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COMISION DE ESPECIFICACIONES TÉCNICAS PARA CONTRATOS

CETC

COMITÉ DE COLOCACIÓN DEL HORMIGÓN OBJETIVO DEL COMITÉ Grupo conformado por profesionales de la construcción que aportan su experiencia y conocimiento para preparar Especificaciones Técnicas relativas a la colocación del hormigón para facilitar las faenas de transporte y uso de tecnologías modernas que permitan un mejor resultado para el hormigón colocado.

DOCUMENTOS EN PREPARACIÓN : : Nombre

Estado

ET Ch2 Colocación del Hormigón

En Preparación

Integrantes : : Aldo Griño Jorge Montegu

Secretario Técnico ([email protected]) Asesor Comité

NOMBRE

INSTITUCION

NOMBRE

INSTITUCION

Manuel Macaya Leonardo Vildósola Pablo Covarrubias Monserrat Naranjo Carlos Pineda Renato Vargas Cristian Masana Patricio Ramírez Andrés Reveco

Besalco Brotec Cementos Bío Bío Cementos Bío Bío Cemento Bío Bío ICH ICH Minmetal Pétreos

Guillermo Cavieres Arturo Holmgren Pablo Castro Yuri Tomicic Cristian Imbarack Hernán Medina Domingo Lema Oscar Guarda Manuel José Navarro

Polpaico Polpaico Polpaico Polpaico Premix Premix Ready Mix Sigdo Koppers Vial y Vives

Comisión de Especificaciones Técnicas para Contratos

PAGINA EN BLANCO INTENCIONALMENTE


COMITÉ DE COLOCACIÓN DEL HORMIGÓN

CETC

Especificación Técnica ET 002-05: Altura de Vaciado en Elementos de Hormigón Armado Fecha Aprobación: Septiembre 01 , 2005

ET 002-05: ALTURA DE VACIADO DEL HORMIGÓN EN ELEMENTOS VERTICALES CONTENIDO COMENTARIOS I. GENERALIDADES I.1. Objetivo: El objetivo de la presente Especificación es establecer una altura de vaciado aceptable del hormigón asociada a una determinada cantidad de defecto denominada “%Nido ” que puede producirse en la base del elemento.

C.I.1. La presente especificación busca promover e incentivar el uso de tecnologías de transporte y colocación de hormigón fresco que permitan aumentar las actuales alturas de vaciado, con el fin de mejorar la productividad y el costo de las obras, asegurando su calidad.

I.2. Definiciones: En esta Especificación Técnica se utilizan los siguientes términos: a) Altura de Vaciado : Distancia de caída libre que debe recorrer el hormigón sin manga ni tubo. b) Altura de vaciado aceptable : Distancia de caída libre que debe recorrer el hormigón sin manga ni tubo, que provoca una mínima o nula segregación del hormigón en la base del elemento vertical hormigonado y que cumple con la presente especificación. c) Nidos por altura de vaciado : Son todas aquellas oquedades visibles o cubiertas por la lechada del hormigón, de profundidad mayor al recubrimiento y localizados en la zona comprendida desde la base del elemento vertical y hasta una altura de 20 cm. d) Caras visibles de elementos verticales : Se consideran caras visibles a las superficies expuestas una vez retirados los moldajes sobre las cuales se medirán las longitudes horizontales del elemento vertical. En el caso de muros se exceptúan de esta medición las caras que dan origen al espesor del elemento vertical.

II. ESPECIFICACIÓN TÉCNICA II.1 La siguiente Especificación Técnica se aplica a cualquier elemento vertical de hormigón armado hormigonado in situ, principalmente a muros y

C.II.1.a Muros y pilares son los elementos más probables que manifiesten nidos en sus bases a consecuencia de la altura de vaciado, sin excluir


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pilares.

otros elementos verticales.

II.2 Para los alcances de esta Especificación Técnica, se deberán determinar los nidos visibles y ocultos en los 20 cm inferiores del elemento, para calcular la superficie total afectada con nidos (S nidos ) que se producen por la altura de vaciado del hormigón empleada.

C.II.1.b Dependiendo del tipo de contrato se deberá utilizar una de las siguientes actividades: autocontrol, ITO o representante del mandante.

