Causas de la variabilidad de los resultados de la resistencia a ...
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<strong>Causas</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>variabilidad</strong> <strong>de</strong><strong>los</strong> <strong>resultados</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>resistencia</strong>a compresión simple <strong>de</strong>lHormigónIñaki Zaba<strong>la</strong> ZuazoIECA (www.ieca.es)
Fuentes <strong>de</strong> informaciónLiteratura técnica nacionalLiteratura técnica internacionalFabricantes <strong>de</strong> hormigónFabricantes <strong>de</strong> cementoFabricantes <strong>de</strong> áridoLaboratorios <strong>de</strong> Control <strong>de</strong> calidad
Resistencia característicaResist. característica <strong>de</strong> Proyecto fckResist. característica realfc, realReist. característica estimadafc, est
<strong>Causas</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>variabilidad</strong>Materias primasProceso <strong>de</strong> FabricaciónEnsayos <strong>de</strong> Control <strong>de</strong> CalidadOtras causas
<strong>Causas</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>variabilidad</strong>Materias primas:CementoAridosAditivosAgua
Transporte a obra<strong>Causas</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>variabilidad</strong>Proceso <strong>de</strong> Fabricación:AlmacenamientoControl <strong>de</strong> <strong>la</strong> humedad <strong>de</strong> <strong>los</strong> áridosDosificación materias primasTransporteAmasado
Rotura<strong>Causas</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>variabilidad</strong>Ensayos <strong>de</strong> Control <strong>de</strong> Calidad:Toma <strong>de</strong> <strong>la</strong> muestraFabricación <strong>de</strong> <strong>la</strong>s probetasConservación <strong>de</strong> <strong>la</strong>s probetas en obraCuradoRefrentado
<strong>Causas</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>variabilidad</strong>Otras causas:Tª Ambiente (Climatología)Tª <strong>de</strong>l Hormigón
<strong>Causas</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>variabilidad</strong>Un mínimo <strong>de</strong> 18 causas probables <strong>de</strong><strong>variabilidad</strong> <strong>de</strong> <strong>los</strong> <strong>resultados</strong> <strong>de</strong> <strong>resistencia</strong><strong>de</strong>l hormigón¿Cómo medir <strong>la</strong> <strong>variabilidad</strong>?¿Que datos disponemos sobre <strong>la</strong>s causas ?
¿Cómo medir <strong>la</strong> <strong>variabilidad</strong>/dispersión?Estadística:Desviación Típica →Es un estimador <strong>de</strong> <strong>la</strong> dispersión <strong>de</strong><strong>resultados</strong> <strong>de</strong> una distribución normalσ( − ) /( −1)= S = Σ x x nim2
<strong>Causas</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>variabilidad</strong>Materias primas → Cemento :CEM I/52,5 → S = 17 kg/cm²CEM II/42,5 → S = 20 kg/cm²CEM IV/32,5 → S = 22 kg/cm²CEM III/B → S = 25 kg/cm²
Laboratorios verificadores <strong>de</strong> AENORpara cementosINTEMACLOEMCO (Lab. Oficial Min. Industria y Energía)LABEIN
<strong>Causas</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>variabilidad</strong>Materias primas → Aridos :- Var. <strong>de</strong> árido que pasa por 0,08 mm <strong>de</strong>:12,7% a 31,2% → 18,5%- Var. <strong>de</strong>l árido que pasa por 1,25 mm <strong>de</strong>:33,1% a 56,7% → 23,6%- Var. <strong>de</strong> árido que`pasa por 8 mm <strong>de</strong>:15,9% a 91,1% → 75,2%- Var. <strong>de</strong>l árido que pasa por 16 mm <strong>de</strong>:26,8% a 99,1% → 72,3%
<strong>Causas</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>variabilidad</strong>Materias primas → Aridos¿Cuanta <strong>variabilidad</strong> le pue<strong>de</strong> aportar <strong>los</strong> Aridos ?- No hay datos a nivel nacional- Datos <strong>de</strong> <strong>los</strong> Fabricantes <strong>de</strong> Hormigón <strong>de</strong>lReino Unido UK:· Desviación Típica S = 20 kg/cm²
<strong>Causas</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>variabilidad</strong>Materias primas → Aditivos :No hay datos a nivel NacionalNo hay datos a nivel InternacionalSe utilizan prácticamente en todo tipo <strong>de</strong>hormigonesNo sabemos <strong>la</strong> <strong>variabilidad</strong> que pue<strong>de</strong>naportar pero se supone que es baja
<strong>Causas</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>variabilidad</strong>Materias primas → Agua :Aporta muy poca <strong>variabilidad</strong> salvo:- Tomas en ríos, pozos, arroyos, etc- Decantación en <strong>de</strong>pósitos
<strong>Causas</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>variabilidad</strong>Proceso <strong>de</strong> Fabricación → Almacenamiento- Correcta realización <strong>de</strong> <strong>los</strong> acopios- Contaminación con el material <strong>de</strong> base- Contaminación <strong>de</strong> áridos en <strong>la</strong>s tolvas- Equivocaciones en <strong>la</strong> <strong>de</strong>scarga
