NCh1171/1:2012. Hormigón Testigos de hormigón endurecido Parte 1: Extracción y ensayo

Transcripción

1 Hormigón Testigos de hormigón endurecido Parte 1: Extracción y ensayo

2 RESUMEN DE ESTUDIO DE NORMA Consulta pública Observaciones Organizaciones 47 6 Estudio observaciones Aceptadas No aceptadas No aceptadas Forma Técnicas 41% 59% Asistencia promedio Organizaciones Personas 9 11

3 Alcance y campo de aplicación Términos y definiciones Aparatos y equipos Extracción Preparación de los testigos en laboratorio Ensayos Informe Anexo informativo con comentarios de extracción, corrección por esbeltez y armaduras, se eliminó de la norma

4 1 Alcance y campo de aplicación 1.1 Esta norma establece los procedimientos para la extracción, preparación y ensayos a compresión y tracción por hendimiento de testigos cilíndricos de hormigón endurecido 1.2 Esta norma se aplica para: a) Determinar cumplimiento de normas o especificaciones técnicas debido a que: la evaluación de resultados de resistencia a compresión del hormigón fresco, según NCh1998, ha dado un resultado individual, fi, menor que la resistencia límite inferior, f0, o la especificación técnica de la obra establece la recepción de los elementos de hormigón cuya confección se ejecuta en obra, mediante extracción, ensayos y evaluación de testigos. b) Determinar la resistencia mecánica del hormigón de una estructura existente o efectuar estudios específicos 1.3 Esta norma también se aplica para determinar el espesor de elementos de hormigón

5 1 Alcance y campo de aplicación (diferencias con norma anterior) Se indica en forma más especifica los ensayos a los cuales son aplicables los procedimientos que en esta norma se detallan. Se ordenan los puntos en los cuales la norma es aplicable Se elimina el punto lo determina el proyectista estructural Se agrega la posibilidad de aplicar esta norma para efectuar estudios específicos Se elimina del alcance su aplicabilidad para determinar la densidad del hormigón

6 3 Términos y definiciones Se eliminan definiciones de lote homogéneo, resistencia especificada y resistencia límite inferior o o o o o o testigo: probeta extraída de un elemento de hormigón endurecido, de acuerdo al procedimiento establecido en esta norma altura original: altura del testigo antes de ser preparado para el ensayo correspondiente altura de corte: altura del testigo después de cortado o rectificado altura de ensayo: altura del testigo después de refrentado o rectificado esbeltez del testigo: cociente entre la altura de ensayo y su diámetro resistencia del hormigón a la edad de ensayo del testigo: valor expresado como resistencia cúbica o cilíndrica, a la fecha de ensayo, aplicando solamente la corrección por esbeltez que se establece en esta norma

7 Altura original

8 Altura de corte o rectificado

9 Altura de ensayo

10 4 Aparatos y equipos Se eliminan de esta cláusula: sonda y herramientas Se agregan equipos y mejoran definiciones o Testiguera o Broca o corona o Elementos de sujeción o Aparato para detección de armaduras o Equipo para medir el testigo (micrómetro o pie de metro de 0,1 mm) o Balanza (1g) o Canastillo portamuestra o Equipo para corte de hormigón o Escuadra metálica o Galgas (0,05 mm y 1 mm)

11 5 Extracción Se ordena en 4 subclaúsulas (8) 5.1 Dimensión de los testigos 5.2 Condiciones mínimas para la extracción 5.3 Zona de extracción y ubicación de los testigos 5.4 Procedimiento de extracción de los testigos Se eliminan subclaúsulas de: Cantidad de testigos Distancias entre testigos Por taladrado Marcado e identificación

12 5 Extracción 5.1 Dimensión de los testigos Para determinar el espesor en elementos de hormigón, el diámetro del testigo debe ser mayor o igual que 50 mm Para determinar el espesor en pavimentos se establece un diámetro mayor o igual a 2 veces el tamaño máximo nominal del árido El diámetro del testigo debe ser mayor o igual que dos veces el tamaño máximo nominal del árido grueso, D n, siendo preferidos diámetros mayores o iguales que tres veces D n. El testigo para el ensayo de resistencia debe tener una altura original tal, que permita obtener posteriormente una esbeltez comprendida entre 1,0 y 2,0, siendo preferida la esbeltez 2,0.

