua de mar (MR) (anexo 3 ).

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema III Estudio de la agresividad de las aguas al hormigón

1215

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

D. Casos prácticos

RESULTADOS ANÁLISIS GRADO DE AGRESIVIDAD PARÁMETRO

RESULTADO

Art. 8º punto 8.2.3. de la EHE-99 DÉBIL

MEDIO

FUERTE

Valor del pH (UNE 7.234:71) (*)

7,7 (21ºC)

6,5 – 5,5

5,5 – 4,5

< 4,5

Magnesio (Mg2+) (*)

175 mg/L

300 - 1000

1000 – 3000

> 3000

Amonio (NH4+ ) (*)

0,1 mg/L

15 - 30

30 – 60

> 60

Sulfatos (SO42- ) (UNE 7.131:58) (*)

981 mg/L

200 - 600

600 – 3000

> 3000

Dióxido de carbono libre (CO2)(*)

15 mg/L

15 - 40

40 – 100

> 100

2560 mg/L

75 - 150

50 – 75

< 50

Residuo seco (*)

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema III Estudio de la agresividad de las aguas al hormigón

1216

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

D. Casos prácticos Evaluación: El agua analizada agresiva en grado medio al hormigón. El tipo de exposición al que estará sometido el hormigón según la EHE será: Qb En este caso, el hormigón deberá ser elaborado con cemento sulforresistente, según el punto 37.3.4. de la EHE (artículo 37º). La dosificación del hormigón deberá tener como máxima relación agua/cemento: 0,50, para hormigón en masa y hormigón armado; y, un mínimo contenido en cemento de 300 Kg/m3 para hormigón en masa, y 350 Kg/m3 para hormigón armado (tabla 37.3.2.a).

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema III Estudio de la agresividad de las aguas al hormigón

1217

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

E. Bibliografía APHA-AWWA-WPCF, “Standard Methods for the examination of water”. Díaz de Santos, 1992. F. Gomá, “El cemento portland y otros aglomerantes”. Editores Técnicos Asociados, S.A., 1979. Instrucción de Hormigón Estructural (EHE). Ministerio de Fomento. J. Rodier, “Análisis de las aguas”. Ediciones Omega, S.A., 1989. M. Fernández Canovas, “Hormigón”. Rugarte, 1989. M. Venuat y M. Papadakis, “Control y ensayo de cementos, morteros y hormigones”. Ediciones Urmo, 1966.

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema III Estudio de la agresividad de las aguas al hormigón

1218

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio

E. Bibliografía

DDR-Standard, “El hormigón en las aguas agresivas”. Junio 1962. Norma TGL 11357. DDR-Standard, “El hormigón en las aguas y terrenos agresivos”. Sept. 1954. Norma DIN 4030.

Reconocimientos previos y ensayos de control de calidad en la edificación,Tema III Estudio de la agresividad de las aguas al hormigón

1219

Comisión de Investigación LIBRO ABIERTO Pag -

Pag +

Inicio