NCh1038.Of77
NORMA CHILENA OFICIAL
Hormigón - Ensayo de tracción por por flexión
Preámbulo ga nismo que tiene a su car go El Instituto stituto N acional de Normalizaci ón, INN , es el or ga go mas téc nica onal. Es miembro el estudio y pr epar ación de las nor ma icas a nivel na cional. de la INTERNA TIO NAL ORG AN AN IZATIO N FOR STANDARDIZATION (ISO ) y de la CO MISION PANAMERICANA DE NO RMAS TECNICAS (CO P ANT), repr esen esen tando a Ch ile an te esos or ga ga nismos. ma N Ch1038 ha sido pr epar ada por el Depa r tamento de Ar quite quite c t tur r a y La nor ma u ci ón uc ci onstr uc ón de l Instituto Nacional de N ormalización sobr e la ba se de un C onstr documento elabor ado por el Ce ntr o Tecnológico de l Hormigón y en su estu dio pa r ticipar on ga nismos y las pe r sonas natur na tur ales siguientes: on los or ga
Cámar a C hilena de la Constr uc ucción Cementos Bío-Bío S. A A . Comité de C ontr atistas de OO.P P. Concr oncr etos Ready Mix ación de la Vivienda, CO RVI, MINVU, Su b-De pto. Co rpor ación Diseño Diseño por ación de Obr as U r bana banas, CO U, MINVU Cor por
Dirección de Arquitectu ra, MOP Dirección de Obras Portu arias, MOP
D istribuidor a Nacional de C emento y Mater iales de Construcción, DIN ACEM Empr esa de Agua Potable de Santiago, EAPS
H éctor Henr íque íquez noldo Bucar ey Ar noldo Hans Bucher Ramón Torr es H ugo Bascou Hernán Rivera Ger Ge r ar do do Jiméne z Anselmo Salvo Jaime Téllez Jorge Wilson Sergio Gómez Julio Schwartzman Miguel Valenzuela
H er ná ná n D elpiano mando Soto Ar mando do Alvar ez Eduar do
I
NCh1038 Instituto Nacional de Nor malización, INN Lab oratorio Cemento Polpaico Lab oratorio Dirección de Pavimentación de San tiago Lab or atorio Vialidad , MOP U.T.E . Te muco, Depto. Constr ucción Civil, Labor ator io Hor migones Universidad Católica, Dep artamento de Investigaciones Científicas, DICTUC Universidad de Ch ile, Facu ltad de Arquitectu r a, Dep artamento de Te cnología y Administr ación de Obr as Universidad de Ch ile, Facu ltad de Ciencias Físicas y Matemáticas, Ce ntr o de la Vivienda y Constr ucción Univer sidad de Chile, Instituto de Investigaciones y Ensa yes de Mater iales, IDIEM Univer sidad Té cnica de l Estado, Facultad de Ingenier ía, Depto. de Obr as Civiles
Univer sidad Té cnica de l Estado, Valdivia, D epa r tamento Constr ucción Civil Universidad Técnica Federico San ta María, Facu ltad de Ingenier ía Civil
Alfr edo Cifuentes Patricio Down ey Armando Díaz Luis Guzmán Jorge Salgado Or lando Fer nández
Sergio Ro jas Gar ay Belisar io Maldonado Patr ici o
Jor ge V. Mar tín
Jua n Egaña Enr ique Gr amegna Maximiliano Núñez
H er iber to Vivanco Patr ici o
Bonelli
Esta norma se estudió pa r a unifor mar los pr ocedimientos pa r a ef ectua r el ensa yo de tracción por flexión a la r otu ra de pr obetas pr ismáticas de hormigón simplemente ap oyad as. norma concuerda en parte con las nor mas ASTM C78-75 y C293 -74 str ength of c oncr ete (T hir d P oint and C enter P oint Load ing). Es ta
Fle x ural
El anexo no for ma pa r te de l cuer po de la nor ma, se inser ta sólo a título infor mativo.
Esta nor ma ha sido apr obada por el Conse jo de l Instituto N acional de Nor malización, en se sión ef ectuada el día 16 de Septiembr e de 1976. norma ha sido declarada Of icial de la República de Ch ile por Decreto Nº52, de fecha 17 de Ener o de 19 77, de l Mi nister io de Vivienda y U r ba nismo. Es ta
Esta norma es una reed ición sin mod ificaciones de la norma chilena Of icial NCh1038.Of 77, Hormigón - Ensayo de tracción por flexión, vigente por Decreto Nº52 del Ministerio de Vivienda y Ur ba nismo, de fec ha 17 de Ener o de 19 77.