II.3 El parámetro para cuantificar el efecto de la altura de caída en el elemento hormigonado será “%Nidos” en cada cara visible, el cual se determinará con la siguiente expresión: % Nidos =

S Nidos

0,2 * L

*100

C.II.2.1 Todos los elementos verticales deberán ser inspeccionados a través de autocontrol o de la ITO o quien designe el mandante. C.II.2.2 Si mediante la inspección se establece la posible presencia de nidos, se deberá determinar el valor S Nidos. Para ello, se deberá descubrir completamente los nidos ocultos rompiendo la lechada con un elemento contundente.

donde:

C.II.2.3 Nidos pequeños que se produzcan bajo rasgos y cajas eléctricas u otros elementos a) S Nidos : representa la superficie total de nidos insertos de tamaño similar, no se considerarán en por altura de vaciado expresada en m 2 y el cálculo de SNidos. Sin embargo, este hecho no corresponde a la sumatoria de las superficies exime que deban ser reparados adecuadamente. de él o los nidos, medidas como aproximación de rectángulos circunscritos a los bordes de C.II.3 En el parámetro %Nidos, el valor 0,2 del cada uno de ellos. denominador corresponde a considerar que este b) L: representa la longitud horizontal en metros tipo de nidos afectan solo la base del elemento de un elemento vertical hormigonado en una en 20 cm (0,2 m). Con esto, este parámetro es misma etapa, descontando los vanos de adimensional al incluir los valores S Nidos y L en puertas, ventanas u otros. m2 y m respectivamente. C.II.4 En columnas y pilares, la longitud horizontal corresponderá al perímetro del elemento. En caso de existir rasgos de puertas o ventanas en los elementos verticales, la longitud horizontal se medirá sin considerar estos vanos. II.5. Se deberá establecer de manera independiente, por cada cara visible, el parámetro %Nidos del elemento vertical, no debiendo ser este valor superior a un 10%: a) Si %Nidos > 10% en al menos una de las caras visibles, se deberá cambiar la altura de vaciado y utilizar las alturas de vaciado indicadas en el caso de Actuación sin Procedimiento Propio.

C.II.5.1. Se ha fijado un 10% como valor máximo para el indicador %Nidos , adoptando un criterio conservador a falta de antecedentes que permitan proponer un valor diferente. El comité considera que este porcentaje no representa un daño estructural en el elemento vertical si los nidos son mayoritariamente superficiales. Si por el contrario, él o los nidos ubicados en la base del elemento vertical comprometen el núcleo o el espesor total del elemento, se deberá consultar al


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b) Si %Nidos ≤ 10% en cada cara visible del elemento vertical: i) Nidos mayoritariamente superficiales, la altura de vaciado será aceptable. ii) Nidos mayoritariamente comprometiendo el núcleo o el espesor del elemento vertical se deberá consultar al Ingeniero calculista que realizó el diseño quien deberá calificar su importancia y definir si la altura de vaciado debiera ser disminuida. II.6. La reparación de nidos se deberá realizar basándose en el valor de %Nidos, utilizando los siguientes criterios: a) Cuando %Nidos ≤ 10%: Los nidos se deberán reparar sólo cuando su existencia afecte la durabilidad del elemento o la estética de la superficie. b) Cuando %Nidos > 10%: El Ingeniero Estructural del proyecto deberá calificar la importancia de estos nidos e indicar o aprobar la solución propuesta.

calculista estructural de la obra quien deberá calificar su importancia en una evaluación caso a caso. C.II.5.2 En caso de que el elemento requiera terminación de Hormigón a la Vista Arquitectónico, el indicador %Nidos podrá ser más exigente con un valor menor a 10%, lo que deberá ser claramente especificado por el arquitecto del proyecto. La reparación de los nidos que aparezcan en un proyecto con esta terminación deberá ser aprobado por el arquitecto. De existir un posible compromiso estructural, será el calculista quien califique su importancia e indicará en conjunto con el arquitecto la solución a implementar. C.II.6.a La solución a establecer podría ser la reparación estética, estructural o demolición. C.II.6.b La proposición de reparación deberá contemplar un procedimiento que asegure las características del elemento vertical, o utilizar el procedimiento descrito en DTE 002-05.

