NORMA CHILENA OFICIAL
NCh2262.Of97
Hormigón Hormigón y mortero mortero - Métodos de ensayo ensayo - Determ Determinación inación de la imperm impermeabil eabilidad idad al agua - Método de la penetración penetración de agua agua bajo presión presión
Preámbulo El Instituto Nacional de Normalización, INN, es el organismo que tiene a su cargo el estudio y preparación de las normas técnicas a nivel nacional. Es miembro de la INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION (ISO) y de la COMISION PANAMERICANA DE NORMAS TECNICAS (COPANT), representando a Chile ante esos organismos. La norma NCh2262 ha sido preparada por la División de Normas del Instituto Nacional de Normalización sobre la base de un proyecto entregado por el Centro Tecnológico del Hormigón y en su estudio participaron los organismos y personas naturales siguientes: Instituto de Investigaciones y Ensayes de Mat Materiales, IDIEM, Universidad de Chile Instituto Nacional de Normalización, INN Laboratorio Nacional de Vialidad, MOP POLCHEM S.A . SIKA Chile S.A . Universidad de Valparaíso Universidad Tecnológica Metropolitana
Mauricio Ossa Cecilia Soto Víctor Roco Luis Flores Diego Martin Luis Madariaga A rmando Soto Cecilia Soto
Esta norma forma parte de un conjunto de normas de ensayo para morteros y hormigones. Además, esta norma incluye el anexo A, que no forma parte de ella, con comentarios del Comité que facilitan la utilización del procedimiento de ensayo. El anexo A no forma parte del cuerpo de la norma, se inserta sólo a título informativo.
I
NCh2262 Esta norma ha sido aprobada por el Consejo del Instituto Nacional de Normalización, en sesión efectuada el 28 de J ulio de 1997. Esta norma ha sido declarada Norma Chilena Oficial de la República por Decreto Nº124, de fecha 26 de Septiembre de 1997, del Ministerio de Vivienda y Urbanismo, publicado en el Diario Oficial Nº35.898, del 23 de Octubre de 1997.
II
NORMA CHILENA OFICIAL
NCh2262.Of97
Hormigón y mortero - Métodos de ensayo - Determinación de la impermeabilidad al agua - Método de la penetración de agua bajo presión
1 Alcance y campo de aplicación 1.1 La presente norma establece el procedimiento para determinar en laboratorio la impermeabilidad al agua de morteros y hormigones. 1.2 Este procedimiento se aplica a morteros y hormigones con áridos de densidad real seca > 2 000 kg/m3 y Dn ≤ 40 mm. 1.3 Este método es aplicable a probetas moldeadas en laboratorio o en obra, como también a testigos de hormigón endurecido. NOTA - Para aplicar a testigos de hormigón proyectado, ver A.3 en anexo A.
2 Definiciones impermeabilidad : capacidad del mortero u hormigón para evitar la penetración de agua bajo presión, según el procedimiento de esta norma.
3 Referencias NCh170 NCh171 NCh1017 NCh1018
Hormigón – Requisitos generales. Hormigón - Extracción de muestras de hormigón fresco. Hormigón - Confección y curado en obra de probetas para ensayos de compresión y tracción. Hormigón - Preparación de mezclas de prueba en laboratorio.
1
NCh2262 NCh1170 NCh11711) NCh2256/1 NCh2261
Hormigón - Ensayo de tracción por hendimiento. Hormigón - Extracción y conservación de testigos de hormigón endurecido. Morteros - Parte 1: Requisitos generales. Morteros - Determinación de las resistencias mecánicas de probetas confeccionadas en obra.
4 Aparatos y equipos 4.1 Moldes metálicos, no absorbentes, rígidos, de caras planas, paralelas y vértices que aseguren la estanqueidad. Deben tener las dimensiones adecuadas para obtener probetas que cumplan con 5.1.2. 4.2 Equipo, para aplicar una presión de agua de acuerdo con el procedimiento establecido por esta norma y que permita que la probeta sea colocada de modo que la presión de agua actúe sobre la zona requerida y las caras restantes queden a la vista durante el ensayo (ver figura 1). 4.3 Barras de carga, de acero, de sección semicircular con diámetro aproximado a 19 mm y longitud igual o mayor que la arista o diámetro de la probeta. 4.4 Agua, potable, destilada o desionizada.