13 5 Extracción 5.2 Condiciones mínimas para la extracción Se debe cumplir al menos una de la condiciones siguientes Si se conoce la resistencia especificada, fc, la resistencia estimada del elemento debe ser mayor que 8 MPa, resistencia cilíndrica Si no se conoce la resistencia especificada, fc, el elemento debe tener una edad mayor o igual a 14 días Se agrega la posibilidad de extraer en otros plazos previo acuerdo entre las partes involucradas

14 5 Extracción 5.3 Zona de extracción y ubicación de los testigos Testigos para cumplir normas o especificaciones técnicas: Considerar el elemento estructural, aspectos estéticos de la perforación y su reparación Evitar el corte de armaduras Losas: extraer a más de 600 mm de bordes y juntas Muros y pilares: extraer en el tercio central de hormigonado a más de 300 mm de juntas Testigos deben estar separados como mínimo a 2 diámetros entre si Testigos para estudios específicos se extraen previo acuerdo entre las partes involucradas

15 5 Extracción 5.3 Zona de extracción y ubicación de los testigos

16 5 Extracción 5.3 Zona de extracción y ubicación de los testigos

17 5 Extracción 5.3 Zona de extracción y ubicación de los testigos

18 5 Extracción 5.4 Procedimiento de extracción de los testigos La extracción no debe producir daños o alteraciones en el manto del testigo. El eje longitudinal del equipo de corte de testigos debe ser lo más perpendicular posible a la superficie del elemento muestreado, excepto en aquellos casos que la geometría del elemento no lo permita. Una vez extraído, el testigo se debe marcar de inmediato en forma superficial e indeleble sin alterar sus características, de modo que pueda ser identificado en cualquier momento. Se debe registrar la ocurrencia de anormalidades durante el proceso de extracción, tales como: reacomodo del equipo de corte, caída del testigo, trabazón de la broca y otros.

19 6 Preparación de los testigos 6.1 Inspección previa Al iniciar la preparación, se debe dejar constancia de las características visibles más importantes que pueden afectar la resistencia del hormigón, como segregación, fisuras, porosidades, nidos de piedra, inclusiones extrañas, daños por el proceso de extracción u otros. El testigo con daños o alteraciones no debe ser sometido a ensayos mecánicos y se debe dejar constancia en el informe final, a excepción que, el ensayo se realice para un estudio específico.

20 6 Preparación de los testigos

21 6 Preparación de los testigos Inclusiones extrañas

22 6 Preparación de los testigos 6.2 Determinación de la altura original Previo a cualquier otra operación y cuando se requiera determinar la altura del testigo para verificar el espesor del elemento, proceder como sigue: a) limpiar las caras extremas de materiales extraños; b) efectuar la determinación de espesor según 7.1. de la norma 6.3 Determinación de la densidad Para determinar la densidad del hormigón el ensayo se debe realizar después de cortadas o rectificadas las caras del testigo, según corresponda.

23 6 Preparación de los testigos 6.4 Resistencia a la compresión Acondicionamiento Después que el testigo ha sido extraído, eliminar el agua superficial; cuando la superficie se observe seca, pero en un tiempo no mayor que 1 h después de la extracción, colocar cada testigo en una bolsa plástica o contenedor no absorbente y sellar para prevenir la pérdida de humedad; mantener el testigo a temperatura ambiente y proteger de la exposición a la luz solar directa; transportar el testigo al laboratorio de ensayo tan pronto como sea posible; determinar la altura original del testigo de acuerdo a lo indicado en 6.2 y 7.1; si se usa agua para realizar el corte o rectificado de los extremos del testigo o para determinar la densidad de acuerdo al método volumétrico o gravimétrico, efectuar esta operación tan pronto como sea posible, en un tiempo no mayor que 2 días después de la extracción del testigo;

24 6 Preparación de los testigos 6.4 Resistencia a la compresión Acondicionamiento después de cortados o rectificados los extremos, determinar la altura del testigo cortado o rectificado, efectuando a lo menos dos medidas de altura, con aproximación a 1 mm, distribuidas en su contorno. Determinar la altura de corte o rectificado como el promedio de las medidas realizadas, con aproximación a 1 mm; después de terminar la preparación de los extremos, limpiar la superficie del agua de corte y permitir que el agua superficial se evapore y colocar el testigo en la bolsa plástica sellada o contenedor no absorbente; minimizar el tiempo de exposición al agua durante la preparación de los extremos del testigo; mantener el testigo en la bolsa plástica sellada o contenedor no absorbente por al menos 5 días, después que el testigo ha sido humedecido por última vez, hasta la fecha de ensayo; mantener el testigo en la bolsa plástica sellada o contenedor no absorbente durante todo el tiempo de acondicionamiento, excepto cuando se preparen los extremos del testigo o por un tiempo máximo de 2 h para permitir la preparación del refrentado antes del ensayo.

