TECNOLOGÍA DEL HORMIGÓN EVALUACIÓN ESTADÍSTICA DE LA RESISTENCIA MECÁNICA Profesor: Sara Ojeda Herrera

Contenido 1 1 Plan de muestreo Evaluación de los resultados 2 1 1 1 Nivel de control de los ensayos 3 3

Introducción Todo procedimiento de evaluación de la calidad del hormigón debe resguardar en forma confiable la seguridad estructural de la obra. Esta seguridad, basada en la calidad del hormigón, no sólo exige una suficiente resistencia mecánica a las cargas de trabajo sino, también, ser capaz de resistir las acciones físicas y químicas del medio. Se acepta que estas últimas están muy ligadas al cumplimiento de las resistencias mecánicas y, entre éstas, se acostumbra medir la calidad según la resistencia a compresión en las obras de hormigón armado y de flexotracción o de hendimiento en los pavimentos.

Introducción La evaluación de estas resistencias se obtiene cuando se analiza un suficiente número de resultados de dichas resistencias, se considera la probabilidad de aceptar una fracción defectuosa o nivel de confianza especificada en el Proyecto, y la desviación normal de los resultados de las probetas sometidas a control. Un resultado es el promedio del número n de probetas confeccionadas durante el muestreo de una amasada de hormigón, siendo n > 2, ensayadas a 28 días. Sin embargo, al aceptar una fracción defectuosa de resultados con valor inferior a la resistencia especificada en el Proyecto, 5, 10 o 20% según el tipo de obra, es necesario

fijar también un valor límite o crítico de resistencia, bajo el cual la seguridad de la estructura estará siempre comprometida. Este valor crítico tiene que estar condicionado a una muy alta probabilidad de que no se presente. En hormigón armado su exigencia es una probabilidad de 99% y en hormigones masivos y pavimentos es de 98%. La Norma NCh 1998 ha tomado en cuenta ambas bases de probabilidad -fracción defectuosas y límite crítico- estableciendo métodos para evaluar la calidad del hormigón.

Introducción La Norma parte de la base que los resultados siguen la distribución normal de Gauss, que tiene un valor medio y una dispersión -resistencia media y desviación normal- que son los parámetros estadísticos considerados también en el diseño del hormigón.

Plan de muestreo El plan de muestreo debe quedar establecido en la norma de diseño o en la especificación particular de la obra Si el plan de muestreo para el hormigón fresco no está especificado, deberá usarse por lo menos, lo indicado en la siguiente tabla.

Plan de muestreo En una obra con un hormigón de grado igual o inferior a H15 y cuyo volumen total sea igual o menor a 50 m3, el Profesional responsable del proyecto puede sustituir los ensayos de resistencia mecánica por el control de docilidad según NCh1019 y el control de rendimiento según NCh1564, por cada 10 m3 de hormigón. Si se ha establecido la necesidad de realizar un muestreo del hormigón endurecido y éste no se encuentra definido en las especificaciones debe considerarse, como mínimo, lo indicado en la siguiente tabla.

Evaluación de resultados NCh 1998 Esta norma entrega dos métodos de evaluación para el lote (volumen de hormigón de igual grado, representado por N muestras, que se somete a evaluación en forma parcial o total): por grupos de muestras consecutivas (sólo si N ≥ 10); 2) por el total de muestras. El método elegido deberá quedar estipulado en las especificaciones particulares de la obra o en la norma de diseño correspondiente. En ausencia de ello deberá adoptarse el método de evaluación por muestras consecutivas, salvo que el número total de muestras del lote sea inferior a diez, en cuyo caso se debe emplear el método de evaluación por el total de muestras.

Evaluación de resultados EVALUACIÓN DEL LOTE POR PARCIALIDADES MEDIANTE GRUPOS DE MUESTRAS CONSECUTIVAS Se considera que la resistencia de cada parcialidad del lote de hormigón es satisfactoria, si se cumplen las siguientes condiciones simultáneamente: a) f3 ≥ fc + k1 b) fi ≥ fo = fc - k2

Evaluación de resultados EVALUACIÓN DEL LOTE POR PARCIALIDADES MEDIANTE GRUPOS DE MUESTRAS CONSECUTIVAS f3 = resistencia media de las tres muestras consecutivas correspondientes a cada parcialidad del lote de hormigón, en MPa; fc = resistencia especificada a la rotura por compresión, en Mpa; fi = resistencia individual de cada muestra, en MPa; fo = límite inferior para la resistencia fi de cada muestra, en MPa; k1 y k2 = constantes de evaluación (ver tabla).

