Dada la situación actual del sector de la construcción en España, resulta necesaria e imprescindible la internacionalización de los perfiles profesionales de los técnicos nacionales a efectos de conocer y poder aplicar las normas e instrucciones vigentes en otros países.
El American Concret Institute es una institución fundada en 1908 que publica una serie de normas y recomendaciones técnicas para el hormigón armado, de aplicación tanto en Estados Unidos como sus países de influencia, especialmente Sudamérica.
En la ACI 318S-11 «Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary» encontramos los requerimientos exigidos a la resistencia del hormigón, con claras diferencias respecto de la instrucción española EHE-08.
La norma ACI presta mucha más atención tanto a las resistencias previas obtenidas como a la experiencia de las plantas de hormigón en la dosificación de los hormigones, relegando el control en obra a la supervisión y control de las resistencias estimadas inicialmente en la dosificación del hormigón.
En el caso de que el control en obra sea no conforme con los resultados esperados, la norma ACI incluye un artículo de » Investigación de los resultados de ensayos con baja resistencia«.
En el punto 5.6 del capítulo 5 «Calidad del hormigón, mezclado y preparación» encontramos las características que debe cumplir la dosificación del hormigón para su validación:
- El hormigón debe dosificarse para que proporcione una resistencia media a compresión f´cr y debe satisfacer los criterios de durabilidad establecidos (capítulo 4).
- El hormigón debe producirse de forma que se minimice la frecuencia de resultados de resistencias inferiores a f´c , como se indica posteriormente. De acuerdo con la norma, la resistencia del hormigón f´c no puede ser inferior a los 17Mpa.
En los comentarios de la instrucción se pone un especial énfasis en que la resistencia media a compresión del hormigón debe ser siempre superior al valor f´c especificado en el diseño estructural.
El cálculo de f´c se debe realizar a través de probetas ensayadas a 28 días, en caso de adoptar otra edad se debe reflejar por escrito en los documentos contractuales.
Dosificación de hormigón.
La dosificación del hormigón debe lograr:
- La trabajabilidad y consistencia necesarias que permitan la correcta puesta en obra del hormigón, sin exudaciones ni segregaciones.
- La resistencia a exposiciones especiales.
- Conformidad con los requisitos de resistencia.
La norma hace especial hincapié en el uso de la experiencia en obra o en la realización de pruebas de mezcla en laboratorio para seleccionar la correcta dosificación del hormigón.
Al dosificar la mezcla de hormigón, esta se debe realizar para alcanzar una resistencia mayor que la exigida en obra. Esta resistencia requerida (f´cr) se calcula mediante la siguiente expresión:
f´cr= f´c + t*Ds
Donde t es el factor de probabilidad y Ds la desviación estándar.
El factor de probabilidad t recomendado por la ACI es 2,33, que permite que únicamente el 1% de los resultados de ensayos de resistencia arrojen resultados inferiores a la resistencia especificada.
El grado de calidad también puede generar el empleo de resistencias equivalentes mediante la definición de otros valores de «t» (Tabla 4.1; ACI 214) y los de la desviación estándar, con los que pueden calcularse estas resistencias de compresión, equivalentes de un grado a otro.
Dosificación basada en la experiencia en obra, en mezclas de prueba o en ambos casos.
La norma ACI se basa en un diagrama de flujo para la determinación de la aprobación de la dosificación del hormigón, basándose en si existen o no ensayos de resistencia en obra para el hormigón especificado.
Diagrama de flujo
Se dispone de más de 30 ensayos consecutivos.
Cuando una planta de hormigón posee resultados de ensayos con antiguedad no superior a los 24 meses, se debe calcular la desviación estandar ss ,
Desviación estandar
ss Desviación estándar de la muestra, MPa
xi Ensayo individual de resistencia
Promedio de n resultados de ensayos de resistencia
n Número de ensayos consecutivos de resistencia
En el caso de usar dos grupos de ensayos, que sumen un total de 30, se emplea la fórmula:
Desviación estándar
s Promedio estadístico de la desviación estándar cuando se emplean dos registros de ensayos para calcular la desviación estándar de la muestra.
ss1 , ss2 Desviaciones estándar de la muestra calculadas de dos registros de ensayos, 1 y 2, respectivamente.
n1 , n2 Número de ensayos en cada registro de ensayos, respectivamente.
Debiendo cumplir los ensayos existentes que:
1. Representan materiales, procedimientos de control de calidad y condicione similares a las esperadas. Las variaciones de materiales y sus dosificaciones no deben haber sido más restrictivas que la obra a ejecutar.
