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• Oscar Chappilliquén

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ESPECIFICACIÓN EUROPEA para

CONCRETO PROYECTADO

Association House, 99 West Street, Farnham, Surrey, GU9 7EN, UK tel: +44(0)1252 739147 fax: +44(0)1252 739140 www.efnarc.org

ESPECIFICACIÓN EUROPEA PARA CONCRETO PROYECTADO. 1. ALCANCE Esta especificación se refiere al concreto o mortero colocado por medios neumáticos sobre una superficie. El término concreto proyectado se refiere tanto al proceso por vía seca y como húmeda. El concreto proyectado puede clasificarse en las siguientes categorías según su aplicación: a. b. c. d. e.

Estructural. Soporte de roca y excavación. Soporte temporal. Mejoramiento de superficie Reparación.

2. NORMAS DE REFERENCIA En esta especificación se hace referencia a los estándares citadas a continuación. Sin embargo, cualquier norma europea (EN) revisada o publicada posteriormente debe tener preferencia sobre las normas mencionadas en este texto. La jerarquía de autoridad es norma EN, estándar ISO y normas nacionales. EN 197 EN 206 EN 450 EN 934-2 EN 934-5 EN 934-6 EN 1008 EN 1504 EN 1542 EN 4012 EN 6275 EN 6784 EN 7031 EN 7034 EN 10080 EN 10138 ASTM C 666 ASTM C 672 ASTM A 820 SS 137244

Cement; Composition, specifications and conformity criteria Concrete – Performance, production, placing and compliance criteria Fly ash for concrete – Definitions, requirements and quality control Admixtures for concrete, mortars and grouts – Part 2: Concrete admixtures – definition, specification and conformity criteria Admixtures for concrete, mortars and grouts – Part 5: Sprayed concrete admixtures – definition, specification and conformity criteria Admixtures for concrete, mortars and grouts – Part 6: Sampling, quality control, evaluation of conformity and marking and labeling Mixing water for concrete Products and systems for the protection and repair of concrete structures Products and systems for the protection and repair of concrete structures – Test methods – Measurements of bond strength by pull-off Testing concrete – Determination of compressive strength of test specimens Testing concrete – Determination of density of hardened concrete Testing concrete – Determination of static modulus of elasticity in compression Testing concrete – Determination of the depth of penetration of water under pressure Testing concrete – Cored specimens – Taking, examining and testing in compression Steels for Reinforcement of Concrete. Weldable, ribbed reinforcing steel B 500. Technically delivery conditions for bars, coils and welded fabric Pre-stressing steel, Part 1 – Part 5 Test Method for Resistance of Concrete to Rapid Freezing and Thawing Scaling Resistance of Concrete Surfaces Exposed to Deicing Chemicals Specification for Steel Fibers for Fibers-Reinforced Concrete Betongprovning - Hardnad betong – Frostresistens.

Nota: Algunas de estas normas EN se encuentran en preparación. 3. DEFINICIONES Concreto proyectado es una mezcla de cemento, áridos y agua proyectada en forma neumática desde una boquilla hacia su lugar de colocación para producir una masa densa y homogénea. El concreto proyectado normalmente incorpora aditivos y también puede incluir adiciones o fibras o una combinación de ambas. Proceso por vía húmeda es una técnica en la que el cemento, áridos y agua para una amasada se mezclan juntos antes de introducirlos en una máquina especialmente adecuada, y transportado a través de un conducto hasta la boquilla, donde la mezcla es lanzada en forma neumática y continua al sitio.

