NSR-10 CAPITULO C.5

CAPÍTULO C.5

CALIDAD DEL CONCRETO, MEZCLADO Y COLOCACIÓN

 Describe los procedimientos mediante los cuales puede obtenerse un concreto con la calidad adecuada, y da los procedimientos para verificar la resistencia del concreto durante y después de su colocación en la obra, también establece criterios mínimos para el mezclado y la colocación del concreto.

REQUISITOS

Los requisitos para la dosificación del concreto se basan en que el concreto debe tener una adecuada durabilidad  y resistencia. Los criterios para la aceptación del concreto se basan en  el Reglamento NSR-10 que  pretende primordialmente proteger la seguridad pública.

REGLAMENTO:

El concreto debe dosificarse para que proporcione una resistencia promedio a la compresión, que es la resistencia nominal del concreto a la compresión expresada en MPa según se establece en el C.5.3.2. Que nos habla sobre la resistencia promedio requerida del concreto a la compresión utilizada como base para dosificar las mezclas que se expresan en MPa, también se debe satisfacer los criterios de durabilidad del C.4 donde enfatiza la importancia de considerar los requisitos de durabilidad antes de seleccionar LA resistencia nominal del concreto a la compresión, expresada en MPa y el recubrimiento del refuerzo. En 2008, se revisó el formato del Capítulo 4 para introducir las categorías y clases de exposición con requisitos de durabilidad aplicables al concreto empleando un formato uniforme. Los concretos cuyo diseño esté condicionado por requisitos de durabilidad deben cumplir con lo establecido en el Capítulo C.4 – Requisitos de Durabilidad. Para otro tipo de solicitaciones por durabilidad no contempladas en este Capítulo, se recomienda acogerse a lo establecido en la Norma Técnica Colombiana NTC 5551 – Durabilidad de estructuras de concreto.

C.5.2 —DOSIFICACIÓN DEL CONCRETO:

La relación agua-material cementante seleccionada debe ser lo suficientemente baja, o la resistencia a la compresión lo suficientemente alta, en el caso de concreto liviano, como para satisfacer tanto los criterios de resistencia y también los requisitos para las categorías de exposición aplicables del Capítulo C.4. El Título C del Reglamento NSR-10 no incluye disposiciones sobre condiciones de exposición especialmente severas, tales como la exposición a ácidos o altas temperaturas, ni sobre consideraciones estéticas, tales como acabado de superficies. Estos puntos están fuera del alcance del Título C del Reglamento NSR-10 y deben estar específicamente cubiertos en las especificaciones del proyecto. Los componentes y la dosificación del concreto deben seleccionarse de manera que puedan cumplir con los requisitos mínimos establecidos por el Título C del Reglamento NSR-10.

C.5.2.1 — LA DOSIFICACIÓN DE LOS MATERIALES PARA EL CONCRETO DEBE ESTABLECERSE PARA LOGRAR:  

(a) Trabajabilidad y consistencia que permitan colocar fácilmente el concreto dentro del encofrado y alrededor del refuerzo bajo las condiciones de colocación que vayan a emplearse, sin segregación ni exudación excesiva. 

(b) Resistencia a exposiciones especiales.

(c) Conformidad con los requisitos del ensayo de resistencia.

C.5.2.2 — Cuando se empleen materiales diferentes para distintas partes de la obra propuesta, debe evaluarse cada una de las combinaciones.

C.5.3 — DOSIFICACIÓN BASADA EN LA EXPERIENCIA EN OBRA O EN MEZCLAS DE PRUEBA O AMBAS:

Para seleccionar una mezcla adecuada de concreto, hay que seguir tres pasos básicos. El primero es determinar la desviación estándar de la muestra. El segundo determinar la resistencia promedio a la compresión requerida. El tercer paso es la dosificación de la mezcla requerida para producir esa resistencia promedio, ya sea mediante mezclas de prueba o un adecuado registro de experiencias.