II
NORMA CHILENA OFICIAL
NCh1038.Of77
Hormigón - Ensayo de tracción por flexión
1 Alcance 1.1 Esta
norma establece los pr ocedimientos para efectuar el ensa yo de tracción por fle xión a la r otur a de pr obetas pr ismáticas de hor migón simple mente apoyadas.
2 Campo de aplicación 2.1 Esta
norma se ap lica al en sa yo de tracción por flexión de pr obetas obtenidas según N Ch1017 y NCh117 1. 2.2
Se aplica uno de los siguiente s pr ocedimie nto s, de acue r do a la dimensión bás ica de la pr obeta: 2.2. 1
Cargas P /2 en los límites del tercio central de la luz de ensayo
Se aplicar á a probetas de dimensión bá sica (altur a) igua l o mayor a 150 mm. 2.2.2
Car ga
P
en el centr o de la luz de ensayo
Se ap licará a pr obetas de dimensión básica (altu r a) menor a 150 mm. 2.2.3
Est os dos pr ocedimiento s no son alter nativ os y sus r esultados no son comparables.
3 Referencias
NCh 31 /3 NCh 1017
Mag nitudes y unidades – Parte 3: Mecánica. Hormigón – Confección y curado en obra de pr obetas para ensayos de comprensión y tracción.
1
NCh1038 NCh 1171 NCh11 72
Hormigón - Extracción y ensayo de testigos de hormigón endurecido. H ormigón - Refr entado de probetas.
4 Aparatos 4.1
Prensa de ensayo
4.1.1
Tendrá la rigidez suficiente para resistir los esf uerzos del ensayo sin alterar las condiciones de distribución y ubicación de la carga y lectur a de re sulta dos. 4.1.2
La se nsibilidad de la prensa será tal que la menor división de la escala de lectura sea menor o igual al 1% de la car ga máxima. 4.1.3
La exactitud de la pr ensa tendr á una toler ancia de de l intervalo utilizable de la(s) escala(s) de lectura.
±
1% de la car ga dentr o
NOTAS
1)
En general el interv alo utilizable se considera comprendido entre el 10% y el 90% de la respectiv a escala de lectura.
2)
Se r ecomienda contr as tar las pr ens as de ens ayo por lo menos una vez al año con un patr ón r econocido por el Instituto Nacional de Nor malización (ver anexo).
4.2
Dispositivo de tracción por flexión
Te ndr á piezas pa r a apoy o de la pr obeta y piezas pa r a aplicar la car ga , con sus correspondientes accesor ios, y cumplirán con los siguientes re quisitos: 4.2.1
Sus elemento s de contacto con la probeta tendrán la superficie cilíndrica (de este modo se logra un contacto rectilíneo). 4.2.2
Aplicarán la carga y sus reacciones en fo rma vertical, y estarán dispuestas de modo que las líneas de contacto sea n pa r alelas entr e sí y pe r pendicular es a la luz de ensayo. 4.2.3
Contará n con accesor ios que permitan fijar y mantener la luz de ensayo.
4.2.4
Tendrán rótulas regula bles, a fin de evitar excen tricidades.
4.2.5
Te ndr án una longitu d igua l o mayor al ancho, b de las pr obetas.
4 .3 Regla rectif icada
Tendrá una longitud igual o mayor a 500 mm. 4.4
Regla graduada (huincha)
Estará graduada en milímetros y tendrá una longitud igual o mayor a 1 m.
2
NCh1038 5 Procedimiento 5.1
Retir ar las probetas de su cur ado se gún N Ch1017 o NC h1171 inmediatamente antes de en sayar, protegiéndolas con ar pilleras húmedas has ta el momento en que se coloquen en la máquina de ensayo, para evitar el secamiento especial mente en la cara ap oyada, la cual recibirá la máxima tracción. 5.2
La luz de ensay o cumplir á con las siguie ntes condiciones, según la forma de ap licación de la carga: 5 .2 .1 Cargas P /2 aplicadas
L
≥
en los límites del tercio central
3 h (Ver figur a 1)
en que:
5.2.2
L
=
luz de ensayo;
h
=
altura de la pr obeta.