ESPECIFICACIÓN PARA CONCRETO PROYECTADO (EFNARC)

Normalmente la mezcla incorpora aditivos y también puede incluir adiciones o fibras o una combinación de ambas. Proceso por vía seca es una técnica en la que el cemento y los áridos para una amasada se mezclan e introducen dentro de una máquina adecuada donde la mezcla es presurizada, e introducida dentro de un flujo de aire comprimido y transportada a través de tuberías o mangueras hacia una boquilla donde se introduce agua atomizada para hidratar la mezcla, que luego proyectada continuamente a su lugar de ubicación. La mezcla también puede incorporar aditivos, adiciones o fibras o una combinación de éstas. Capa es el término empleado para referirse a un espesor discreto de concreto proyectado, formado a partir de un número determinado de pasadas de la boquilla, que se deja fraguar. Pérdida por rebote es una parte de la pérdida total de producción y consiste en el material que, habiendo sido proyectado a través de la boquilla y golpeado la superficie, no se adhiere a ella. Boquilla es el equipo a través del cual se descarga la mezcla; consiste en una tubería provista de una unidad de mezclado en la cual se inyectan los componentes. En el proceso por vía seca, se agrega el agua y cualquier aditivo líquido. En el proceso por vía húmeda, se agregan los aditivos líquidos y el aire comprimido. Cementante es la cantidad total de cemento y de adiciones cementicias contenido en el concreto proyectado. Concreto proyectado reforzado con fibras está compuesto principalmente por cementos, áridos y un refuerzo discreto de fibras. Fibras adecuadas para reforzar concreto y mortero han sido producidas de acero o polímeros orgánicos. Fibras de vidrio o carbón también han sido usadas en matrices de mortero. 4. MATERIALES COMPONENTES Los materiales deben cumplir con los requisitos generales mencionados más adelante. Los requisitos específicos para los materiales constituyentes del concreto proyectado se mencionan en la Sección 5. 4.1 Cementos Los cementos deben cumplir con los requisitos de la norma EN 197 o de manera alternativa, con las normas o reglamentos nacionales vigentes en el lugar del uso del concreto proyectado. Para aplicaciones de concreto proyectado sólo deben usarse cementos probadamente adecuados. 4.2 Áridos Los áridos deben cumplir con los requisitos de las normas y reglamentos nacionales vigentes en el lugar de uso del concreto proyectado y deben ser adecuados a los requerimientos de la aplicación. 4.3 Agua de amasado El agua de amasado debe cumplir con los requisitos de la norma EN 1008 o de las normas y reglamentaciones nacionales. 4.4 Acero de refuerzo El refuerzo debe cumplir con los requisitos de la norma EN 10080 para acero de refuerzo y la norma EN 10138 para acero pretensado o las normas y reglamentos nacionales vigentes en el lugar de uso. 4.5

Fibras 4.5.1 Fibras de acero Las fibras de acero deben cumplir con los requisitos de la norma ASTM A 820 o reglamentaciones nacionales similares. 4.5.2 Fibras sintéticas Las fibras sintéticas deben cumplir con las normas o reglamentaciones vigentes en el lugar donde se empleará el concreto proyectado.

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4.6 Aditivos Los aditivos para concreto y concreto proyectado deben cumplir con los requisitos generales de las normas EN 934-2 y EN 934-5 respectivamente, y los aditivos para concreto proyectado con los requisitos del Apéndice 1 o las normas o reglamentaciones nacionales vigentes en el lugar de uso. Para su muestreo, evaluación de conformidad, marca y etiquetado deben cumplir con la norma EN 934-6. 4.7

Adiciones 4.7.1 Generalidades Las adiciones más usadas en el concreto proyectado son la ceniza volante, escoria de alto horno granulada y la microsílice. Estas adiciones deben cumplir con las normas europeas relevantes o con las normas o reglamentaciones vigentes en el lugar de uso del concreto proyectado. 4.7.2 Ceniza volante (ceniza de combustión pulverizada) La ceniza volante es un material puzolánico inorgánico finamente dividido que puede agregarse al concreto para mejorar u obtener ciertas propiedades en el estado plástico y/o endurecido. La ceniza volante usada en el concreto proyectado debe cumplir con la norma EN 450 ó con las normas o reglamentaciones nacionales vigentes en el lugar de uso. 4.7.3 Escoria de alto horno granulada La escoria de alto horno es un material fino, granular cementante hidráulico, que puede agregarse al concreto para mejorar u obtener ciertas propiedades en estado plástico y/o endurecido. La escoria de alto horno granulada usada en el concreto proyectado debe cumplir con las normas o reglamentaciones nacionales vigentes en el lugar de uso. 4.7.4 Microsílice La microsílice es un material muy fino, puzolánico e inorgánico altamente activo que puede agregarse al concreto para mejorar o lograr ciertas propiedades. La microsílice usada en el concreto proyectado debe cumplir las normas europeas o las normas o reglamentaciones nacionales vigentes en el lugar de uso del concreto proyectado. Donde no existan esas normas y/o reglamentaciones, el uso de la microsílice debe cumplir con las recomendaciones del proveedor. 4.7.5 Pigmentos La incorporación de pigmentos debe cumplir con las normas europeas o con las normas o reglamentaciones nacionales vigentes en el lugar de uso del concreto proyectado.