II.7. En caso que el elemento considere superficie de hormigón con terminación especial o a la vista en cualquiera de sus caras visibles, el valor máximo del parámetro %Nidos , deberá ser especificado por el Mandante, su representante o arquitecto y en ningún caso éste deberá ser mayor que 10% con nidos mayoritariamente superficiales. En caso contrario, se deberá cumplir lo indicado en 4.5.b.ii).

III. ACTUACIÓN CON PROCEDIMIENTO PROPIO EN LA CONSTRUCCIÓN III.1. El contratista podrá presentar un procedimiento de colocación del hormigón que asegure el cumplimiento de esta Especificación Técnica. En este procedimiento se deberá indicar por lo menos la altura de vaciado propuesta, las características del hormigón a utilizar, la forma de

C.III.1.1. El procedimiento que presente el contratista para colocar el hormigón, podrá estar basado en su experiencia y en el nivel de tecnología que utilice para ejecutar las obras. Su objetivo será lograr la terminación especificada para el elemento con la altura de vaciado que


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su transporte interno en la obra, la forma de colocación y de compactación.

señala su procedimiento.

III.2. Si con el procedimiento utilizado por el contratista se obtiene un %Nido > 10%, se deberá re-estudiar dicho procedimiento de manera que permita cumplir con esta especificación.

C.III.1.2. Para asegurar el cumplimiento de los requisitos de esta Especificación Técnica, el contratista deberá demostrar la efectividad del procedimiento propuesto mediante pruebas previas a la construcción o mostrando los resultados obtenidos con este procedimiento en proyectos anteriores.

IV. ACTUACIÓN SIN PROCEDIMIENTO PROPIO EN LA CONSTRUCCIÓN C.IV.1 Se ha definido la bombeabilidad del hormigón como un requisito que debe cumplir la mezcla, aunque en su colocación no se utilice bomba. Esta característica da propiedades especiales al hormigón que le permiten reducir la segregación y ser vaciado a alturas mayores que las de mezclas no bombeables. Entre las características de la bombeabilidad se destaca la mayor cohesividad, que evita la segregación de los áridos en mezclas que sean muy exigidas por condiciones de distribución y colocación del hormigón, además de disminuir la exudación y dar una mayor homogeneidad al hormigón colocado. Las mezclas bombeables son preparadas por la mayoría de los proveedores de hormigón IV.2 Si con la especificación precedente se premezclado. obtiene que %Nido > 10%; se deberá estudiar una nueva dosificación y/o método de colocación C.IV.1.1 Se define hormigón bombeable como aquel que puede ser conducido por presión a que permita cumplir con esta especificación. través de un tubo rígido o de una manguera flexible y descargando directamente en el área de trabajo. Este hormigón debe presentar una consistencia plástica y con un adecuado proporcionamiento de los áridos, limitando los gruesos de tipo lajeado. El proporcionamiento de áridos finos, en relación con el agua y el cemento debe ser tal que en conjunto se obtenga un mortero fluido capaz de conducir a los gruesos sin que decanten o segreguen.

IV.1. En el caso de que el contratista no cuente o no entregue un procedimiento de colocación que asegure el cumplimiento de los requisitos de esta Especificación Técnica, la altura máxima de vaciado del hormigón permitida a usar en la construcción de elementos verticales quedará determinada por la Tabla 1: Tabla 1: Altura Máxima de Vaciado del Hormigón según Asentamiento de Cono y características del hormigón. Cono Característica Altura de Vaciado < 8 cm No Bombeable 2.0 m No Bombeable 2.5 m ≥ 8 cm Bombeable 3.0 m ≥ 8 cm


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COMITÉ DE COLOCACIÓN DEL HORMIGÓN DTE 002-05: Altura de Vaciado en Elementos de Hormigón Armado CETC

DOCUMENTO TÉCNICO DE ESPECIFICACIÓN

DTE 002 - 05: ALTURA DE VACIADO DEL HORMIGÓN EN ELEMENTOS VERTICALES

Documento Preparado por: Comité de Colocación del Hormigón ICH

Santiago, Agosto de 2005



INDICE 1. Alcance 2. Introducción 3. Criterios Adoptados para la Determinación de Alturas de Vaciado 4. Medición de la Superficie de Nidos por Altura de Vaciado 5. Criterios de Reparación Caso a) Profundidad superior al espesor de recubrimiento. Caso b) Profundidad menor que el espesor de recubrimiento. 6. Método de Reparación. 7. Actuación sin Procedimiento.