<strong>Causas</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>variabilidad</strong>Proceso <strong>de</strong> Fabricación →Control <strong>de</strong> <strong>la</strong> humedad <strong>de</strong> <strong>los</strong> áridos- Un problema difícil <strong>de</strong> resolver- Mucho peso en <strong>la</strong> <strong>variabilidad</strong>- Pequeñas variaciones A/C →Importantes variaciones <strong>de</strong> Resistencias
Influencia <strong>de</strong> <strong>la</strong> Re<strong>la</strong>ción A/C
<strong>Causas</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>variabilidad</strong>Proceso <strong>de</strong> Fabricación →Dosificación materias primas- Se ha mejorado mucho en el tema <strong>de</strong> pesaje- Suele dar problemas cuando se dosifica<strong>de</strong> forma manual para aumentar <strong>la</strong>producción <strong>de</strong> <strong>la</strong> P<strong>la</strong>nta
<strong>Causas</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>variabilidad</strong>Proceso <strong>de</strong> Fabricación → Transporte- Pue<strong>de</strong> dar problemas <strong>los</strong> sinfines <strong>de</strong>lcemento con dosificación manual oautomática que no avise cuando seproduzca una carga incompleta <strong>de</strong>cemento- Los caudalímetros <strong>de</strong> dosificación <strong>de</strong><strong>la</strong>gua
<strong>Causas</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>variabilidad</strong>Proceso <strong>de</strong> Fabricación → Amasado- Todo el mundo es consciente <strong>de</strong> <strong>la</strong>importancia que tiene esta operaciónpara que cada litro <strong>de</strong> cada m³ tenga <strong>la</strong>sproporciones fijadas por <strong>la</strong> fórmu<strong>la</strong> <strong>de</strong>trabajo y <strong>de</strong> su importancia en <strong>la</strong><strong>variabilidad</strong> <strong>de</strong>l hormigón
<strong>Causas</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>variabilidad</strong>Proceso <strong>de</strong> Fabricación¿Cuanta <strong>variabilidad</strong> le pue<strong>de</strong> aportar elproceso <strong>de</strong> Fabricación ?- No hay datos a nivel nacional- Datos <strong>de</strong> <strong>los</strong> fabricantes <strong>de</strong> hormigón <strong>de</strong>lReino Unido UK:· Desviación Típica S = 25 kg/cm²
<strong>Causas</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>variabilidad</strong>Ensayos <strong>de</strong> Control <strong>de</strong> Calidad →Toma <strong>de</strong> <strong>la</strong> muestra- La UNE EN 12350-1 es muy c<strong>la</strong>ra indicandocuando, don<strong>de</strong> y como se tomarán <strong>la</strong>smuestras- No se tomarán <strong>la</strong>s muestras tanto alprincipio como al final <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>de</strong>scarga- Pue<strong>de</strong> generar una importante <strong>variabilidad</strong>si no se hace correctamente
<strong>Causas</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>variabilidad</strong>Ensayos <strong>de</strong> Control <strong>de</strong> Calidad →Fabricación <strong>de</strong> <strong>la</strong>s probetas- Cualquier incumplimiento <strong>de</strong> <strong>la</strong> UNE EN12390-2/3 en cuanto a <strong>la</strong> fabricación <strong>de</strong> <strong>la</strong>sprobetas pue<strong>de</strong> dar lugar a importantesvariaciones en <strong>la</strong> <strong>resistencia</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong>s probetas- Trabajo serio y riguroso- Personal especializado
<strong>Causas</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>variabilidad</strong>Ensayos <strong>de</strong> Control <strong>de</strong> Calidad →Conservación <strong>de</strong> <strong>la</strong>s probetas- Cualquier incumplimiento <strong>de</strong> <strong>la</strong> UNE EN12390-2/3 en cuanto a <strong>la</strong> conservación <strong>de</strong><strong>la</strong>s probetas da lugar a variaciones en <strong>la</strong><strong>resistencia</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong>s probetas- 20-40 kg/cm² <strong>de</strong> variación para un mismoHormigón- Estudio sobre <strong>la</strong> Conservación <strong>de</strong> <strong>la</strong>sprobetas en bolsas <strong>de</strong> plástico
<strong>Causas</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>variabilidad</strong>Ensayos <strong>de</strong> Control <strong>de</strong> Calidad → Curado- Cumplir UNE EN 12390-2/3 en cuanto a <strong>la</strong>sexigencias <strong>de</strong>:· Cámara húmeda → Humedad <strong>de</strong> ≥ 95%ºCTemperatura → 20ºC2· Balsa <strong>de</strong> agua → Temperatura 20ºC2