4.8 Agentes de curado Los agentes de curado deben cumplir con las normas europeas o con las normas o reglamentaciones nacionales vigentes en el lugar de uso del concreto proyectado. 5.

REQUISITOS PARA LA COMPOSICIÓN DEL CONCRETO 5.1 Generalidades La mezcla de concreto incluyendo cemento, áridos, agua y cualquier aditivo, adiciones o fibras debe ser seleccionada para cumplir todos los criterios de comportamiento para el concreto fresco y endurecido. 5.2 Cemento El contenido mínimo de cemento para una condición ambiental particular, debe ser establecido según los requerimientos de la Sección 6.4 y la norma EN 206.

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5.3 Adiciones Se permite al contratista agregar materiales cementicios aprobados como se describe en la Sección 4.7 dentro de los límites dados en la Tabla 5.3.1, a menos que el cliente o su representante establezcan lo contrario. La adición de pigmentos debe cumplir con los requisitos de la norma EN 206. Las adiciones cementicias también pueden ser especificadas como reemplazo de cemento, pero no deben exceder las proporciones relativas entregadas en la Tabla 5.3.1. Tabla 5.3.1: Nivel máximo de adiciones (en peso) Material cementicio Adición máxima Microsílice 15% del cemento Portland 30% del cemento Portland Ceniza volante 15% del cemento Portland/ceniza volante 20% del cemento de escoria de alto horno Portland Escoria de alto horno granulada 30% del cemento Portland

5.4 Áridos Normalmente la curva granulométrica debería encontrarse en el área sombreada entregada en la Fig.5.4.1, siendo la región más fina más adecuada para las mezclas vía seca (aunque una gran proporción de partículas < 0,25 mm puede conducir a problemas de polvo sin una adecuada humectación previa). El contratista tiene la responsabilidad de seleccionar la granulometría más adecuada para el proceso y materiales disponibles. Para mezclas vía seca, el contenido de humedad natural en el árido debe ser lo más constante posible y no debe superar el 6%. 5.5 Aditivos Los aditivos deben cumplir con la norma EN 934-5 o el Apéndice 1 de esta especificación (concreto proyectado) o la norma EN 934-2 (concreto). Se permite el uso de otros aditivos siempre que cumplan con los requisitos generales establecidos en la Tabla 1 de esta norma y la Tabla 1 del Apéndice 1. Se debe tener plena consideración del efecto de los aditivos en el concreto proyectado terminado y debe existir información suficiente sobre su conveniencia, incluyendo experiencias previas con dichos materiales. Se deben llevar registros con los detalles de comportamiento de estos aditivos.

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Figura 5.4.1: Banda granulométrica recomendada para los áridos.

5.6 Fibras De preferencia el refuerzo de fibras debe ser especificado según los requisitos de desempeño del concreto proyectado con fibra (o alternativamente, por tipo y cantidad en el concreto proyectado). Los diferentes tipos de fibra pueden requerir diferentes cantidades para alcanzar los mismos niveles de desempeño. La longitud de las fibras de acero no debe exceder 0,7 veces el diámetro interno de las tuberías o mangueras usadas, a menos que se realice un ensayo para comprobar que fibras más largas pueden ser proyectadas sin producir bloqueo. Las fibras deben almacenarse de acuerdo con las recomendaciones del proveedor. 5.7 Consistencia La consistencia requerida para el concreto proyectado por vía húmeda depende del tipo de transporte y del procedimiento de aplicación. Para un determinado contenido de cemento y razón a/c, la consistencia debe ajustarse mediante el uso de aditivos agregados en la planta de mezclado o en el sitio. 5.8 Temperatura de trabajo La temperatura de la mezcla antes de su colocación no debe estar por bajo los 5 ºC ni exceder los 35 ºC, a menos que se tomen disposiciones especiales. El concreto no debe proyectarse cuando la temperatura ambiente se encuentra bajo 5 ºC. 6.

