TÍTULO 3º . PROPIEDADES TECNOLÓGICAS DE LOS MATERIALES EHE
CAPITULO VI . Materiales

Artículo 30º Hormigones

Artículo 26 Artículo 31

30.1 Composición

La composición elegida para la preparación de las mezclas destinadas a la construcción de estructuras o elementos estructurales deberá estudiarse previamente, con el fin de asegurarse de que es capaz de proporcionar hormigones cuyas características mecánicas, reológicas y de durabilidad satisfagan las exigencias del proyecto. Estos estudios se realizarán teniendo en cuenta, en todo lo posible, las condiciones de la obra real (diámetros, características superficiales y distribución de armaduras, modo de compactación, dimensiones de las piezas, etc.).

Los componentes del hormigón deberán cumplir las prescripciones incluidas en los Artículos 26º, 27º, 28º y 29º. Además el ión cloruro total aportado por los componentes no excederá de los siguientes límites (véase 37.4):

- Obras de hormigón pretensado   0,2% del peso del cemento
- Obras de hormigón armado u obras de hormigón en masa que contenga armaduras para reducir la fisuración   0,4% del peso del cemento


COMENTARIOS

Los límites establecidos al contenido de ión cloruro, aunque son válidos para la mayoría de las condiciones ambientales que puedan presentarse, deben ser manejados con prudencia. Téngase presente que si bien en ciertas condiciones, tales como humedades relativas permanentemente muy bajas o muy altas, pueden resultar conservadores, en otras, como humedades relativas intermedias y, sobre todo, regímenes higrométricos no estacionarios y con un hormigón carbonatado, puede ser conveniente proceder a la reducción de esos mismos límites.


30.2 Condiciones de calidad

Las condiciones o características de calidad exigidas al hormigón se especificarán en el Pliego de Prescripciones Técnicas Particulares, siendo siempre necesario indicar las referentes a su resistencia a compresión, su consistencia, tamaño máximo del árido, y el tipo de ambiente a que va a estar expuesto, y cuando sea preciso, las referentes a prescripciones relativas a aditivos y adiciones, resistencia a tracción del hormigón, absorción, peso específico, compacidad, desgaste, permeabilidad, aspecto externo, etc.

Tales condiciones deberán ser satisfechas por todas las unidades de producto componentes del total, entendiéndose por unidad de producto la cantidad de hormigón fabricada de una sola vez. Normalmente se asociará el concepto de unidad de producto a la amasada, si bien, en algún caso y a efectos de control, se podrá tomar en su lugar la cantidad de hormigón fabricado en un intervalo de tiempo determinado y en las mismas condiciones esenciales. En esta Instrucción se emplea la palabra "amasada" como equivalente a unidad de producto.

A los efectos de esta Instrucción, cualquier característica de calidad medible de una amasada, vendrá expresada por el valor medio de un número de determinaciones (igual o superior a dos) de la característica de calidad en cuestión, realizadas sobre partes o porciones de la amasada.


COMENTARIOS

Conviene tener presente que la resistencia a compresión no es, por sí sola, un índice suficiente de las demás cualidades propias del hormigón. Por ello no basta con exigir un cierto valor de esta resistencia para tener garantizada la existencia, en grado suficiente, de otras características que puedan interesar en el caso particular de que se trate.

Existen casos en los que convendrá exigir específicamente un mínimo relativo a una determinada cualidad del hormigón: resistencia al desgaste en un pavimento, resistencia al hielo-deshielo en una obra de alta montaña, impermeabilidad en un depósito de agua, etc. Sin embargo, no es posible dar en una Instrucción indicaciones específicas a este respecto. Por eso, en el Articulado se remite al Pliego de Prescripciones Técnicas Particulares de cada obra, el cual deberá precisar, en cada caso, de acuerdo con lo prescrito en 4.4, el método de ensayo normalizado que debe emplearse para la comprobación de la cualidad correspondiente, así como las cifras límite admisibles en los resultados.