25 6 Preparación de los testigos 6.4 Resistencia a la compresión Cuando, por acuerdo entre las partes involucradas, el acondicionamiento es distinto al procedimiento indicado en se debe dejar constancia del método alternativo en el informe Se debe tener presente que no se puede someter a ensayo de compresión, el testigo que tenga: a) armaduras paralelas o inclinadas respecto al eje de carga; b) la presencia de cualquier tipo de armadura u otro elemento en el testigo (tubos, cañerías, bolón desplazador u otros insertos en general) y, en caso de no ser posible, el laboratorio debe evaluar si se somete a ensayo. Si se detecta su presencia una vez ensayado el testigo, se debe dejar constancia de este hecho en el informe; c) un diámetro que difiera en más de 2,5% respecto del diámetro medio, determinado según NCh1037, con aproximación a 0,1 mm.

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28 6 Preparación de los testigos 6.4 Resistencia a la compresión Se deben cortar los extremos de cada testigo mediante un equipo, de preferencia una mesa de corte, que asegure: a) cumplir las características geométricas siguientes: planeidad: no deben existir resaltes mayores a 1 mm; la desviación de cada cara respecto del eje longitudinal debe ser inferior a 0,5º, lo que se puede verificar según lo indicado en Figura 1. b) eliminar armaduras u otros elementos ajenos al hormigón que se encuentren en los extremos; c) obtener testigos cuya esbeltez sea entre 1 y 2

29 TESTIGO Nº 1 TESTIGO Nº 2 TESTIGO Nº 3 Fe 8 mm 133 mm Fe 8 mm 135 mm Fe 8 mm 133 mm Fe 8 mm

30 6 Preparación de los testigos 6.4 Resistencia a la compresión Refrentado o rectificado: El testigo se debe refrentar o rectificar según NCh El testigo debe ser llevado a la prensa de ensayo en la condición de humedad de conservación Determinar la altura de ensayo del testigo, refrentado o rectificado, efectuando a lo menos dos medidas de altura, con aproximación a 1 mm, distribuidas en su contorno. Determinar la altura de ensayo como el promedio de las medidas realizadas, con aproximación a 1 mm.

31 6 Preparación de los testigos 6.5 Resistencia a la tracción por hendimiento El acondicionamiento del testigo debe ser realizado de acuerdo a lo indicado para el ensayo de resistencia a la compresión Cuando, por acuerdo entre las partes involucradas, el acondicionamiento es distinto al procedimiento indicado en (compresión) se debe dejar constancia del método alternativo en el informe final Previo a cualquier operación, cortar los extremos de cada testigo mediante un equipo, de preferencia una mesa de corte, que a su vez asegure: a) paralelismo y perpendicularidad respecto al eje del testigo; b) eliminar armaduras u otros elementos ajenos al hormigón que se encuentren en los extremos.

32 6 Preparación de los testigos 6.5 Resistencia a la tracción por hendimiento A efectos de su preparación, se debe tener presente que no se pueden someter a ensayo de hendimiento, los testigos que: a) contengan armaduras o cualquier otro elemento; b) alguno de sus diámetros, determinados según NCh1170, se alejen en más de 0,2% del diámetro medio; c) tengan resaltes o depresiones mayores a 2,5 mm; d) tengan fisuras en cualquier sentido, excepto en aquellos casos donde el objetivo del estudio es para evaluar otra característica del hormigón. Se elimina subcláusula de refrentado (6.5.2)

33 7 Ensayos 7.1 Determinación de la altura Efectuar, a lo menos cinco medidas de altura, con aproximación a 1 mm, distribuidas en su contorno. Determinar la altura original como el promedio de las medidas realizadas, con aproximación a 1 mm 7.2 Determinación de la densidad Los procedimientos por el método volumétrico y gravimétrico permiten determinar la densidad del testigo en forma referencial.

34 7 Ensayos 7.2 Determinación de la densidad Método volumétrico Determinar la densidad inmediatamente después de cortadas o rectificadas las caras del testigo, como sigue: eliminar el agua superficial con un paño ligeramente húmedo y determinar la masa del testigo en una balanza con resolución de 1 g, registrar como P; determinar el volumen a partir del diámetro y altura promedio del testigo, y registrar como V; calcular la densidad del testigo d, en kg/m 3, como sigue: d = P V expresar el valor obtenido en las unidades establecidas con aproximación a 10 kg/m 3.