REQUISITOS DE DURABILIDAD 6.1 Generalidades Para producir un concreto durable, que proteja el refuerzo de acero de la corrosión y soporte satisfactoriamente las condiciones de trabajo y ambientales a las que se verá expuesto durante su vida útil, se deben considerar los siguientes factores: elegir materias primas adecuadas, que no posean componentes dañinos o que puedan interactuar en forma desfavorable; elegir una composición de concreto que satisfaga todos los criterios de desempeño especificados.

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6.2 Contenido de cloruros El contenido de cloruros del concreto proyectado in situ no debe exceder los valores especificados en la norma EN 206 Sección 5.5. 6.3 Contenido de álcalis El contenido de álcalis de los áridos debe cumplir los requisitos de las normas nacionales vigentes para prevenir la reacción álcali-sílice. 6.4 Requisitos relacionados con las condiciones ambientales El concreto proyectado debe ser especificado para cumplir con las clases de exposición ambiental adecuada, dadas en la Sección 5 de la norma EN 206 y los requerimientos establecidos, con las siguientes excepciones: i) la razón máxima agua/cementante no debe exceder 0,55; 3 ii) el contenido mínimo de cemento debe ser de 300 kg/m ; iii) la resistencia al congelamiento debe ser determinada mediante ensayos de hielo-deshielo (véase la Sección 9.8) y no por contenido mínimo de aire; y iv) los requisitos de recubrimiento mínimo aplican a barras y mallas de refuerzo y no a fibras de acero. 7.

COMPOSICIÓN DE LA MEZCLA 7.1 Generalidades El método de la Mezcla Diseñada es el método preferido para la especificación de la mezcla para el concreto proyectado por vía seca porque produce un producto final mejor definido y más consistente que el método de la Mezcla Prescrita. 7.2 Mezclas Diseñadas La mezcla debe ser diseñada por el contratista para lograr la resistencia a la compresión especificada y/o otras propiedades especificadas (véase Sección 9), usando materiales que cumplan con la Sección 4. La especificación del concreto también puede contener requerimientos adicionales, tales como: -

contenido mínimo de cemento razón agua/cemento máxima resistencia a la flexión tenacidad resistencia a temprana edad resistencia máxima permeabilidad absorción de agua adherencia al sustrato

7.3 Mezclas Prescritas El contratista debe proveer, o proponer para la aprobación del cliente, una mezcla prescrita cuya experiencia haya demostrado ser adecuada para los fines propuestos. La mezcla prescrita debe ser especificada según la siguiente información: -

tipo y contenido de cemento razón agua/cemento y/o consistencia razón árido/cemento tipo y contenido de fibra (in situ) tipo y cantidad del árido tipo y cantidad de los aditivos tipo y cantidad de las adiciones