Todas las cualidades exigidas al hormigón deben quedar claramente especificadas en el Pliego de Prescripciones Técnicas Particulares, mediante los oportunos límites de aceptación, los cuales, según los casos, serán límites inferiores, límites superiores, o intervalos. Cualquier amasada que no cumpla alguna especificación se dirá que presenta un defecto.

Para que el cuadro de especificaciones contenidas en el Pliego de Prescripciones Técnicas Particulares sea completo, es preciso asociar a cada condición o cualidad exigida un porcentaje de unidades de producto o amasadas defectuosas que se está dispuesto a admitir, como máximo, en el total considerado. La fijación de tal porcentaje debe establecerse tras un meditado estudio de la cuestión, ponderando todas las circunstancias de la obra, especialmente su repercusión en el costo, en la fiabilidad y en su seguridad.

En esta Instrucción se ha adoptado para la resistencia a compresión un valor característico inferior de modo que el porcentaje de amasadas defectuosas, con menor resistencia que la especificada, es del 5%. En el nivel actual de la tecnología del hormigón, fracciones defectuosas del 5% para la mayoría de las características de calidad y casos son perfectamente aceptables.


30.3 Características mecánicas

Las características mecánicas de los hormigones empleados en las estructuras, deberán cumplir las condiciones impuestas en el Artículo 39º.

La resistencia del hormigón a compresión, a los efectos de esta Instrucción, se refiere a la resistencia de la unidad de producto o amasada y se obtiene a partir de los resultados de ensayo de rotura a compresión, en número igual o superior a dos, realizados sobre probetas cilíndricas de 15 cm de diámetro y 30 cm de altura, de 28 días de edad, fabricadas a partir de la amasada, conservadas con arreglo al método de ensayo indicado en la UNE 83301:91, refrentadas según la UNE 83303:84 y rotas por compresión, según el método de ensayo indicado en la UNE 83304:84.

En algunas obras en las que el hormigón no vaya a estar sometido a solicitaciones en los tres primeros meses a partir de su puesta en obra, por ejemplo presas, podrá referirse la resistencia a compresión a la edad de 90 días.

En ciertas obras o en alguna de sus partes, el Pliego de Prescripciones Técnicas Particulares puede exigir la determinación de las resistencias a tracción o a flexotracción del hormigón, mediante ensayos normalizados.

A efectos de la presente Instrucción, se consideran hormigones de endurecimiento rápido los fabricados con cemento de clase resistente 42,5R, 52,5 ó 52,5R siempre que su relación agua/cemento sea menor o igual que 0,60, los fabricados con cemento de clase resistente 32,5R ó 42,5 siempre que su relación agua/cemento sea menor o igual que 0,50 o bien aquellos en los que se utilice acelerante de fraguado. El resto de los casos se consideran hormigones de endurecimiento normal.


COMENTARIOS

La definición dada para la resistencia del hormigón a compresión no es más que un convenio que permite asociar, a cada unidad de producto o amasada de hormigón, un valor relacionado con el concepto físico de resistencia del material que, aún distinto de aquél, es lo suficientemente representativo para el fin práctico de esta Instrucción.

En lo anterior se presupone la homogeneidad del hormigón componente de cada amasada, lo cual implica atribuir a errores propios de los métodos de ensayo (momento y forma de la toma de la muestra, ejecución de la probeta, transporte y conservación, etc.), las discrepancias en los resultados obtenidos al operar con partes de la amasada. Cuando la desviación entre los resultados de una misma unidad de producto sobrepase ciertos límites parece razonable no concederles absoluta representatividad sin haber realizado una verificación del proceso seguido.

Al efecto de asegurar la citada homogeneidad, el recorrido relativo de un grupo de tres probetas (diferencia entre el mayor resultado y el menor, dividida por el valor medio de las tres), tomadas de la misma amasada, no podrá exceder el 20%. En el caso de dos probetas, el recorrido relativo no podrá exceder el 13%.