C.5.3.1 — DESVIACIÓN ESTÁNDAR DE LA MUESTRA:

Cuando una planta de concreto tiene registros de ensayos de menos de 12 meses de antigüedad, debe establecerse una desviación estándar de la muestra MPa. Los registros de ensayos a partir de los cuales se calcula desviación estándar de la muestra MPa, deben cumplir las siguientes condiciones: 

(a) Representar materiales, procedimientos de control de calidad y condiciones similares a las esperadas, y las variaciones de los materiales y de las proporciones dentro de la muestra no deben haber sido más restrictivas que las de la obra propuesta. 

(b) Representar un concreto producido para que cumpla con una resistencia o resistencias a la compresión especificadas, dentro de 7 MPa de Error.

(c) Consistir al menos de 30 ensayos consecutivos, o de dos grupos de ensayos consecutivos totalizando al menos 30 ensayos.

C.5.3.2 — RESISTENCIA PROMEDIO REQUERIDA: 

Se establecen dos nuevas ecuaciones para establecer resistencia cuando es mayor a 35 MPa.

  

C.5.3.3.2 — Cuando no se dispone de un registro aceptable de resultados de ensayos en obra, se permite que la dosificación del concreto se establezca con mezclas de prueba que cumplan con los siguientes requisitos:

(a) Los materiales deben ser los propuestos para la obra.  

(b) Las mezclas de prueba deben tener un rango de dosificaciones que produzcan una gama de resistencias a compresión que abarquen la resistencia promedio requerida del concreto a la compresión utilizada como base para dosificar las mezclas, expresada en MPa y que cumplan con los requisitos de durabilidad.

(c) Las mezclas de prueba deben tener un asentamiento dentro del rango especificado para la obra propuesta; y para concreto con aire incorporado, el contenido de aire debe estar dentro de la tolerancia especificada para la obra propuesta.

(c) Las mezclas de prueba deben tener un asentamiento dentro del rango especificado para la obra propuesta; y para concreto con aire incorporado, el contenido de aire debe estar dentro de la tolerancia especificada para la obra propuesta de la resistencia nominal del concreto a la compresión, expresada en MPa

(e) Los resultados de los ensayos de resistencia a la compresión de las muestras de prueba, a la edad de ensayo establecida,  deben ser usadas para establecer la composición de la mezcla de concreto propuesta para la obra. La mezcla de concreto propuesta debe alcanzar una resistencia promedio a la compresión como lo exige C.5.3.2

C.5.4 — DOSIFICACIÓN CUANDO NO SE CUENTA CON EXPERIENCIA EN OBRA O MEZCLAS DE PRUEBA:

La resistencia promedio requerida  del concreto a la compresión utilizada como base para dosificar las mezclas, expresada en MPa del concreto producido con materiales similares a aquellos propuestos para su uso debe ser al menos 8.3MPa mayor que la resistencia nominal del concreto a la compresión, expresada en MPa y esta alternativa no debe ser usada si esta es mayor a 35 MPa.

C.5.6 — EVALUACIÓN Y ACEPTACIÓN DEL CONCRETO:

C.5.6.1 — El concreto debe ensayarse de acuerdo con los requisitos de C.5.6.2 a C.5.6.5. Los ensayos de concreto fresco realizados en la obra, la preparación de probetas que requieran de un curado bajo condiciones de obra, la preparación de probetas que se vayan a ensayar en laboratorio y el registro de temperaturas del concreto fresco mientras se preparan las probetas de resistencia debe ser realizado por técnicos calificados en ensayos de campo. Todos los ensayos de laboratorio deben ser realizados por técnicos de laboratorio calificados.

C.5.6.2 — FRECUENCIA DE LOS ENSAYOS:

Para los ensayos de resistencia de cada clase de concreto colocado cada día deben tomarse no menos de una vez al día, ni menos de una vez por cada 40 m3 de concreto, ni menos de una vez por cada 200 m2 de superficie de losas o muros. De igual manera, como mínimo, debe tomarse una muestra por cada 50 tandas de mezclado de cada clase de concreto.