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Es difícil prescribir el contenido de agua para el proceso por vía seca, pero en obra las razones agua/cemento in situ generalmente se encontrarán en el rango 0,35 a 0,50. 7.4 Diseño combinado de mezcla Cuando ni el método de la Mezcla Diseñada ni Mezcla Prescrita sena apropiadas, se puede solicitar al contratista que fabrique una mezcla para una especificación híbrida, combinando los elementos de las Secciones 7.2 y 7.3. 8.0 EJECUCIÓN DE LA PROYECCIÓN 8.1 Trabajo preparatorio Antes de iniciar la proyección del concreto, se deben realizar las siguientes tareas previas: Para el soporte de rocas: - Se deben retirar las rocas débiles o sueltas de la superficie; - Se debe mapear la roca para definir el soporte total necesario, y - Se deben drenar los escurrimientos de agua, mediante canaletas de drenaje o bloqueándolas con una pasta/mortero de cemento o mortero de rápido fraguado o bien con grout de inyección. Para reparar el concreto: - Se debe determinar la condición de la estructura; - Se deben identificar las causas del deterioro y eliminarlas donde sea posible; - Se debe retirar el sustrato suelto o defectuoso (concreto, ladrillo, etc.) y el material restante debe proporcionar un sustrato sano; - Si el sustrato de concreto se encuentra carbonatado o penetrado por cloruros, el concreto debe ser re-alcalinizado o se deben retirar los cloruros. Si lo anterior no es posible, el concreto contaminado debe ser retirado, manteniendo la integridad estructural. 8.2 Ejecución de la proyección Para proyectar el concreto se debe considerar lo siguiente: - Se debe realizar una humectación previa, a menos que se especifique lo contrario; - Las grandes cavidades deben ser cuidadosamente rellenadas antes de la aplicación principal. - La proyección se debe comenzar desde la base hacia arriba, para evitar incorporar el rebote en le concreto proyectado. - En general, la dirección de la boquilla debe mantenerse a 90º respecto a la superficie. - La velocidad y la distancia de proyección deben ser las óptimas para obtener la máxima adherencia y compactación del concreto. 8.3 Curado El concreto proyectado debe ser curado de acuerdo con las recomendaciones establecidas en la norma EN 206 o por cualquier otro método que haya demostrado permitir la hidratación continua del cemento durante el periodo de curado. Los agentes de curado que evitan la adherencia no deben emplearse cuando se debe aplicar otra capa de concreto proyectado. Los ensayos en obra para determinar la adherencia entre capas se deben realizar antes de comenzar el trabajo, en caso de usar cualquier otro tipo de agente de curado. Si es necesario, el agente de curado debe ser retirado con agua a presión, arenado o un proceso similar, antes de la aplicación de la capa siguiente. 8.4 Protección contra el congelamiento Es necesario proteger el concreto proyectado contra el congelamiento hasta que haya desarrollado una resistencia a la compresión de al menos 5 MPa.

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9.

REQUISITOS PARA EL PRODUCTO FINAL 9.1 Resistencia a la compresión El grado de resistencia del concreto proyectado debe ser especificado de acuerdo con las clases de resistencia C24/30 a C48/60, como se especifica en la norma EN 206 (véase Tabla 9.1.1). Tabla 9.1.1: Clases de resistencia a compresión para concreto proyectado (EN 206). Resistencia característica (MPa) Clase de resistencia C24/30 C28/35 C32/40 C36/45 C40/50 C44/55 C48/60 Cilíndrica 24 28 32 36 40 44 48 Cúbica 30 35 40 45 50 55 60 Para determinar si el concreto cumple con los requisitos de resistencia a compresión, se deben cumplir los requisitos de resistencia in situ dados en la Tabla 9.1.2, que se basan en testigos de 50 mm de diámetro por 100 mm de largo e incluyen un factor de reducción de 0,85 para considerar los efectos de la extracción de testigos in situ.

Clase de resistencia Testigo

Tabla 9.1.2: Requisitos de resistencia in situ. Resistencia mínima a la compresión (MPa) C24/30 C28/35 C32/40 C36/45 C40/50 20,5 24 27 30,5 34

C44/55 37,5

C48/60 41

Los valores de la Tabla 9.1.2 son valores promedio tomados de tres muestras a 28 días. Ningún valor debe encontrarse bajo el 75% de la resistencia requerida. Si es aplicable, el desarrollo de resistencia a la compresión debe ser especificado por ensayos de resistencia a compresión a edades convenidas. Si se debe considerar la influencia de las condiciones de obra en el desarrollo de la resistencia, se deben acordar condiciones especiales de curado para las probetas. Para los métodos de ensayo, refiérase a la Sección 10: Métodos de ensayo. 9.2 Resistencia a la flexión Si se especifican requisitos para la resistencia a la flexión, pueden usarse los valores dados en la Tabla 9.2.1. La resistencia a la flexión depende principalmente de la matriz concreto/mortero (incluso con fibra de refuerzo) y en esta especificación se define como la tensión equivalente máxima de tracción elástica en el primer carga punta (peak). Véase Sección 10.3.2. Tabla 9.2.1: Resistencia a la flexión Resistencia mínima a la flexión (MPa) Clase de resistencia C24/30 C36/45 Resistencia a flexión en viga 3,4 4,2

