Problemas258
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Este documento presenta un resumen de la Norma Mexicana NMX C-403 sobre el concreto hidráulico para uso estructural. Explica los requisitos para garantizar la durabilidad del concreto, incluyendo una relación agua/cemento menor a 0.6 y una resistencia mínima a compresión de 260 kg/cm2. También describe los procedimientos para realizar pruebas de calidad al concreto fresco y endurecido, así como los métodos de identificación y registro de la información del concreto utilizado en cada obra.
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- 1. Problemas, causas y soluciones 79 Septiembre2009 editado por el instituto mexicano del cemento y del concreto, A.C. sección coleccionable el concreto en la obra 25 ® Concreto hidráulico para uso estructuralSegunda parte
- 2. construcción y tecnología80 Concreto hidráulico para uso estructural E manera explícita. Se considera, de mane- ra general, que la expectativa de la vida útil de las edificaciones diseñadas de acuerdo con reglamentos modernos es de 50 años. En obras de infraestructura como presas, diques y otros, la vida útil debe ser superior a los l00 años. De acuerdo con la agresividad del medio se deben tomar mediadas ade- cuadas para lograr la expectativa de vida útil requerida. Como regla general se establece que el concreto para elementos estructurales debe tener una relación agua/cementante inferior a 0.6. Los factores que de manera impor- tante intervienen en la durabilidad del concreto estructural son, entre otros, la permeabilidad, la adecuada compacta- ción, la protección al acero de refuerzo, el curado y la existencia de recubrimientos adecuados (Véase Apéndices A al J). Frecuencia y muestro, y pruebas Concreto en estado fresco Al concreto en estado fresco, antes de su colocación en las cimbras, se le deben hacer pruebas para verificar que cum- ple con los requisitos especificados para su aceptación. Se le deben hacer las pruebas de revenimiento y masa unitaria, y cuando se especifique aire inclui- do, deberá hacerse la Segunda parte 25 Cementos hidráulicos n este resumen se presenta la N o r m a M e x i c a n a N M X C-403-ONNCCE 1999 “Industria de la Construcción–Concreto Hidráulico para Uso Estructural”. Usted puede usarlo para familiarizarse con los procedimientos básicos de la Norma. Sin embargo, este resumen no tiene la inten- ción de remplazar los estudios completos que usted haga de la Norma. Durabilidad En el apéndice “A” se incluyen las especi- ficaciones, que en su caso, el estructurista y el director responsable de obra deben considerar según el tipo de exposición ambiental a que estará sujeta la edifica- ción y sus estructuras (Véase Tabla A.1., del Apéndice Informativo A). Las estructuras de concreto se deben diseñar y construir con el propósito de cumplir los requisitos de funcionalidad y durabilidad; es decir, sin causar gastos extraordinarios debidos a mantenimien- tos y reparaciones, considerando su in- tegridad y capacidad durante su vida útil. Esta vida útil se incluye implícitamente en el diseño y en los diferentes reglamentos de construcción; sin embargo, práctica- mente en ningún caso se establece de
- 3. Problemas, causas y soluciones 81 Prueba y método Revenimiento (NMX-C-156-ONNCCE. Véase Capítulo 3). Masa unitaria (NMX-C-162. Véase Capitulo 3). Temperatura. Si la temperatura am- biente es menor de 280 K (7°C) o mayor de 305 K (32°C). Contenido de aire (NMX-C-162. Véase Capítulo 3), en concretos con aire incluido. Resistencia a la compresión. Resistencia a la compresión en co- lumnas y muros (NMX-C-083- ONNCCE. Véase Capítulo 3). Módulo de elasticidad (NMX-C-128ONNCCE. Véase Capítulo 3). Tabla 2: Frecuencias mínimas de muestreo Masa Al inicio del colado y cuando haya sospecha de cambio de consis- tencia, pero no menos de una por cada 40 m3 o fracción. Una por cada día de colado. Cada entrega. En caso de producción continua, cada 12,0 m3 . Cada entrega. En caso de producción continua, cada 12,0 m3 . Cada 40 m3 o fracción. Cada 14 m3 o fracción. Tres determinaciones por obra como mínimo, y cuando lo solicite el director responsable de obra. Volumen Al inicio de la obra y cuando haya sos- pecha de cambio de consistencia, pero no menos de una por cada 3 m3 o fracción. Al inicio de la obra, después de cada cambio en el sumi- nistro de agregados, pero no menos de tres por cada obra. Cada 4 m3 o fracción. Cada 3 