En la UNE 83306:85 se especifican los medios y procedimientos a emplear para determinar la resistencia a rotura por tracción indirecta fci (ensayo brasileño) de probetas cilíndricas de hormigón. La determinación de la resistencia a flexotracción fct,fl está normalizada en la UNE 83305:86.

La resistencia a tracción fct, se puede obtener a partir de los valores anteriores mediante las siguientes expresiones:

fct = 0,90 fci

donde:

h Canto del elemento en mm.


30.4 Coeficientes de conversión

Si se dispusiera solamente de resultados de ensayos efectuados sobre probetas diferentes de las cilíndricas de 15 x 30 cm o realizados a edades distintas de veintiocho días, sería necesario utilizar coeficientes de conversión para obtener los valores correspondientes a las condiciones tipo. Dichos coeficientes varían de unos hormigones a otros, lo que impide establecerlos con carácter general.

Por dicha razón, cualquier valor deducido mediante el empleo de coeficientes de conversión no tendrá mayor validez que la puramente informativa.


COMENTARIOS

Para un hormigón dado, únicamente la realización de ensayos comparativos periódicamente repetidos a lo largo de la construcción, permitiría determinar los coeficientes de conversión aplicables a los resultados de ensayos efectuados sobre probetas diferentes de las cilíndricas de 15 x 30 cm, para obtener valores comparables a los obtenidos con estas últimas.

A falta de tales ensayos y a título indicativo, la tabla 30.4.a, proporciona una idea aproximada de los coeficientes de paso aplicables en cada caso.

Tabla 30.4.a. Ensayos de compresión sobre probetas de distinto tipo y la misma edad
Tipo de probeta Dimensiones (cm) Coeficiente de conversión a la probeta cilíndrica de 15 x 30 cm
Limites de variación Valores medios
Cilindro 15 x 30 ---- 1,00
10 x 20 0,94 a 1,00 0,97
25 x 50 1,00 a 1,10 1,05
Cubo 10 0,70 a 0,90 0,80
15 0,70 a 0,90 0,80
20 0,75 a 0.90 0,83
30 0,80 a 1,00 0,90
Prisma 15 x 15 x 45 0,90 a 1,20 1,05
20 x 20 x 60 0,90 a 1,20 1,05

Si no se dispone más que de resultados de ensayos a 28 días de edad, se podrá, a falta de datos experimentales correspondientes al hormigón de que se trate, admitir como valores de la relación entre la resistencia a j días de edad y la resistencia a 28 días de edad, los dados a título indicativo en las tablas 30.4.b y 30.4.c.

Tabla 30.4.b. Resistencia a compresión sobre probetas del mismo tipo
Edad del hormigón, en días 3 7 28 90 360
Hormigones de endurecimiento normal (1) 0,40 0,65 1,00 1,20 1,35
Hormigones de endurecimiento rápido (1) 0,55 0,75 1,00 1,15 1,20

(1) Véase la definición de hormigón de endurecimiento rápido, o de endurecimiento normal, en 30.3.

Tabla 30.4.c. Resistencia a tracción sobre probetas del mismo tipo
Edad del hormigón, en días 3 7 28 90 360
Hormigones de endurecimiento normal (1) 0,40 0,70 1,00 1,05 1,10

(1) Véase la definición de hormigón de endurecimiento rápido, o de endurecimiento normal, en 30.3.


30.5 Valor mínimo de la resistencia

La resistencia de proyecto fck (véase 39.1) no será inferior a 20 N/mm² en hormigones en masa, ni a 25 N/mm² en hormigones armados o pretensados.

No obstante lo dispuesto en el primer párrafo, cuando el proyecto establezca un nivel de control reducido del hormigón en masa o armado para obras de ingeniería de pequeña importancia, en edificios de viviendas de una o dos plantas con luces inferiores a 6,00 metros, o en elementos que trabajen a flexión de edificios de viviendas de hasta cuatro plantas también con luces inferiores a 6,00 metros, deberá adoptarse un valor de la resistencia de cálculo a compresión fcd no superior a 10 N/mm² (véase 39.4).