1.

Alcance.

El alcance del presente documento es dar respaldo a los conceptos, definiciones y criterios contenidos en el documento denominado ET 002-05 “Altura de Vaciado del Hormigón en Elementos Verticales”. El objetivo de la Especificación Técnica ET 002-05 es proporcionar una herramienta para identificar y permitir una “Altura de Vaciado Aceptable” que no origine un porcentaje de Nidos (%Nidos) en la base del elemento superior a un valor establecido. 2.

Introducción.

La calidad de la obra gruesa en estructuras de hormigón armado, está influenciada, entre otras, por las características del hormigón, por los métodos de transporte, colocación y compactación que se empleen, condiciones y características de los moldajes, restricciones geométricas, densidad de enfierradura e insertos, etc., donde un factor importante es la altura de vaciado1. En la actualidad, la altura máxima permitida de vaciado del hormigón es de 2,5 m. Sin embargo, el avance tecnológico y el mejoramiento de los procesos constructivos permiten superar esta altura, sin los efectos negativos de la segregación. El defecto más evidente, asociado al uso de un hormigón inadecuado o procesos constructivos incorrectos es la formación de nidos, que corresponden a todas aquellas oquedades visibles o cubiertas por la lechada del hormigón, de profundidad mayor al recubrimiento y que constituyen una discontinuidad en el elemento, que afecta su resistencia, impermeabilidad y durabilidad. Sin embargo para los efectos de este documento, se entenderá que serán atribuibles a la altura de vaciado del hormigón solo los Nidos ubicados en la base de los elementos verticales hasta una altura de 20 cm, excluyéndose los Nidos u otras patologías que se muestren en una zona distinta a la señalada o aquellos Nidos que manifestándose en los primeros 20 cm, sobrepasen esta altura. Para los efectos de este documento así como para la ET 002-05, se entenderá como “Altura de Vaciado” aquella distancia de caída libre que debe recorrer el hormigón sin manga ni tubo. 1



La identificación de Nidos por altura de vaciado como un parámetro para determinar la calidad de la obra gruesa en estructuras de hormigón permitirá, con el uso de tecnologías adecuadas, aumentar las actuales alturas de vaciado, con el fin de mejorar la productividad y calidad de las obras de hormigón armado. 3.

Criterios Adoptados para la Determinación de Alturas de Vaciado.

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La zona de manifestación de Nidos, por una altura de vaciado inadecuada, ha sido definida con una altura de 20 cm para elementos verticales, medidos desde el inicio de cada etapa de hormigonado. Este valor fue establecido en función de la experiencia de los profesionales que participaron en la elaboración de este documento.



Se ha definido un estándar de 10% como valor máximo del indicador %Nidos para la aceptación de la Altura de Vaciado. Este valor ha sido fijado en función de la experiencia al no encontrarse una base experimental o bibliográfica que justifique un valor diferente.



Para los efectos del documento ET 002-05, quedan excluidos todos aquellos Nidos o patologías ubicadas en una zona diferente a la señalada para cuantificar el %Nidos, en los cuales, diversos factores influyen en su generación, tales como: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

4.

Características del hormigón. Tamaño máximo del árido. Espesor del elemento vertical. Cuantía y disposición de las armaduras. Diseño y material del moldaje. Sistema de compactación del hormigón. Juntas de hormigonado. Condiciones climáticas al momento de hormigonar.

Medición de la Superficie de Nidos por Altura de Vaciado. El procedimiento para cuantificar la superficie afectada será el siguiente: 1. Inspeccionar las caras visibles del elemento vertical en toda su longitud (L). 2. Localizar los nidos por altura de vaciado en la zona comprendida entre la base del elemento hormigonado y una altura de 20 cm. 3. La inspección se realizará de modo visual. En caso de dudas, utilizar un martillo, para descubrir los nidos ocultos por lechada.