Car ga
L
≥
P
centrada
2 h (Ver figur a 2)
5.2.3
La distancia x entre cada línea de apoyo y el extremo más cercano de la pr obeta será igual o mayor a 2,5 cm. 5.3
Tr azar rectas finas s obr e las cuatr o caras mayo res que mar quen las secciones de ap oyo y de carga en fo rma indeleble y que no alteren el tamaño, f orma o características estr uctur ales de las pr obetas. NO TA - Al realizar el tr azado se recomienda verif icar la re ctit ud de los contactos con la regla rectif icada. No debe pas ar luz entr e la car a de la probeta y la r egla. 5.4
Verificar y registrar la luz de en sayo, expresán dola en milímetr os con apr oximación a 1 mm, medida en la car a infer ior de la pr obeta en su posición de ensayo. 5.5
Limpiar la supe r fi cie de las piezas de apoyo y de car ga y las zonas de conta cto de la pr obeta. 5.6
C olocar la pr obeta en la pr ensa de ensay o, de jando la car a de llena do en un plano vertical, y haciendo coincidir las líneas de trazado con las piezas de apoyo y de carga corr espondientes. 5.7
El contacto entr e la pr obeta y cada pieza de apoyo o de car ga deber á se r tota l, con las tolerancias y condiciones siguientes: 5.7.1
Se aceptará una separación igual o menor a 0,05 mm.
3
NCh1038 5.7.2
Si la sep aración es mayor que 0,05 mm y menor a 0,5 mm se aceptará el uso de láminas de cuer o natur al o sinté tico inter pues tas en el contacto . Estas láminas te ndr án un espesor unif or me igual o mayor a 5 mm, un ancho igua l o mayor a 25 mm y un la r go igual o mayor al ancho de la probeta. Se de sechar án las lá minas que pr esente n defo r maciones ap reciables a simple vista. 5.7.3
Si la sepa r ación es igua l o mayor que 0,5 mm y menor que 2 mm, se pr oceder á a ref r en tar según NCh1171. 5.7.4
Si la se pa r ación es may or que 2 mm, de sechar la pr obeta.
5.8 Aplicar has ta
un 5% de la car ga de r otur a pr ev ista, y ver ificar que:
a)
todos
los contactos cumplen con párr af o 5.6;
b)
las distancias en tre las pieza s de apoyo y de carga se mantienen constantes, con una to le r ancia de ± 1 mm.
5.9
Pr oseguir la aplicación de la carga en f orma continua, sin choques y a una velocidad unif or me que pe r mita cumplir con las siguie nte s condiciones:
a)
alcanzar la rotura de la pr obeta en un tie mpo igual o mayor a 300 s ;
b)
no s uper ar la velocida d de 0,016 N /mm2/s (≈ 0,16 kgf/cm2/s).
NOTA - Según NC h31/3, 1 kgf = 9,8066 N; para los efectos de esta norma se considera: 1 kgf ≈ 10 N 5.10
U na vez fijada la velocida d y espe cialmente en la se gunda mitad de la car ga , no se hará modificaciones de ella hasta el término del ensayo. 5.11 5.12
Reg istrar la carga máxima,
P
ex pr esa da en N (kgf).
Medir el ancho, b, y la altu ra , h, medios de la pr obeta en la sección de r otura con ap roxi mación a 1 mm. Registrar b y h.
4
NCh1038 6 Expresión de resultados 6.1
Ensayo con cargas P/2 en los límites del ter cio centr al de la luz de ensayo
6.1.1
Si la fractur a de la pr obeta se pr oduce en el tercio central de la luz de ensayo, calcular la resistencia a la tracción por flexión como la tensión de rotura se gún la f órmula siguiente: R = P ⋅ L b⋅h
2
en que: R
=
P =
tensión
de r otur a, N/mm2 (kgf /cm2);
carga máxima ap licada, N (kgf );
L
=
luz de ensa yo de la pr obeta, mm (cm);
b
=
ancho pr omedio de la pr obeta en la sección de rotura, mm (cm);
h
=
altu r a pr omedio de la pr obeta en la sección de rotura, mm (cm).