5 Confección y conservación de probetas 5.1 Confección de probetas enmoldadas 5.1.1 Se confeccionan tres probetas, como mínimo, las que se llenan y compactan según NCh1017 en el caso del hormigón, y según NCh2261 en el caso del mortero. 5.1.2 Las probetas pueden ser cúbicas, prismáticas o cilíndricas y su menor dimensión debe ser mayor o igual a tres veces el tamaño máximo nominal del árido, definido según NCh163. La arista menor o el diámetro puede ser de 150 mm, 200 mm o 300 mm. La razón entre la altura y la arista (o entre la altura y el diámetro) debe ser igual o mayor a 0,5, pero en ningún caso la altura de ensayo debe ser menor que 100 mm. 5.1.3 El desmolde de las probetas se realiza según NCh1017 ó NCh2261, la que corresponda aplicar. Las probetas se deben conservar a una temperatura de 20 °C ± 3°C, sumergidas en agua saturada con cal, hasta los 28 días de edad.
1
) En estudio
2
NCh2262
5.2 Extracción de testigos 5.2.1 Las probetas extraídas de hormigón endurecido, pueden obtenerse por corte mediante sierra de disco o corona diamantada, según NCh1171. NOTA - Mientras no se oficialice la NCh1171, para la extracción de testigos debe considerarse lo siguiente: i)
El diámetro D del testigo debe ser como mínimo 150 mm.
ii)
La distancia mínima entre testigos debe ser de dos diámetros (2 D).
iii)
La distancia mínima libre entre el testigo y el borde del elemento debe ser de 0,5 D.
5.2.2 Los testigos para el ensayo deben cumplir con la esbeltez y la altura mínima indicada en 5.1.2. NOTA - Si es necesario reducir la altura del testigo, el corte debe efectuarse en la cara opuesta a aquella que en obra puede estar en contacto con agua.
5.2.3 Los testigos se conservan sumergidos en agua saturada con cal, a temperatura de 20°C ± 3°C, a lo menos durante 48 h antes del ensayo.
6 Procedimiento 6.1 Preparación de las probetas enmoldadas 6.1.1 A los 10 días ± 3 días de edad, las probetas moldeadas se raspan con escobilla de acero en la cara que va a estar sometida a la presión de agua. NOTA - Para una mejor interpretación de los resultados de penetración, puede ser recomendable determinar antes del escobillado, la densidad de cada probeta (ver anexo A).
6.1.2 En la zona de dicha cara que no va a estar sometida a la presión de agua, se aplica inmediatamente un material de sellado, utilizando pasta de cemento, material epóxico u otro material similar, para prevenir la pérdida de agua. NOTA - Cuando se utilice pasta de cemento como material de sellado, se recomienda utilizar dos capas de pasta de una razón agua/cemento 0,35. La segunda capa debe aplicarse una vez que la primera esté endurecida. Mientras las capas endurecen, cubrir las probetas para evitar el desecamiento de las capas.
6.1.3 Después de tres horas de terminada esta operación, devolver las probetas a las condiciones de conservación establecidas en 5.1.3.
6.2 Preparación de testigos 6.2.1 Los testigos se raspan con escobilla de acero en la cara que en obra va a estar en contacto con agua y sobre la cual se va a aplicar la presión de agua.
3
NCh2262 6.2.2 La zona de dicha cara que no va a estar sometida a la presión de agua, se somete al mismo tratamiento indicado en 6.1.2 y 6.1.3. 6.2.3 A continuación, los testigos se sumergen en agua según lo establecido en 5.2.3.
6.3 Ensayo 6.3.1 Cuando las probetas cumplan 28 días de edad, se colocan en el equipo, de modo que la presión de agua actúe sobre la cara prevista y las otras caras puedan ser observadas. 6.3.2 Se coloca un anillo de sellado (ver figura 1), de goma u otro material similar, en la unión entre la parte del equipo que aplica la presión de agua y la probeta, de modo que no se produzcan pérdidas de agua en dicha zona durante el ensayo. 6.3.3 Se aplica una presión de agua de 0,1 MPa, durante 48 h. A continuación se aplican presiones de 0,3 MPa y 0,7 MPa durante 24 h cada una de ellas. NOTA - Cada una de estas presiones debe mantenerse dentro de ± 10% del valor especificado.
6.3.4 Si el agua aflora hacia el exterior de alguna probeta, se deben registrar la presión y el instante en que se produce el afloramiento de agua, deteniéndose el ensayo de esa probeta. 6.3.5 Inmediatamente de finalizado el ensayo, las probetas en que no hubo afloramiento de agua se someten a rotura por hendimiento, colocando en su parte media las barras de carga, una arriba y otra abajo. Aplicar la carga preferentemente perpendicular al sentido en que se ejerció la presión de agua. Inmediatamente se debe establecer la profundidad de la penetración de agua y la forma en que se distribuye, marcando indeleblemente la zona con un elemento de punta fina. NOTA - En caso de probetas cilíndricas, romper a hendimiento según NCh1170.