CR5.6.2.1 — Los siguientes tres criterios establecen la mínima frecuencia de muestreo requerida para cada clase de concreto: 

(a) Una vez cada día que se coloque determinada clase, pero no menos que (b) Una vez por cada 40 m3 (el ACI 318 requiere por cada 110 m3) de cada clase colocada cada día, ni menor que

 (c) Una vez por cada 200 m2 (el ACI 318 requiere por cada  460 m2) de superficie de losa o muro construida cada día.

(d) El requisito de una muestra por cada 50 tandas cubre el caso de concreto producido en obra con mezcladoras pequeñas. El ACI 318 no tiene este último requisito.

Sólo debe considerarse una cara de la losa o muro al calcular su superficie. Si el espesor promedio de la losa o del muro es menor que 200 mm, el criterio (c) requerirá de un muestreo mayor a una vez por cada 40 m3 colocados. El Reglamento NSR-10 exige una mayor frecuencia de toma de muestras que el ACI 318 para ajustarse a una calidad de construcción diferente. 

CR5.6.2.2 — Las muestras para los ensayos de resistencia deben tomarse estrictamente al azar, si se pretende evaluar adecuadamente la aceptación del concreto.

C.5.6.3 — PROBETAS CURADAS EN FORMA ESTÁNDAR:

C.5.6.3.2 — Los cilindros para los ensayos de resistencia deben ser fabricados y curados en laboratorio y deben ser ensayados teniendo en cuenta que los cilindros deben ser de 100 por 200 mm o de 150 por 300 mm.

CR5.6.3.3 — Se da un conjunto único de criterios para la aceptación de la resistencia, el cual es aplicable a todo concreto usado en estructuras diseñadas de acuerdo con el Título C del Reglamento NSR-10, sin tomar en cuenta el método de diseño utilizado. Se considera que la resistencia del concreto es satisfactoria si el promedio de cualquier conjunto de tres ensayos consecutivos permanece por encima de la resistencia la resistencia nominal del concreto a la compresión, expresada en MPa especificada, y ningún ensayo individual de resistencia resulta menor que la resistencia nominal del concreto a la compresión, expresada en MPa en más de 3,5 MPa si la resistencia nominal del concreto a la compresión, expresada en MPa es de 35 MPa o menor, o que sea menor que la resistencia nominal del concreto a la compresión, expresada en MPa en más del 10 por ciento si el la resistencia nominal del concreto a la compresión, expresada en MPa es superior a 35 MPa. La evaluación y aceptación del concreto se puede realizar inmediatamente a medida que los resultados de los ensayos se reciben durante el transcurso de la obra. En ocasiones se pueden dar ensayos de resistencia que no cumplan con estos criterios (probablemente cerca de uno en 100 ensayos), aun cuando el nivel de resistencia y la uniformidad del concreto sean satisfactorios. Debe haber tolerancia para tales desviaciones estadísticas previsibles al decidir si el nivel de resistencia que se produce es adecuado o no.

C.5.6.4 — PROBETAS CURADAS EN OBRA:

C.5.6.4.1 — Si lo requiere la autoridad competente, deben realizarse ensayos de resistencia de cilindros curados en condiciones de obra.

C.5.6.4.3 — Los cilindros de ensayo curados en obra deben fabricarse al mismo tiempo y usando el mismo material empleado en la confección de los cilindros de ensayo curados en laboratorio.

C.5.6.4.4 — Los procedimientos para proteger y curar el concreto deben mejorarse cuando la resistencia de cilindros curados en la obra, a la edad de ensayo establecida para determinar la resistencia nominal del concreto a la compresión, expresada en MPa, sea inferior al 85 por ciento de la resistencia de cilindros compañeros curados en laboratorio. La limitación del 85 por ciento no se aplica cuando la resistencia de aquellos que fueron curados en la obra exceda a la resistencia nominal del concreto a la compresión, expresada en MPa en más de 3.5 MPa. 

C.5.6.5 — INVESTIGACIÓN DE LOS RESULTADOS DE ENSAYOS CON BAJA RESISTENCIA:

C.5.6.5.1 — Si cualquier ensayo de resistencia de cilindros curados en el laboratorio es menor que la resistencia nominal del concreto a la compresión, expresada en MPa o si los ensayos de cilindros curados en la obra indican deficiencia de protección y de curado (véase C.5.6.4.4), deben tomarse medidas para asegurar que no se pone en peligro la capacidad de carga y la durabilidad de la estructura.