m3 o fracción. Cada 12 m3 , pero no menos de una por cada día de colado. Cada 6 m3 , pero no menos de una por cada día de colado. Tres determinacio- nes por obra, como mínimo. Concreto dosificado por: prueba correspondiente. Cuando las condiciones del medio ambiente lo ameriten, se le hará la prueba de tempe- ratura. Las muestras se toman de acuer- do con la Norma NMX-C-161 (Véase Capitulo 3). Estas pruebas se realizan al concreto obtenido de la obra, mediante el muestreo realizado con la frecuencia mínima que se indica en laTabla 2, o la que indique el director responsable de obra o su equivalente, considerando el tipo de obra. Elaboración de probetas La calidad del concreto endurecido se verifica mediante pruebas de re- sistencia a la compresión en cilindros elaborados, curados y probados de acuerdo con las Normas NMX-C-160 y NMX-C-083-ONNCCE (Véase Capítulo 3). Las pruebas deben efectuarse a los 28 días de edad o a otra edad de común acuerdo entre productor y usuario. Los valores obtenidos son indicativos de la resistencia potencial del concreto en la estructura. Resistencia a la compresión De todo concreto para una cierta obra y nivel de resistencia, se deben tomar al menos dos muestras de concreto y de cada muestra se elaboran y ensayan por lo menos dos cilindros. Se entiende por resistencia de una muestra la media de las resistencias de los cilindros que se elaboren de ella. Inspección El sistema de control de la calidad del concreto hidráulico para uso estructural debe contemplar durante su fabricación una inspección y control constante que mantenga la variabilidad de la produc- ción dentro de las tolerancias recomen- dadas en los Apéndices B y C de esta Norma, por lo cual el productor debe evidenciar los controles sobre todos los insumos, maquinaria, equipo y personal, pudiendo utilizar cartas de control de variables, métodos estadísticos de ten- dencias de variables o algún método en el que demuestre su aplicabilidad.
- 4. construcción y tecnología82 25 Cementos hidráulicos Métodos de prueba Para materiales y componentes Cemento: Utilizar los métodos de prue- ba indicados en la NMX-C-414-0NNCCE. (Véase Capitulo 3). Agregados: Utilizar los métodos de prueba indica- dos en la NMX-C-111. (Véase Capitulo 3). Agua de mezclado: Utili- zar los métodos de prueba indicados en la NMX-C-122. (Véase Capitulo 3). Aditivos: Utilizar los mé- todos de prueba indicados en la NMX-C-255. (Véase Capitulo 3). Requisitos para el con- creto en estado fresco Revenimiento: De acuerdo con la NMX-C-156-ONNCCE. (Véase Capitulo 3). Masa unitaria: De acuerdo con la NMX-C-162 (Véase Capítulo 3). Temperatura del concre- to: De acuerdo con ASTM- C-1064-93. Requisitos para el concre- to en estado endurecido Resistencia a la compre- sión: De acuerdo con la NMX-C-083-0NNCCE y NMX- C-160. (Véase Capítulo 3). Módulo de elasticidad: De acuerdo con la NMX-C-128-0NNCCE. (Véase Capítulo 3). Ensaye de núcleos: De acuerdo con la NMX-C-169-0NNCCE. (Véase Capitulo 3). Identificación y registro En la obra debe tenerse un registro con la información necesaria para la fácil identificación y localización del concreto estructural utilizado. Esta información deberá quedar asentada en la bitácora por el director responsable de obra, o por su equivalente, y debe incluir los siguien- tes datos: a) Responsables de la fabricación, transporte, colocación y curado del con- creto para uso estructural. Clase de exposición 1 2a 2b 3 4 5a 5b 5c 5d Tabla A.1. Clasificación de exposición ambiental Ambiente seco: • Interior de edificaciones habitables. • Componentes interiores que no se encuentran expuestos en forma directa al viento ni a suelos o agua. • Regiones con humedad relativa mayor al 60 % por un lapso no mayor a tres meses al año. Ambiente húmedo sin congelamiento: • Interior de edificaciones con humedad relativa mayor al 60% por más de tres meses al año. • Elementos exteriores expuestos al viento pero no al congelamiento. • Elementos en suelos no reactivos o no agresivos, y/o en agua sin posibilidad de congelamiento. Ambiente húmedo con congelamiento: • Elementos exteriores expuestos al viento y al congelamiento. • Elementos en suelos no reactivos o no agresivos, y/o en agua con posibilidad de congelamiento. Ambiente húmedo con congelamiento y agentes descongelantes: • Elementos exteriores expuestos al viento, con posibilidad de con- gelamiento y/o exposición a agentes descongelantes. • Elementos