C44/55 4,6

La resistencia promedio a la flexión de tres vigas debe ser igual o superior al valor requerido de la clase, dado por la Tabla 9.2.1. Ninguna viga debe encontrarse por debajo del 75% del valor para la clase. Para los métodos de ensayo, refiérase a la Sección 10: Métodos de ensayo. 9.3

Tenacidad 9.3.1 Generalidades La tenacidad del material se especifica por la clase de resistencia residual (del ensayo de viga) o por la clase de absorción de energía (de un ensayo de panel). Los valores obtenidos no serán comparables. Para los métodos de ensayo, refiérase a la Sección 10: Métodos de ensayo. 9.3.2 Clase de resistencia residual. Existen cinco clases de resistencia residual para el concreto proyectado, que se encuentran definidas en la Figura 9.3.1 y en la Tabla 9.3.1 en términos de la forma de la curva

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tensión/deformación de la viga. La tabla describe de manera precisa los cuatro puntos que definen los límites entre cada clase de resistencia residual. Al menos dos de las tres vigas deben mantener una resistencia a la flexión igual o superior a los límites de la clase requerida, dados en la Figura 9.3.1 hasta el límite de deflexión adecuado para la deformación de la clase; por ejemplo, una viga especificada para la clase de deformación Normal debe mantener un esfuerzo a flexión igual o superior a la resistencia residual especificada para el límite de clase entre 0,5 y 2,0 mm de deflexión central. Ninguna viga debe presentar una curva tensión/deformación que caiga bajo la clase inferior siguiente (con la excepción de las vigas especificadas para la clase 1). La finalidad de las clases de deformación es entregar a los diseñadores flexibilidad para escoger la deformación requerida del concreto proyectado en condiciones de servicio. Para fines de diseño, el límite de deflexión para una clase de deformación puede considerarse en términos de la rotación angular equivalente o del ancho de grieta nominal para una viga agrietada en el centro de la luz (por ej., 1 mm equivale 0,25º y 0,67 mm, respectivamente).

Tabla 9.3.1: Puntos de definición de la clase de resistencia residual Clase de Deflexión de la Resistencia residual (MPa) para la clase de deformación viga (mm) resistencia 1 2 3 4 0,5 1,5 2,5 3,5 4,5 Baja 1 1,3 2,3 3,3 4,3 Normal 2 1,0 2,0 3,0 4,0 Alta 4 0,5 1,5 2,5 3,5 Figura 9.3.1: Clase de resistencia residual

9.3.3 Clase de absorción de energía Si se especifica la capacidad de absorción de energía del material, puede realizarse el ensayo de panel y pueden usarse los requisitos señalados en la Tabla 9.3.2.