6.1.2
Si la fr actur a se pr oduce f uer a de l ter cio centr al de la luz de la pr obeta, en la zona comprendida entre la lín ea de ap licación de carga y una distancia de 0,05 L de esa lín ea, calcular la resistencia a la tracción por flexión como la tensión de rotura según la f órmula siguient e: R =
3 ⋅ P ⋅ a
b⋅h
2
en que: a
=
distancia entre la sección de rotura y el apoy o más pr óximo, medida a lo lar go de la líne a centr al de la supe r fi cie infer ior de la pr obeta, cm.
6.1.3
Si la fractur a se pr oduce f uera del tercio central de la luz de ensayo y más allá de la zona indicada en subpárrafo 6.1.2 , desechar los res ultados del ensayo. Ex pr esar los r esultados en N/mm2 (kgf /c m2) apr oxi mando a 0,05 N/mm2 (≈ 0,5 kgf/ cm2). 6.1.4
5
NCh1038 6.2
Ensayo con carga
P
en el punto medio de la luz de ensayo
6.2.1
Calcular la resistencia a la tracción por flexión como la tens ión de la rotura según la for mula siguiente: R = 3 ⋅ P ⋅ L 2⋅b⋅h
2
en que: R
=
P =
tensión
de r otur a, N/mm2 (kgf /cm2);
carga máxima ap licada, N (kgf );
L
=
luz de ensa yo de la pr obeta;
b
=
ancho pr omedio de la pr obeta en la sección de rotura , mm ( cm);
h
=
altu r a
pr omedio de la pr obeta en la sección de r otura, mm (cm).
Ex pr esar los r esultados en N /mm2 (kgf/cm2) ap r oximando a 0,05 N/mm2 (≈ 0,5 2 kgf/cm ). 6.2.2
7 Informe 7.1 El
inf orme contendr á todos y cada uno de los re sultados de en sayo. La aceptación o rechazo de resultados, debido a deficien cias de muestreo o ensayo, se efectuará de acuerdo con norma correspondiente. 7.2
El inf orme incluirá lo siguiente:
7.2.1
Antecedentes gener ales
re gistr o de los anteced entes generales de las pr obetas de acuer do con NC h1017 o NCh 1171 según corresponda. El
7.2.2
a)
Antecedentes de cada pr obeta
Fech a y edad en el momento del ensayo;
b)
an cho medio en la sección de r otura, mm;
c)
altura media en la sección de rotura, mm;
d)
luz de ensa yo , mm;
e)
de fectos ex ter ior es en la pr obeta y si f ue r efr entada o se usa r on láminas pa r a a juste de piezas de car ga ;
6
NCh1038 f)
pr ocedimient o de cur ado y condición apar ente de humeda d de la pr obeta en el momento del en sayo;
g)
car ga máxima r egistr ada , N (kgf);
h)
resistencia a la tracci ón por flexión (calculada de acuerdo a párraf o 6.1 ó 6.2 , según corresponda), N /mm2 (kgf/c m2);
i)
observaciones relativas al hormigón después de la r otu ra (oquedad es, por os idad es, adherencias insuficientes, se gr eg ación, rotura anormal, etc.);
j)
cualquier otra inf ormación específica del ensayo útil para su mejor interpretación;
k)
referencia a esta norma.
7
NCh1038
Dimensiones en centímetr os
Figura 1 - Esquema de ensayo de tr acción por f lexión con carga P/2 aplicada en los límites del tercio central de la luz
8
NCh1038
Dimensiones en centímetr os
Figura 2 - Esquema de ensayo de tr acción por f lexión con carga P aplicada en el centr o de la luz
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Anexo (Informativo) A.1
Contrastación de prensas de ensayo
En tanto no ex ista nor ma chilena pa r a la contr asta ción per iódica de pr ensas de ensa yo , se recomienda emplear la norma AM ERICAN SO CIETY FOR TEST ING AND MA TERIALS g M ac hines. ASTM E 4-72 S t andar d M ethod of V er i fic at ion of Test in
10
NCh
NORMA CHILENA OFICIAL
INSTITUTO
N A C I O N A L
D
E
NO
R
M A L I Z A C I O N
10 38.Of77
INN-CHIL
E
Hormigón - Ensayo de tracción por flexión te - C onc re
T est f or f le x ur al tensil e
st reng t h
Primer a edición : 1977 Reimpr esión : 1999
Desc r pt i or es:
materiales d e constr ucción, hormig ón, ensayos, ensay os d e tensión
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