en suelos no reactivos o no agresivos y/o en agua con posibilidad de congelamiento y agentes químicos descongelantes. Ambiente marino: • Elementos en zonas de humedad o sumergidas en el mar con una cara expuesta al aire. • Elementos en aire saturado de sales (zona costera). Ambiente de agresividad química ligera (por gases, líquidos o sólidos): • En contacto con agua PH 6.5-5.5 CO2 agresivo (en mg/l como CO2 ) 15-30 Amonio (en mg/l como NH4+ ) 15-30 Magnesio (en mg/l como Mg2+ ) l00-300 Sulfato (en mg/l como SO4 2- ) 200-600 • En contacto con suelo: Grado de acidez según Baumann-Gully mayor a 20 Sulfatos en mg de SO4 2- /kg de suelo secado al aire 2000-6000 Ambiente de agresividad química moderada (por gases, líquidos o sólidos): • En contacto con agua: PH 4.5-4.0 CO2 agresivo (en mg CO2 /l) 31-60 Amonio (en mg NH4+ /l) 31-60 Magnesio (en mg Mg2+ /l) 301-1500 Sulfato (en mg SO4 2- /l) 601-3 000 • En contacto con suelo: Sulfatos (en mg SO4 2- /kg de suelo secado al aire) 6 000-12000 Ambiente de agresividad química alta (por gases, líquidos a sólidos): • En contacto con agua: PH 4.5-4.0 CO2 agresivo (en mg CO2 /l) 61-100 Amonio (en mg NH4 + /l) 61-100 Magnesio (en mg Mg2+ /l) 1 501-3 000 Sulfato (en mg SO4 2 -/l) 3 001-6 000 • En contacto con suelo: Sulfatos (en mg SO4 2- /kg de suelo secado al aire) >12 00 Ambiente de agresividad química muy alta (por gases, líquidos a sólidos): pH < 4,0 CO2 agresivo (en mg CO2 /l) > 100 Amonio (en mg NH4 + /l) > 100 Magnesio (en mg Mg2+ /l) > 3 000 Sulfato (en m SO4 2- /l ) > 6 000 Condiciones ambientales
- 5. Problemas, causas y soluciones 83 Tomado de la Norma Mexicana NMX C-403-Industria de la Construcción- Concreto Hidráulico para Uso Estructural, con fines de promover la capa- citación y el buen uso del cemento y del concreto. Usted puede obtener esta Norma y las relacionadas a agua, aditivos, agregados, cementos, concretos y acero de refuerzo en el correo electrónico: normas@mail. onncce.org.mx, o al teléfono 5663 2950, de México, DF. En la Tabla A.1 se presentan las dis- tintas clases de exposición a las cuales pueden estar sujetos los elementos de una estructura. De acuerdo con la clase de exposición el estructurista debe es- tablecer en los planos estructurales las especificaciones del concreto estructu- ral empleado para fabricar los distintos elementos estructurales, adicionales a las contempladas por la presente norma mexicana. El director responsable de obra y el corresponsable en seguridad estructural o equivalente en su caso, deben verificar y asentar en la bitácora de obra esta disposición. Nota A.1. En todos los casos regirá la condición o combinación de exposición agresiva. Además de las variables incluidas en laTabla A.1, se debe estudiar la posi- bilidad de que existan otras, tales como corrosión del acero de refuerzo por acción de iones cloro a por acción de la carbonatación y reacción álcali-agregado (Véase Apéndice 1. Durabilidad). Requisitos de durabilidad Para que los elementos de concreto estructural tengan una expectativa de durabilidad de por lo menos 50 años, según la clase de exposición ambiental en la que se encuentran, no se debe emplear una relación agua/cementante mayor que 0,50, ni una resistencia a la compresión simple (f´c), con agregado ligero, menor a 260 kg/cm2 . En el próximo número de la revista Construcción yTecnología continuaremos con los requisitos de Durabilidad y Espe- cificaciones contra el ataque químico de agentes agresivos. b) Número de nota de remisión, en su caso, indicando la dosificación por ingredientes y la relación agua/cemento, aditivos y contenido de aire. c) Fecha, hora de elaboración y de entrega en obra. d) Cantidad entregada en metros cúbicos (m3 ). e) Resistencia a la compresión nomi- nal del concreto, MPa (kg/cm2 ). f)Tamaño máximo nominal del agre- gado en milímetros (mm). g) Revenimiento nominal obtenido en centímetros (cm). h) Nombre del director responsable de obra o equivalente, en su caso, y del corresponsable en seguridad estructural o su equivalente. i) Nombre del responsable del labo- ratorio de prueba. j) Identificar la prueba o datos del certificado del producto. Además, una vez colocado en obra, se deberá registrar en la bitácora la ubi- cación del concreto para uso estructural y en su caso, la identificación de los especímenes elaborados con ella para confirmar su calidad. Apéndice normativo Durabilidad. Clasificación de exposición ambiental.