C.5.6.6 — CONCRETO REFORZADO CON FIBRA DE ACERO:

C.5.6.6.1 — La aceptación de concreto reforzado con fibra de acero utilizado en vigas se debe determinar por medio de ensayos realizados de acuerdo con ASTM C1609. Además, el procedimiento de ensayo de la resistencia debe cumplir C.5.6.1.

C.5.6.6.2 — El concreto reforzado con fibra de acero se considera aceptable para resistencia a cortante si cumple con las condiciones (a), (b), y (c): 

(a)  La masa de las fibras de acero corrugadas por metro cúbico de concreto es mayor o igual a 60 kg. 

(b) La resistencia residual obtenida en el ensayo a flexión realizado de acuerdo con ASTM C1609 cuando se llega a una deflexión en el centro de la luz igual a 1/300 de la luz, es mayor o igual al 90 por ciento de la resistencia del primer pico de resistencia obtenido en el ensayo a flexión o del 90 por ciento de la resistencia correspondiente a f f obtenido por medio de la ecuación (C.9-10), la que sea mayor; y 

(c) La resistencia residual obtenida en el ensayo a flexión realizado de acuerdo con ASTM C1609 cuando se llega a una deflexión en el centro de la luz igual a 1/150 de la luz es mayor o igual al 75 por ciento de la resistencia del primer pico de resistencia obtenido en el ensayo a flexión o del 75 por ciento de la resistencia correspondiente a f f obtenido por medio de la ecuación (C.9-10), la que sea mayor.

C.5.7 — PREPARACIÓN DEL EQUIPO Y DEL LUGAR DE COLOCACIÓN:

C.5.7.1 — La preparación previa a la colocación del concreto debe incluir lo siguiente:  

(a) Todo equipo de mezclado y transporte del concreto debe estar limpio.

(b) Deben retirarse todos los escombros y el hielo de los espacios que serán ocupados por el concreto; 

(c) El encofrado debe estar recubierto con un desmoldante adecuado. 

(d) Las unidades de albañilería de relleno en contacto con el concreto deben estar adecuadamente humedecidas; 

(e) El refuerzo debe estar completamente libre de hielo o de otros recubrimientos perjudiciales; 

(f) El agua libre debe ser retirada del lugar de colocación del concreto antes de depositarlo, a menos que se vaya a emplear un tubo para colocación bajo agua o que lo permita la autoridad competente; 

(g) La superficie del concreto endurecido debe estar libre de lechada y de otros materiales perjudiciales o deleznables antes de colocar concreto adicional sobre ella.

C.5.8 — MEZCLADO:

C.5.8.1 — Todo concreto debe mezclarse hasta que se logre una distribución uniforme de los materiales y la mezcladora debe descargarse completamente antes de que se vuelva a cargar.

C.5.8.3 — El concreto mezclado en obra se debe mezclar de acuerdo con (a) a (e):

(a) El mezclado debe hacerse en una mezcladora de un tipo aprobado; (b) La mezcladora debe hacerse girar a la velocidad recomendada por el fabricante;  (c) El mezclado debe prolongarse por lo menos durante 90 segundos después de que todos los materiales estén dentro del tambor, a menos que se demuestre que un tiempo menor es satisfactorio mediante ensayos de uniformidad de mezclado.

(d) El manejo, la dosificación y el mezclado de los materiales deben cumplir con las disposiciones aplicables de NTC 3318 (ASTM C94M)

(e) Debe llevarse un registro detallado para identificar:

(1) Número de tandas de mezclado producidas.

(2) Dosificación del concreto producido.

(3) Localización aproximada de depósito final en la estructura.

(4) Hora y fecha del mezclado y de su colocación.

C.5.9 — TRANSPORTE:

C.5.9.1 — El concreto debe transportarse desde la mezcladora al sitio final de colocación empleando métodos que eviten la segregación o la pérdida de material. 