2. Representar un hormigón con una variación de resistencia respecto de la exigida inferior a 7Mpa de f´c.
3. Poseer al menos 30 ensayos consecutivos o dos grupos de ensayos totalizando al menos 30 ensayos (Un ensayo de resistencia se define como el promedio de al menos dos probetas de 150x300mm o tres probetas de 100x200mm ensayadas a 28 días) excepto lo especificado en 5.3.1.2
Se dispone de 15 a 29 ensayos consecutivos.
Los ensayos deben cumplir los puntos 1 y 2 del apartado anterior, así como que deben representar un único registro de ensayos en un plazo máximo de 45 días consecutivos.
En el caso de que se dispongan registros de 15 a 29 ensayos consecutivos con una antigüedad no superior a los 24 meses o no se cumplan los 3 puntos del apartado anterior, se debe determinar una nueva desviación estándar de la muestra multiplicando la desviación estándar calculada por el siguiente factor:
Factor de modificación para la desviación estándar de la muestra cuando se dispone de menos de 30 ensayos.
Aplicando este factor, nos encontramos del lado de la seguridad, de forma que el pequeño tamaño de la muestra no distorsiona el valor de la verdadera desviación estándar.
Resistencia media requerida.
La resistencia media a la compresión requerida, f´cr , usada como base para la dosificación del hormigón, se determina según la tabla:
Resistencia promedio a la compresión requerida cuando hay datos disponibles para el cálculo de la desviación estándar de la muestra.
La ecuación (5-1) se basa en una probabilidad de 1 en 100 que los promedios de tres ensayos consecutivos sean inferiores a la resistencia a la compresión f´c especificada.
La ecuación (5-2) se basa en una probabilidad similar de que un ensayo individual pueda ser inferior a la resistencia a la compresión fc´ especificada en más de 3.5 MPa.
La ecuación (5-3) se basa en la misma probabilidad 1 en 100 que un ensayo individual puede ser inferior a 0.90 f´c.
Cuando se dispone de 30 ensayos, la probabilidad de fallo será quizá algo mayor que 1 en 100.
Los ajustes adicionales requeridos para lograr la probabilidad de 1 en 100 no se consideran necesarios, debido a la incertidumbre inherente al suponer que las condiciones imperantes cuando se acumularon los registros de ensayo serán similares a las condiciones imperantes cuando se vaya a producir el hormigón.
No se dispone de ensayos.
Cuando una planta de hormigón no posea registros de ensayos de resistencia en obra para el cálculo de la desviación ss que se ajuste a los requisitos anteriormente mencionados, f´c se calcula a través de la tabla:
Resistencia promedio a la compresión requerida cuando NO hay datos disponibles para el cálculo de la desviación estándar de la muestra.
En la medida que se disponga de más datos durante la construcción, la norma permite reducir la cantidad por la cual la resistencia promedio requerida, f´cr, debe exceder f´c siempre y cuando se reúnan los requisitos establecidos en la misma.
Lotificación y control en obra.
Las muestras para los ensayos de resistencia de cada clase de hormigón colocado en obra deben tomarse no menos de una vez al día, ni menos de una vez por cada 110 m3, ni menos de una vez por cada 460 m2 de superficie de losas o muros. Se debe tener en cuenta solo una cara a efectos del cálculo de la superficie, limitando la norma que si el espesor medio de la losa es inferior a 240 mm se realice un ensayo a mayores cada 110m3 colocados.
El número de ensayos mínimo es de 5, existiendo la posibilidad de que si el volumen a colocar es inferior a los 40m3 no se realicen ensayos si la autoridad competente lo aprueba.
El nivel de resistencia de una clase determinada de hormigón se considera satisfactorio si cumple con los dos requisitos siguientes:
- Cada media aritmética de tres ensayos de resistencia consecutivos es igual o superior a fc′ (a)
- Ningún resultado individual del ensayo de resistencia (media de dos probetas) es menor que fc′ por más de 3,5 MPa cuando fc´ es 35 MPa o menor; o por más de 0.10 fc′ cuando fc´ es mayor a 35 MPa. (b)
Cuando no se cumpla con cualquiera de los dos requisitos, deben adoptarse las medidas necesarias para incrementar el promedio de los resultados de los siguientes ensayos de resistencia.
Cuando no se cumplan los requisitos de (b) deben observarse los requisitos indicado en el apartado «Investigación de los resultados de ensayos con baja resistencia«
CONSTRUBLOG 
Pingback: CONTROL DE LA RESISTENCIA DEL HORMIGÓN. ...·
Pingback: CASO PRÁCTICO. NORMA ACI. CONTROL DEL HORMIGÓN. | CONSTRUBLOG·