Evaluación de resultados EVALUACIÓN DEL LOTE POR PARCIALIDADES MEDIANTE GRUPOS DE MUESTRAS CONSECUTIVAS ( MPa)

Evaluación de resultados EVALUACIÓN DEL LOTE POR PARCIALIDADES MEDIANTE GRUPOS DE MUESTRAS CONSECUTIVAS

Evaluación de resultados EVALUACIÓN DEL LOTE POR PARCIALIDADES MEDIANTE GRUPOS DE MUESTRAS CONSECUTIVAS

Evaluación de resultados EVALUACIÓN DEL LOTE POR PARCIALIDADES MEDIANTE GRUPOS DE MUESTRAS CONSECUTIVAS

Evaluación de resultados EVALUACIÓN DEL LOTE CONSIDERANDO EL TOTAL DE MUESTRAS Se considera que la resistencia de un determinado lote de hormigón es satisfactoria, si se cumplen las siguientes condiciones simultáneamente: a) fm ≥ fc + s * t b) fi ≥ fo = fc - k2

Evaluación de resultados EVALUACIÓN DEL LOTE CONSIDERANDO EL TOTAL DE MUESTRAS fm = resistencia media del lote, en MPa; fc = resistencia especificada a la rotura por compresión, en MPa; s = desviación normal de las resistencias individuales fi, en MPa; t = factor estadístico (ver tabla siguiente) fi = resistencia individual de cada muestra, en MPa; fo = límite inferior para la resistencia fi de cada muestra, en MPa; k2 = constante de evaluación (ver tabla anterior).

Evaluación de resultados EVALUACIÓN DEL LOTE CONSIDERANDO EL TOTAL DE MUESTRAS

Evaluación de resultados EVALUACIÓN DEL LOTE CONSIDERANDO EL TOTAL DE MUESTRAS

Evaluación de resultados EVALUACIÓN DEL LOTE CONSIDERANDO EL TOTAL DE MUESTRAS

Evaluación de resultados EVALUACIÓN DEL LOTE CONSIDERANDO EL TOTAL DE MUESTRAS

Evaluación de resultados ( A4) En la eventualidad que de acuerdo a alguno de los métodos descritos se produzca un incumplimiento, los criterios generales son: • Informar al proyectista. • Verificar que las muestras sean representativas del hormigón colocado. • Identificar las zonas comprometidas de la estructura. • Inspeccionarlas visualmente y determinar posibles errores de colocación, compactación, curado o protecciones. • Determinar la capacidad resistente real del hormigón colocado mediante ensayos no destructivos o mediante extracción de testigos. Si se verifica el incumplimiento, adoptar las medidas que indique el proyectista. En caso de utilizar testigos, se debe extraer, como mínimo, tres testigos por cada resultado fi defectuoso investigado. El hormigón se considera aceptable si el promedio aritmético de los tres testigos es igual o superior a 0,85 fc y cada resultado individual es igual o superior a 0,75 fc.

Nivel de control de ensayos Esta evaluación se realizará solamente si se dispone por lo menos de diez muestras distintas de hormigón, con resultados de ensayos de dos o más probetas cada una. Calcular el intervalo promedio R (diferencia entre la resistencia Xi mayor y menor de una muestra, en MPa) Calcular la desviación normal de ensayos de acuerdo con la expresión: en que los valores de d2, están indicados en la tabla, según el número de probetas, que conforman la muestra.

Nivel de control de ensayos

Nivel de control de ensayos Calcular el coeficiente de variación del ensayo V1, de acuerdo a la expresión: en que fm es la resistencia media del lote. Calificar el nivel de control de ensayos comparando el valor obtenido de V1 con los que se entregan en la tabla.