C.5.9.2 — El equipo de transporte debe ser capaz de proporcionar un abastecimiento de concreto en el sitio de colocación sin segregación de los componentes, y sin interrupciones que pudieran causar pérdidas de plasticidad entre capas sucesivas de colocación.

C.5.10 — COLOCACIÓN:

C.5.10.1 — El concreto debe depositarse lo más cerca posible de su ubicación final para evitar la segregación debida a su manipulación o desplazamiento. 

C.5.10.2 — La colocación debe efectuarse a una velocidad tal que el concreto conserve su estado plástico en todo momento y fluya fácilmente dentro de los espacios entre el refuerzo. 

C.5.10.3 — No debe colocarse en la estructura concreto que haya endurecido parcialmente, o que se haya contaminado con materiales extraños. 

C.5.10.4 — No debe utilizarse concreto al que después de preparado se le adiciones agua, ni que haya sido mezclado después de su fraguado inicial, a menos sea aprobado por el profesional facultado para diseñar. 

C.5.10.5 — Una vez iniciada la colocación del concreto, ésta debe efectuarse en una operación continua hasta que se termine el llenado del panel o sección, definida por sus límites o juntas predeterminadas.

C.5.10.6 — La superficie superior de las capas colocadas entre encofrados verticales por lo general debe estar a nivel. 

C.5.10.7 — Cuando se requieran juntas de construcción, éstas deben hacerse de acuerdo con  C.6.4.1 — La superficie de las juntas de construcción del concreto deben limpiarse y debe estar libre de lechada.

C.5.10.8 — Todo concreto debe compactarse cuidadosamente por medios adecuados durante la colocación, y debe acomodarse por completo alrededor del refuerzo y de la instalación embebida, y en las esquinas del encofrado.

C.5.11 — CURADO:

C.5.11.1 — A menos que el curado se realice de acuerdo con C.5.11.3, el concreto debe mantenerse a una temperatura por encima de 10º C y en condiciones de humedad por lo menos durante los primeros 7 días después de la colocación (excepto para concreto de alta resistencia inicial).

C.5.11.2 — El concreto de alta resistencia inicial debe mantenerse por encima de 10º C y en condiciones de humedad por lo menos los 3 primeros días, excepto cuando se cure de acuerdo con C.5.11.3.

C.5.11.3 — CURADO ACELERADO:

C.5.11.3.1 — El curado con vapor a alta presión, vapor a presión atmosférica, calor y humedad, u otro proceso aceptado, puede emplearse para acelerar el desarrollo de resistencia y reducir el tiempo de curado. 

C.5.11.3.2 — El curado acelerado debe proporcionar una resistencia a la compresión del concreto, en la etapa de carga considerada, por lo menos igual a la resistencia de diseño requerida en dicha etapa de carga. 

C.5.11.3.3 — El procedimiento de curado debe ser tal que produzca un concreto con una durabilidad equivalente al menos a la que se obtiene usando los métodos de curado indicados en C.5.11.1 o C.5.11.2.

C.5.11.4 — Cuando lo requiera el profesional facultado para diseñar, deben realizarse ensayos complementarios de resistencia, de acuerdo con C.5.6.4, para asegurar que el curado sea satisfactorio.

C.5.12 — REQUISITOS PARA CLIMA FRÍO:

C.5.12.1 — Debe disponerse de un equipo adecuado con el fin de calentar los materiales para la fabricación del concreto y protegerlo contra temperaturas de congelamiento o cercanas a ella. 

C.5.12.2 — Todos los materiales componentes del concreto y todo el acero de refuerzo, el encofrado, los rellenos y el suelo con el que habrá de estar en contacto el concreto deben estar libres de escarcha. 

C.5.12.3 — No deben utilizarse materiales congelados o que contengan hielo.

C.5.13 — REQUISITOS PARA CLIMA CÁLIDO:

En clima cálido debe darse adecuada atención a los materiales componentes, a los métodos de producción, al manejo, a la colocación, a la protección y al curado a fin de evitar temperaturas excesivas en el concreto o la evaporación del agua, lo cual podría afectar la resistencia requerida o el funcionamiento del elemento o de la estructura.