<strong>Causas</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>variabilidad</strong>Ensayos <strong>de</strong> Control <strong>de</strong> Calidad → Refrentado- Gran importancia → Norma propia UNE EN12390-2/3- No utilizar azufres ya utilizados- Realizar el refrentado sin prisas- Para hormigones HA /HP ≥ 35 N/mm²· Azufre nuevo <strong>de</strong> alta <strong>resistencia</strong>· Refrentar el día anterior· Volver a meter a <strong>la</strong> cámara húmeda
<strong>Causas</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>variabilidad</strong>Ensayos <strong>de</strong> Control <strong>de</strong> Calidad → Rotura- Norma propia UNE EN 12390-2/3- Todo el mundo es consciente <strong>de</strong> <strong>la</strong> importancia<strong>de</strong> esta operación
<strong>Causas</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>variabilidad</strong>Ensayos <strong>de</strong> Control <strong>de</strong> Calidad¿Cuanta <strong>variabilidad</strong> le pue<strong>de</strong>n aportar <strong>los</strong>Ensayos <strong>de</strong> Control <strong>de</strong> Calidad ?- No hay datos a nivel nacional- Datos <strong>de</strong> <strong>los</strong> Fabricantes <strong>de</strong> Hormigón <strong>de</strong>lReino Unido UK:· Desviación Típica S = 20 kg/cm²
<strong>Causas</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>variabilidad</strong>Otras causas Tª AmbienteEl calor aumenta <strong>la</strong> Tª <strong>de</strong> <strong>los</strong> áridos, <strong>de</strong><strong>la</strong>gua y <strong>de</strong> <strong>los</strong> aditivos → Tª <strong>de</strong>l HormigónIncremento <strong>de</strong> <strong>la</strong> cantidad <strong>de</strong> agua para <strong>la</strong>misma consistencia
<strong>Causas</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>variabilidad</strong>Otras causas → Tª <strong>de</strong>l HormigónPara el mismo hormigón:· A mayor Tª <strong>de</strong>l hormigón → Menor <strong>resistencia</strong>· A menor Tª <strong>de</strong>l hormigón → Mayor <strong>resistencia</strong>Causa principal <strong>de</strong> <strong>la</strong>s bajadas <strong>de</strong> <strong>resistencia</strong>en verano
Tª <strong>de</strong>l Hormigón/Resistencias
<strong>Causas</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>variabilidad</strong>La <strong>variabilidad</strong> <strong>de</strong> <strong>los</strong> <strong>resultados</strong> <strong>de</strong>lhormigón viene generada por el conjunto <strong>de</strong>causas que se han presentadoanteriormenteEl medidor/estimador <strong>de</strong> <strong>variabilidad</strong> utilizado :Desviación Típica S
<strong>Causas</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>variabilidad</strong>Para re<strong>la</strong>cionar <strong>la</strong> <strong>variabilidad</strong> <strong>de</strong>l hormigón através <strong>de</strong> su Desviación Típica Sh con <strong>la</strong>Desviación Típica Sc <strong>de</strong> <strong>la</strong>s causas <strong>de</strong> variabilida<strong>de</strong>studiadas hay que hacerlo mediante <strong>la</strong> Varianza(S²) que si se pue<strong>de</strong> sumar:V hormigón = V 1 +.......+V 18S hormigón ²= S 1 ² + ......+ S 18 ²S hormigón = S 1² + ..... + S 18²
h = hormigónc = cementoa = áridosp = produccióne = ensayos<strong>Causas</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>variabilidad</strong>Vh = Vc + Va + Vp + VeSh² = Sc² + Sa² + Sp² + Se²
<strong>Causas</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>variabilidad</strong>Sc = 20 kg/cm²Sa = 20 kg/cm²Sp = 25 kg/cm²Se = 20 kg/cm² Datos UK Datos UK Datos UK Datos UKSh² = Sc² + Sa² + Sp² + Se²S h = Sc² + Sa²+ Sp²+ Se²
<strong>Causas</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>variabilidad</strong>Materias primas Cemento Datos EspañaCEM I/52,5 S = 17 kg/cm²CEM II/42,5 S = 20 kg/cm²CEM IV/32,5 S = 22 kg/cm²CEM III/B S = 25 kg/cm²
Laboratorios verificadores <strong>de</strong> AENORpara cementosINTEMACLOEMCO (Lab. Oficial Min. Industria y Energía)LABEIN
<strong>Causas</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>variabilidad</strong>Sc = 20 kg/cm² CEM II/42,5Sa = 20 kg/cm²Sp = 25 kg/cm²Se = 20 kg/cm²Sh = Sc² + Sa² + Sp² + Se²Sh=20 ² + 20²+ 25²+ 20²= 42,72
<strong>Causas</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>variabilidad</strong>Sh = Sc² + Sa² + Sp² + Se²Sh=20 ² + 20²+ 25²+ 20²= 42,72Si se fabricase un cemento perfecto con<strong>de</strong>sviación Típica Sc = 0Sh=0 ² + 20²+ 25²+ 20²= 37,75Reducción <strong>de</strong> <strong>la</strong> Sh <strong>de</strong> un 11,6%El cemento es responsable <strong>de</strong>l 10% al15% <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>variabilidad</strong> <strong>de</strong>l hormigón enfunción <strong>de</strong> <strong>los</strong> tipos <strong>de</strong> cemento
Jornada Técnica sobre <strong>la</strong> EHE-08Muchas graciaspor su atenciónIñaki Zaba<strong>la</strong> ZuazoIECA (www.ieca.es)