Causas de la variabilidad de los resultados de la resistencia a ...

Causas de la variabilidad delos resultados de la resistenciaa compresión simple delHormigónIñaki Zabala ZuazoIECA (www.ieca.es)

Fuentes de informaciónLiteratura técnica nacionalLiteratura técnica internacionalFabricantes de hormigónFabricantes de cementoFabricantes de áridoLaboratorios de Control de calidad

Resistencia característicaResist. característica de Proyecto fckResist. característica realfc, realReist. característica estimadafc, est

Causas de la variabilidadMaterias primasProceso de FabricaciónEnsayos de Control de CalidadOtras causas

Causas de la variabilidadMaterias primas:CementoAridosAditivosAgua

Transporte a obraCausas de la variabilidadProceso de Fabricación:AlmacenamientoControl de la humedad de los áridosDosificación materias primasTransporteAmasado

RoturaCausas de la variabilidadEnsayos de Control de Calidad:Toma de la muestraFabricación de las probetasConservación de las probetas en obraCuradoRefrentado

Causas de la variabilidadOtras causas:Tª Ambiente (Climatología)Tª del Hormigón

Causas de la variabilidadUn mínimo de 18 causas probables devariabilidad de los resultados de resistenciadel hormigón¿Cómo medir la variabilidad?¿Que datos disponemos sobre las causas ?

¿Cómo medir la variabilidad/dispersión?Estadística:Desviación Típica →Es un estimador de la dispersión deresultados de una distribución normalσ( − ) /( −1)= S = Σ x x nim2

Causas de la variabilidadMaterias 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 de AENORpara cementosINTEMACLOEMCO (Lab. Oficial Min. Industria y Energía)LABEIN

Causas de la variabilidadMaterias primas → Aridos :- Var. de árido que pasa por 0,08 mm de:12,7% a 31,2% → 18,5%- Var. del árido que pasa por 1,25 mm de:33,1% a 56,7% → 23,6%- Var. de árido que`pasa por 8 mm de:15,9% a 91,1% → 75,2%- Var. del árido que pasa por 16 mm de:26,8% a 99,1% → 72,3%

Causas de la variabilidadMaterias primas → Aridos¿Cuanta variabilidad le puede aportar los Aridos ?- No hay datos a nivel nacional- Datos de los Fabricantes de Hormigón delReino Unido UK:· Desviación Típica S = 20 kg/cm²

Causas de la variabilidadMaterias primas → Aditivos :No hay datos a nivel NacionalNo hay datos a nivel InternacionalSe utilizan prácticamente en todo tipo dehormigonesNo sabemos la variabilidad que puedenaportar pero se supone que es baja

Causas de la variabilidadMaterias primas → Agua :Aporta muy poca variabilidad salvo:- Tomas en ríos, pozos, arroyos, etc- Decantación en depósitos

Causas de la variabilidadProceso de Fabricación → Almacenamiento- Correcta realización de los acopios- Contaminación con el material de base- Contaminación de áridos en las tolvas- Equivocaciones en la descarga

Causas de la variabilidadProceso de Fabricación →Control de la humedad de los áridos- Un problema difícil de resolver- Mucho peso en la variabilidad- Pequeñas variaciones A/C →Importantes variaciones de Resistencias

Influencia de la Relación A/C

Causas de la variabilidadProceso de Fabricación →Dosificación materias primas- Se ha mejorado mucho en el tema de pesaje- Suele dar problemas cuando se dosificade forma manual para aumentar laproducción de la Planta

Causas de la variabilidadProceso de Fabricación → Transporte- Puede dar problemas los sinfines delcemento con dosificación manual oautomática que no avise cuando seproduzca una carga incompleta decemento- Los caudalímetros de dosificación delagua

Causas de la variabilidadProceso de Fabricación → Amasado- Todo el mundo es consciente de laimportancia que tiene esta operaciónpara que cada litro de cada m³ tenga lasproporciones fijadas por la fórmula detrabajo y de su importancia en lavariabilidad del hormigón