En estos casos de nivel de control reducido del hormigón la cantidad mínima de cemento en la dosificación del hormigón deberá cumplir los requisitos de la tabla 37.3.2.a.


COMENTARIOS

La utilización de hormigones de resistencia inferior a 20 N/mm², no contemplados en esta Instrucción, estará limitada exclusivamente a unidades de obra no estructurales (por ejemplo, bordillos, hormigones de limpieza, etc).

El Articulado excluye explícitamente los hormigones para armar con resistencia de proyecto inferior a 25 N/mm². En el caso particular de que el proyecto establezca un nivel de control reducido para el hormigón (nivel de control que en el contexto de esta Instrucción debe considerarse claramente residual), la resistencia de proyecto del hormigón deberá cumplir la anterior prescripción, si bien, la resistencia de cálculo fcd no deberá rebasar los 10 N/mm².


30.6 Docilidad del hormigón

La docilidad del hormigón será la necesaria para que, con los métodos previstos de puesta en obra y compactación, el hormigón rodee las armaduras sin solución de continuidad y rellene completamente los encofrados sin que se produzcan coqueras. La docilidad del hormigón se valorará determinando su consistencia; lo que se llevará a cabo por el procedimiento descrito en el método de ensayo UNE 83313:90.

Según la UNE 83313:90, la consistencia del hormigón se mide por su asiento en el cono de Abrams, expresado en un número entero de centímetros.

En el caso de hormigones para edificación, se recomienda en general que el asiento en el cono de Abrams no sea inferior a 6 centímetros.

Las distintas consistencias y los valores límites de los asientos correspondientes en cono de Abrams, serán los siguientes:

Tipo de consistencia Asiento en cm
Seca 0 - 2
Plástica 3 - 5
Blanda 6 - 9
Fluida 10 - 15

El límite superior de asiento establecido para la consistencia fluida (15 cm) podrá sobrepasarse si en la fabricación del hormigón se emplean aditivos superfluidificantes.

La consistencia del hormigón utilizado será la especificada en el Pliego de prescripciones Técnicas Particulares, definiéndola por su tipo, o por el valor numérico A en cm de su asiento, con las tolerancias que se indican en la tabla 30.6.

Tabla 30.6. Tolerancias para la consistencia del hormigón
Consistencia definida por su tipo
Tipo de consistencia Tolerancia en cm Intervalo resultante
Seca
Plástica
Blanda
Fluida
0
±1
±1
±2
0 - 2
2 - 6
5 - 10
8 - 17
Consistencia definida por su asiento
Asiento en cm Tolerancia en cm Intervalo resultante
Entre 0 - 2
Entre 3 - 7
Entre 8 - 12
±1
±2

±3
A±1
A±2
A±3

COMENTARIOS

Respecto a la determinación de la consistencia, el procedimiento que se prescribe es simple y de muy fácil realización. Sin embargo, en el caso de hormigones de consistencia seca, el ensayo de cono de Abrams es menos adecuado, pudiendo emplearse en su lugar el ensayo Vebe (UNE 83314:90).

El Articulado recomienda, en obras de edificación, un asiento no inferior a 6 cm. Sin embargo, en el caso de hormigones vistos pueden ser convenientes hormigones con consistencia plástica, que deben ser adecuadamente puestos en obra y compactados.

En el caso de hormigones fabricados con empleo de aditivos superfluidificantes, el valor de la relación agua/cemento es prioritario respecto al de consistencia, debiendo cumplir los requisitos de durabilidad de la Instrucción (37.3.2). Por ello el Articulado indica que en estos casos deja de ser válido el límite superior de asiento establecido para la consistencia fluida.

Artículo 26 Artículo 31