35 7 Ensayos 7.2 Determinación de la densidad Método gravimétrico Alternativamente, determinar la densidad inmediatamente después de cortadas o rectificadas las caras del testigo, como sigue: sumergir el testigo durante 1 h ± 10 min en agua que cumpla con NCh1498, exceptuando el agua reciclada definida en la misma norma; determinar el volumen del testigo por desplazamiento de agua, como sigue: retirar el testigo del agua y eliminar el agua superficial con un paño ligeramente húmedo, determinar inmediatamente la masa del testigo en una balanza con resolución de 1 g, registrar como P 1 ; colocar el testigo en el canastillo portamuestra y sumergirlo;

36 7 Ensayos 7.2 Determinación de la densidad Método gravimétrico después de 2 min de inmersión, determinar la masa del testigo sumergido en una balanza con resolución de 1 g, y registrar como P 2. calcular la densidad del testigo, en kg/m 3, como sigue: d = P 1 x d w P 1 P 2 en que: d w = densidad del agua, para efectos de esta norma se considera kg/m 3 expresar el valor obtenido en las unidades establecidas con aproximación a 10 kg/m 3.

37 7 Ensayos 7.3 Determinación de la resistencia mecánica Ensayo de compresión o El testigo preparado de acuerdo al procedimiento indicado en 6.4. debe ser ensayado entre los 5 y 7 días siguientes a la fecha de extracción. En caso contrario, ejecutar el ensayo en el plazo establecido entre las partes involucradas. o Proceder a ensayar de acuerdo a NCh1037. o El testigo se debe conservar en el laboratorio, a lo menos por 30 días contados desde el ensayo de rotura. (anterior nota)

38 7 Ensayos 7.3 Determinación de la resistencia mecánica Ensayo de compresión o Calcular la tensión de rotura de cada testigo según NCh1037, con aproximación a 0,1 MPa; o para expresar la resistencia del testigo referido al cilindro normalizado de 150 mm de diámetro y 300 mm de altura, se debe corregir según su esbeltez: R cccccccc = R ttttttt x K 1

39 7 Ensayos 7.3 Determinación de la resistencia mecánica Ensayo de compresión Esbeltez (h/d) Factor de corrección de la resistencia, K 1 Entre 1,76 y 2,00 1,00 1,75 0,98 1,50 0,96 1,25 0,93 1,00 0,87 Nota - Se puede interpolar para valores no incluidos en la tabla. o estos factores de corrección se aplican en hormigones con densidades mayores o iguales que 1600 kg/m 3, y a los hormigones indicados en NCh170. NOTA - Los factores de corrección son valores promedio verificados en hormigones con tensión de rotura entre 14 MPa y 42 MPa. Para tensiones de rotura mayores, específicamente sobre 70 MPa, los resultados de ensayos indican que los factores podrían ser mayores que los señalados en Tabla 1. Se modifican notas de la tabla, se ingresan como subcláusula o se eliminan (estado seco o saturado)

40 7 Ensayos 7.3 Determinación de la resistencia mecánica Ensayo de compresión o cuando se requiera expresar la resistencia a compresión en probeta cúbica considerar los factores de corrección establecidos en NCh170. o para evaluar la resistencia del hormigón a la edad de ensayo del testigo, se procede según NCh1171/2. Se elimina tabla 2 con factores de corrección para transformar de probeta cilíndrica a cúbica

41 7 Ensayos 7.3 Determinación de la resistencia mecánica Ensayo de tracción por hendimiento o Proceder de acuerdo a NCh1170. o El testigo se debe conservar en el laboratorio, a lo menos por 30 días contados desde el ensayo de rotura. (anterior nota). o Expresar la resistencia al hendimiento según NCh1170, con aproximación a 0,05 MPa.

42 8 Informe Identificación de la obra (empresa, ubicación) y del solicitante; Identificación del elemento y ubicación del punto de extracción del testigo; Identificación del grado de hormigón, si se conoce; Fecha de colocación del hormigón, si se conoce, y de extracción y ensayo del testigo; Descripción de características particulares de cada testigo, si los hay, como presencia de armaduras, porosidades, deformaciones o anormalidades producidas durante el proceso de extracción; Número de testigos extraídos y ensayados, indicando motivos de no ensayo de alguno de ellos;

43 8 Informe Procedimiento de refrentado o rectificado; Procedimiento de determinación de la densidad, método volumétrico o gravimétrico. Resultado de diámetro, altura original, altura de corte, altura de ensayo, esbeltez, densidad, carga y tensión de rotura; Resultado de la resistencia de cada testigo, a la edad de ensayo y corregida por esbeltez; Referencia a esta norma; Cualquiera otra información referida a la extracción, acondicionamiento o al ensayo del testigo.

44 GRACIAS POR SU ATENCIÓN

45 Medición de la desviación entre cara y eje del testigo