Causas de la variabilidadProceso de Fabricación¿Cuanta variabilidad le puede aportar elproceso de Fabricación ?- No hay datos a nivel nacional- Datos de los fabricantes de hormigón delReino Unido UK:· Desviación Típica S = 25 kg/cm²

Causas de la variabilidadEnsayos de Control de Calidad →Toma de la muestra- La UNE EN 12350-1 es muy clara indicandocuando, donde y como se tomarán lasmuestras- No se tomarán las muestras tanto alprincipio como al final de la descarga- Puede generar una importante variabilidadsi no se hace correctamente

Causas de la variabilidadEnsayos de Control de Calidad →Fabricación de las probetas- Cualquier incumplimiento de la UNE EN12390-2/3 en cuanto a la fabricación de lasprobetas puede dar lugar a importantesvariaciones en la resistencia de las probetas- Trabajo serio y riguroso- Personal especializado

Causas de la variabilidadEnsayos de Control de Calidad →Conservación de las probetas- Cualquier incumplimiento de la UNE EN12390-2/3 en cuanto a la conservación delas probetas da lugar a variaciones en laresistencia de las probetas- 20-40 kg/cm² de variación para un mismoHormigón- Estudio sobre la Conservación de lasprobetas en bolsas de plástico

Causas de la variabilidadEnsayos de Control de Calidad → Curado- Cumplir UNE EN 12390-2/3 en cuanto a lasexigencias de:· Cámara húmeda → Humedad de ≥ 95%ºCTemperatura → 20ºC2· Balsa de agua → Temperatura 20ºC2

Causas de la variabilidadEnsayos de Control de 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 de alta resistencia· Refrentar el día anterior· Volver a meter a la cámara húmeda

Causas de la variabilidadEnsayos de Control de Calidad → Rotura- Norma propia UNE EN 12390-2/3- Todo el mundo es consciente de la importanciade esta operación

Causas de la variabilidadEnsayos de Control de Calidad¿Cuanta variabilidad le pueden aportar losEnsayos de Control de Calidad ?- No hay datos a nivel nacional- Datos de los Fabricantes de Hormigón delReino Unido UK:· Desviación Típica S = 20 kg/cm²

Causas de la variabilidadOtras causas Tª AmbienteEl calor aumenta la Tª de los áridos, delagua y de los aditivos → Tª del HormigónIncremento de la cantidad de agua para lamisma consistencia

Causas de la variabilidadOtras causas → Tª del HormigónPara el mismo hormigón:· A mayor Tª del hormigón → Menor resistencia· A menor Tª del hormigón → Mayor resistenciaCausa principal de las bajadas de resistenciaen verano

Tª del Hormigón/Resistencias

Causas de la variabilidadLa variabilidad de los resultados delhormigón viene generada por el conjunto decausas que se han presentadoanteriormenteEl medidor/estimador de variabilidad utilizado :Desviación Típica S

Causas de la variabilidadPara relacionar la variabilidad del hormigón através de su Desviación Típica Sh con laDesviación Típica Sc de las causas de variabilidadestudiadas hay que hacerlo mediante la Varianza(S²) que si se puede 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 = ensayosCausas de la variabilidadVh = Vc + Va + Vp + VeSh² = Sc² + Sa² + Sp² + Se²

Causas de la variabilidadSc = 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

Causas de la variabilidadMaterias 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 de AENORpara cementosINTEMACLOEMCO (Lab. Oficial Min. Industria y Energía)LABEIN

Causas de la variabilidadSc = 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

Causas de la variabilidadSh = Sc² + Sa² + Sp² + Se²Sh=20 ² + 20²+ 25²+ 20²= 42,72Si se fabricase un cemento perfecto condesviación Típica Sc = 0Sh=0 ² + 20²+ 25²+ 20²= 37,75Reducción de la Sh de un 11,6%El cemento es responsable del 10% al15% de la variabilidad del hormigón enfunción de los tipos de cemento

Jornada Técnica sobre la EHE-08Muchas graciaspor su atenciónIñaki Zabala ZuazoIECA (www.ieca.es)