7 Medida de penetración 7.1 Medir la máxima profundidad de penetración de agua en cada una de las probetas, con aproximación de 1 mm (ver anexo A). 7.2 La impermeabilidad del mortero o del hormigón medida como penetración de agua, se expresa en mm, como el promedio de las máximas profundidades de penetración de agua medidas en las tres probetas, con aproximación a 1 mm.
4
NCh2262
8 Informe 8.1 El informe debe incluir lo siguiente: a) identificación de la obra y antecedentes del mortero u hormigón (como por ejemplo, grado de resistencia, materiales utilizados, dosificación u otros); b) forma y dimensión de las probetas; c)
densidad de cada probeta, si corresponde;
d) dirección de aplicación de la presión de agua (cara superior o cara inferior, perpendicular o paralela al sentido de llenado); e) profundidad de penetración del agua en cada probeta, según 7.1; f)
profundidad de penetración de agua sobre el mortero u hormigón, en mm según 7.2;
g) observaciones sobre la forma de la penetración (por ejemplo, existencia de árido grueso, homogeneidad, etc); h) eliminación de alguna probeta, si se ha producido afloramiento de agua; i) j)
mención a esta norma; cualquier otra información sobre el ensayo, el hormigón o el mortero.
5
NCh2262
6
NCh2262
Anexo A (Informativo)
Comentarios del Comité A.1 Comentarios sobre anormalidades en la medición de la penetración de agua bajo presión A.1.1 Durante el desarrollo del ensayo, es posible que se presenten algunas anormalidades que pueden afectar, en mayor o menor medida, los resultados del mismo. Si ellas son detectables a simple vista y afectan a más del 50% de las probetas, el ensayo debe repetirse. Si las anormalidades se presentan en menos del 50% de las probetas, se aplica lo siguiente: A.1.1.1 Caso 1 En los ensayos de impermeabilidad de la norma NCh2262 se puede presentar alguna fisura en torno a partículas de árido grueso, especialmente cuando una de ellas se encuentra parcialmente centrada en la coronación de la probeta, provocando una penetración de agua anormal. En este caso, se puede definir como valor de penetración de agua, el promedio de tres lecturas considerando dicha penetración anormal y dos lecturas a ambos lados de la partícula aproximadamente en los puntos medios de la curva de penetración, o aplicar el Caso 2.
7
NCh2262 A.1.1.2 Caso 2 Cuando en un lote de tres ensayos se presente algún valor anómalo que se estime alejado de la media, éste se puede eliminar si, al aplicar la fórmula estadística siguiente, el valor t obtenido es mayor a 4,303 considerando un grado de probabilidad de 5%: t=
x- x s
en que: x
=
promedio de penetración de tres ensayos;
x
=
valor más alejado;
s
=
desviación normal de (n - 1).
El valor de penetración que se informa debe ser el promedio de las dos probetas restantes. A.1.1.3 Informe Tanto para el Caso 1 como para el Caso 2, en el Informe se debe dejar constancia de la anormalidad presentada. A.1.1.4 Los casos anteriores sólo son aplicables cuando se dispone de las tres probetas. En el caso que se haya descartado una probeta por afloramiento de agua y se presenta un caso de penetración significativamente diferente en las dos probetas restantes, el ensayo debe repetirse sobre otro conjunto de probetas, informándose de ambos resultados en el Informe.
A.2 Comentarios sobre la determinación de la penetración de agua sobre testigos de hormigón endurecido A.2.1 Para aquellas obras en que el hormigón va a estar en contacto frecuente o permanente con agua, además de verificar el cumplimiento de los requisitos de impermeabilidad sobre probetas enmoldadas, puede ser conveniente realizar el ensayo de penetración de agua sobre testigos. La utilización de testigos permite evaluar de mejor manera el comportamiento del hormigón de la obra. Se recomienda adoptar las medidas adecuadas para garantizar la correcta reparación de las cavidades dejadas por la extracción de los testigos. En este caso, el testigo debe extraerse de modo que la aplicación de la penetración de agua corresponda a las condiciones de uso del material. Es posible que al extraer testigos de una estructura, éstos contengan algún tipo de enfierradura. Si la presencia de armaduras es inevitable, debe considerarse que se pueden producir las siguientes situaciones:
8
NCh2262 a) que la armadura afecte la rotura por hendimiento; b) que la penetración de agua se produzca por la superficie de contacto entre la armadura y el mortero u hormigón. Cuando ello ocurra, la penetración de agua no será considerada y deberá consignarse en el Informe. A.2.2 Es importante, respetar como cara de ensayo la establecida en 6.2, ya que esto permite conocer el comportamiento del recubrimiento durante el ensayo. Es conveniente tener presente que el recubrimiento puede tener una estructura distinta a la del núcleo. A.2.3 En ciertos casos justificados, como por ejemplo, cuando se requiere determinar el efecto de algún tipo de fisuración en la impermeabilidad del hormigón o del mortero, se recomienda tratar el manto del testigo con un material que presente una buena adherencia con el hormigón y sea impermeable, como algún tipo de resina epóxica.