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Tabla 9.3.2: Requisitos de absorción de energía Clasificación de tenacidad Absorción de energía en joules para deflexión de hasta 25 mm a 500 b 700 c 1000 9.4 Módulo de elasticidad Cuando el módulo (en compresión, tensión o flexión) influye sobre la capacidad diseñada o el comportamiento requerido para la estructura, debe verificarse el módulo usado in situ para el diseño estructural. Si existen requisitos para la expansión o retracción térmica, éstos deben ser especificados por el diseñador. Para los métodos de ensayo, refiérase a la Sección 10: Métodos de ensayo. 9.5 Resistencia a la adherencia Si se especifican requisitos para la resistencia de adherencia a la superficie de concreto y rocas, pueden usarse los valores dados en la Tabla 9.5.1. Si la rocs no proporcionara ningún tipo de adherencia, incluso después de una limpieza adecuada, la resistencia de adherencia no debe ser especificada. Para los métodos de ensayo, refiérase a la Sección 10: Métodos de ensayo. Tabla 9.5.1: Requisitos mínimos para la resistencia de adherencia Tipo de Resistencia mínima de Resistencia mínima de adherencia adherencia al concreto (MPa) adherencia a la roca (MPa) No estructural 0,5 0,1 Estructural 1,0 0,5 Los valores entregados por la Tabla 9.5.1 son un promedio de los valores de tres muestras a 28 días. Ningún valor debe estar por debajo el 75% del valor requerido. 9.6 Contenido de fibra El contenido de fibra de acero en el concreto proyectado se debe expresar en kg/m3 después de haber sido proyectado. El contenido de fibra in situ para alcanzar la resistencia a la flexión y/o los requisitos de tenacidad pueden ser determinados mediante ensayos. Un contenido mínimo de fibra (ya sea en obra o en paneles de ensayo) puede ser acordado para fines de control de calidad, en cuyo caso se deben realizar las determinaciones del contenido de fibra (cada uno mediante el promedio de tres muestras frescas o endurecidas). El valor promedio debe exceder el valor mínimo acordado y ningún valor puede caer bajo el 75% del valor mínimo. Para los métodos de ensayo, refiérase a la Sección 10: Métodos de ensayo. 9.7 Permeabilidad Cuando se requiere concreto proyectado impermeable, el valor máximo de penetración de acuerdo con la norma EN 7031 debe ser de 50 mm, y el valor promedio de la media debe ser menor de 20 mm. De manera alternativa, la impermeabilidad puede ser determinada midiendo la permeabilidad al agua. El concreto proyectado se considera impermeable cuando el coeficiente de permeabilidad es menor -12 que 10 m/s. Generalmente se usa concreto proyectado en exposición ambiental clase Altamente Agresiva cuando se especifica concreto impermeable. Cuando sea aplicable, el requisito de permeabilidad al gas será especificado por el cliente y deben realizarse ensayos previos a la construcción.

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9.8 Resistencia al congelamiento El concreto proyectado sometido a ciclos de hielo-deshielo en un medio de saturación moderado de agua sin sal (clase EN 206) no tendrá requisitos adicionales para los ensayos de resistencia al congelamiento. El concreto proyectado expuesto a ambientes más agresivos, como los especificados en la norma EN 206, debe cumplir los requisitos de resistencia al congelamiento señalados en: - SS 137244 o ASTM C 672 para resistencia a la delaminación (scaling), ensayado con o sin agua salada, de acuerdo con la clasificación de la exposición. ASTM C 666 para resistencia al ciclo hielo-deshielo por inmersión en agua. 10.

MÉTODOS DE ENSAYO 10.1 Muestras y paneles de ensayo Se deben emplear moldes de acero o de otro material rígido y no absorbente (una lámina de acero de al menos 4 mm o de madera laminada de 18 mm).Las dimensiones mínimas del plano de proyección deben ser 600 x 600 mm para proyección manual, y 1000 x 1000 mm para proyección robotizada. El espesor debe ser el adecuado para el tamaño de la probeta de ensayo de donde se extraerá del panel, pero no debe ser menor a 100 mm. Deben tomarse medidas adecuadas para evitar que el rebote quede atrapado en el molde (por ejemplo, usar lados angulados o ranurados). El molde debe colocarse verticalmente y deben ser proyectados con el mismo equipo, técnica, espesor por pasada, distancia de proyección, etc., que el trabajo real. El operador también debe ser el mismo. El panel debe ser protegido de inmediato contra la pérdida de humedad, usando el mismo método que se usará en la construcción. Las muestras se deben marcar para su posterior identificación (mezcla, ubicación, fecha, operador, etc.) El panel no se debe mover dentro de las primeras 18 hrs. después de aplicado el concreto o mortero proyectado. El curado debe continuar hasta los 7 días posteriores o hasta que se extraigan las muestras. Las muestras de ensayo deben ser extraídas como testigos de acuerdo con la norma EN 7034 o aserradas del panel, pero no deben incluir material de los 125 mm próximos al borde (con la excepción de los extremos de las vigas para los ensayos de flexión y/o tenacidad). Durante el transporte al laboratorio de ensayo, las muestras aserradas o el panel deben ser envueltos para protegerlos contra daño mecánico y pérdida de humedad. 10.2 Ensayos de compresión y densidad Los ensayos de resistencia a compresión se deben realizar de acuerdo con la norma EN 4012, en testigos extraídos de la estructura de concreto proyectado o de los paneles de ensayo. El diámetro mínimo debe ser 50 mm y la razón altura/ diámetro debe estar dentro del rango 1,0 a 2,0. Los resultados de los ensayos de testigos con una razón altura/diámetro diferente a 2,0 deben ser convertidos a las resistencias cilíndricas equivalentes usando los valores de la Tabla 10.2.1.