4. Calcular el área de cada nido (Si) como un rectángulo circunscrito de medidas representativas (ver figura 1). 5. Si una fracción del nido sobrepasa la altura descrita en el punto 2, sólo deberá considerarse el área de nido que quede bajo la altura señalada como un defecto atribuible a la altura de vaciado del hormigón (ver figura 1 caso c). 6. Sumar todos los Si parciales para obtener SNidos. 7. Calcular el % de Nidos a partir de la siguiente expresión % Nidos =

S Nidos

0,2 * L

* 100

Nota1: Descontar de la longitud horizontal (L) los rasgos de puertas, ventanas u otros Nota 2: Considerar unidad de medida en metros. Nota 3: Para calcular el %Nidos en pilares y columnas, la longitud horizontal se determina según lo descrito en ET 002-05.

8. Finalmente, el %Nidos, deberá compararse con el estándar definido como 10% de acuerdo a lo señalado en la Especificación Técnica. Figura 1: Ejemplos de Cálculo para Algunas Situaciones. Caso General sin Vano

% Nidos

=

( S1

+ S 2 + S3 + S4 )

0.2 * L


* 100


Caso General con Vano

% Nidos =

5.

( S1

+ S 2 + S3 + S4 )

0.2 * ( L1 − L2 )

*100

Criterios de Reparación. La reparación de la superficie, será aplicable a las siguientes situaciones: Caso a) La profundidad del nido es mayor que el Tamaño Máximo Nominal del árido, y mayor que el recubrimiento de hormigón dejando la enfierradura expuesta. Caso b) La profundidad del nido es menor que el Tamaño Máximo Nominal del árido y no afecta el recubrimiento de la enfierradura.

Si a expresa solicitud del Mandante o Arquitecto, no desearán la realización de la o las reparaciones por razones de estética u otra índole, esto deberá quedar señalado de manera explicita en el libro de obra.



6.

Método de Reparación. Caso a) Profundidad superior al espesor de recubrimiento: 1. Se deberá profundizar el nido tras las armaduras mediante picado hasta aproximadamente obtener como máximo el tamaño máximo nominal del árido de la mezcla de reparación, además, se deberá regularizar los bordes del nido para obtener una forma geométrica que facilite su llenado. 2. Se deberá limpiar, de preferencia con algún equipo mecánico y de manera exhaustiva la zona a reparar de todo el material suelto particulado. 3. Una vez limpia el área, se deberá humedecer toda la superficie. En el caso de utilizar puente de adherencia o material epóxico, la superficie deberá estar exenta de agua libre. 4. Los pasos 2 y 3 pueden realizarse de manera simultanea con algún equipo que realice las dos funciones. 5. Una vez limpia y humedecida la superficie, el auto control, ITO o representante del mandante evaluará el uso de puentes de adherencia y de aditivos en la mezcla. 6. Luego, se deberá utilizar hormigón de resistencias similar a la del elemento que se pretende reparar, y Tamaño Máximo del árido menor o igual al empleado en el hormigón original. Caso b) Profundidad menor que el espesor de recubrimiento: 1. Se deberán seguir los mismos pasos que en el caso a), desde el paso 2 al 5. 2. Se deberá utilizar mortero para la reparación de resistencia mecánica similar al del hormigón del elemento vertical.

7.

Actuación sin Procedimiento

Cuando el contratista no disponga de un procedimiento que asegure una Altura de Vaciado asociado a un %Nidos menor o igual a 10%, deberá considerar las alturas de vaciado señaladas en la Tabla N°1. Comisión de Especificaciones Técnicas para Contratos


Tabla N°1(1): Altura de Vaciado Según Asentamiento de Cono y Características del Hormigón Cono < 8 cm ≥ 8 cm ≥ 8 cm

Característica No Bombeable No Bombeable Bombeable

Altura de Vaciado 2.0 m 2.5 m 3.0 m

(1) NCh 1019: Determinación de la Docilidad. Método del Asentamiento del Cono de Abrams.


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