A.3 Comentarios sobre la determinación de la impermeabilidad en el hormigón proyectado (shotcrete) A.3.1 El ensayo se realiza sobre testigos extraídos de paneles de muestreo. Es importante respetar la altura mínima de ensayo de 100 mm y las relaciones establecidas en 5.1.2 de la presente norma. A.3.2 Confección de paneles de muestreo A.3.2.1 Los paneles se fabrican en terreno, con la dosificación en uso, por el o los operadores autorizados, de acuerdo a lo siguiente: i)
De preferencia en placas de dimensiones mínimas 60 cm espesor.
ii)
Salvo que la especificación indique lo contrario, la proyección se debe hacer de modo que el panel tenga la misma posición que el elemento a construir.
×
60 cm
×
12 cm de
NOTA - Para el ensayo de impermeabilidad, no deben colocarse mallas de refuerzo.
iii) Los paneles se deben mantener bajo curado húmedo, a lo menos, durante 14 días. iv) Se extraen, a lo menos, tres testigos por panel no antes de 14 días. NOTA - Es conveniente que el número de paneles a construir, esté estipulado en la respectiva Especificación Técnica.
v)
La extracción del testigo se hace, en la parte central del panel, de acuerdo a 5.2.1 (y su Nota). Para extraer los testigos y evitar vibraciones u otros efectos, puede ser conveniente afianzar el panel enterrándolo en el suelo, dejando su cara superior levemente descubierta.
9
NCh2262
A.4 Comentarios acerca de requisitos de impermeabilidad A.4.1 Respecto de los requisitos de impermeabilidad, el Comité ha estimado conveniente establecer que el cumplimiento de requisitos de penetración de agua bajo presión determinados según el cuerpo de esta norma, no garantizan por sí solos la durabilidad del hormigón o del mortero. A.4.1.1 La durabilidad del hormigón se puede asegurar mediante un conjunto de requisitos, uno de los cuales puede ser la impermeabilidad al agua. A.4.1.2 Es conveniente que se establezcan requisitos de impermeabilidad a hormigones y morteros que se encuentren en las siguientes condiciones ambientales. i)
Medioambiente húmedo con heladas.
ii)
Medioambiente húmedo con heladas y agentes de deshielo.
iii) Medioambiente marino sin heladas. iv) Medioambiente marino con heladas. v)
Medioambiente ligeramente agresivo agresivas.
químicamente y
atmósferas
industriales
vi) Medioambiente moderamente agresivo químicamente. vii) Medioambiente fuertemente agresivo químicamente. A.4.1.3 La norma europea ENV 206 establece, para las condiciones de exposición citadas en el párrafo anterior, que la penetración máxima determinada según el procedimiento de esta norma, no debe ser mayor a 50 mm y adicionalmente, exige que hormigones y morteros impermeables tengan razones agua/cemento iguales o menores que 0,55. A.4.2 El Comité hace presente que los valores de penetración máxima que se fijen en una especificación técnica para asegurar impermeabilidad del hormigón o del mortero, deben considerar que de acuerdo a las condiciones de exposición, se debe cumplir adicionalmente con las razones agua/cemento máximas fijadas en NCh170 ó NCh2256/1.
10
NORMA CHILENA OFICIAL INSTITUTO
NA CIONA L
DE
NCh 2262.Of97
NORM ALI ZA CI ON
!
I N N- C H I L E
Hormigón y mortero - Métodos de ensayo - Determinación de la impermeabilidad al agua - Método de la penetración de agua bajo presión Concrete and mortar - Standard test method - Determination of water impermeability Water penetration under pressure method
Primera edición : 1997 Reimpresión : 1999
Descriptores:
hormigón, morteros, ensayos, ensayos de resistencia al agua, determinación de la permeabilidad
CIN 91.100.10; 91.100.30 COPYRIGHT Dirección Casilla Teléfonos Telefax Internet Miembro de
©1997 : INSTITUTO NACIONAL DE NORMALIZACION - INN * Prohibida reproducción y venta * : Matías Cousiño Nº 64, 6º Piso, Santiago, Chile : 995 Santiago 1 - Chile : + (56 2) 441 0330 • Centro de Documentación y Venta de Normas (5º Piso) : + (56 2) 441 0425 : + (56 2) 441 0427 • Centro de Documentación y Venta de Normas (5º Piso) : + (56 2) 441 0429 :
[email protected] : ISO (International Organization for Standardization) • COPA NT (Comisión Panamericana de Normas Técnicas)