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Tabla 10.2.1: Factores de conversión para resistencias cúbicas y cilíndricas equivalentes. Razón altura/diámetro Factor para Factor para del testigo cubos cilindros 2,00 1,15 1,00 1,75 1,12 0,97 1,50 1,10 0,95 1,25 1,07 0,93 1,10 1,03 0,89 1,00 1,00 0,87 0,75 0,88 0,76 De manera alternativa, la resistencia a la compresión puede ser determinada de cubos cortados de los paneles de prueba del concreto proyectado. Las dimensiones mínimas deben ser de 60 x 60 x 60 mm y las muestras deben ser ensayadas de acuerdo con la norma EN 4012. La densidad también debe ser determinada pesando la muestra en agua y aire, de acuerdo con la norma EN 6275 (método de desplazamiento de agua). Las edades de ensayo normales deben ser 7 y 28 días. El informe de ensayo debe señalar: -

identificación de la probeta de ensayo condición de humedad de la muestra de ensayo dimensiones de la probeta de ensayo condiciones de curado y edad de ensayo carga máxima y resistencia a la compresión (aproximada a 0,5 MPa más cercano) 3 densidad de la probeta de ensayo (aproximada a 10 kg/m más cercano) apariencia de la muestra de ensayo (si no es usual) observaciones (si existen)

10.3 Resistencia a la flexión y resistencia residual 10.3.1 Disposiciones para el ensayo Los ensayos de resistencia a la flexión y de resistencia residual deben realizarse en vigas de 75 x 125 x 600 mm cortadas de los paneles con concreto proyectado. Las vigas se ensayarán con cargas en los tercios de la luz, la que tendrá 450 mm. Los prismas se deben almacenar en agua por un mínimo de 3 días después de aserrados hasta el momento del ensayo. Normalmente, las vigas aserradas deben orientarse como lo señala la Figura 10.3.1. La parte superior de la viga puede ser orientada como la superficie en tracción si el diseñador lo requiere, aunque en este caso, la superficie superior no debe ser aserrada (para evitar el corte de los anclajes de las fibras de acero en los extremos). En general, los ensayos deben realizarse a los 28 días.

Figura 10.3.1: Corte y orientación de las vigas de concreto proyectado

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La disposición para el ensayo debe la señalada en la Figura 10.3.2 y debe quedar de tal manera que sea posible medir las deformaciones por flexión (esto es, medida neta desde el soporte) al centro de la luz entre apoyos. La tasa de deformación al centro de la luz de la viga debe ser de 0,25 +/- 0,05 mm por minuto hasta una deflexión de 0,5 mm. Después de este punto, la tasa de deformación puede ser incrementada a 1,0 mm/min. La curva carga/deflexión (deformación al centro de la luz) debe ser registrada de manera continua. La rigidez del equipo de ensayo debe ser tal que el ensayo pueda controlar la deflexión real. Los puntos de apoyo y de carga del equipo deben ser redondeados con un radio de 10-20 mm. El ensayo debe terminar cuando se obtenga una deformación central de la viga de 4 mm. Figura 10.3.2: Ensayo a flexión con carga en los tercios.

10.3.2 Determinación de la resistencia a flexión La resistencia a flexión debe ser estimada a partir de la curva carga-deformación (Figura 10.3.3) como sigue. Se debe determinar la porción de la línea recta inicial de la curva, basada en los datos de hasta el 50% de la carga máxima, y una línea dibujada en forma paralela en un desplazamiento horizontal de 0,1 mm de deflexión del centro de la luz. La resistencia a la flexión se debe calcular a partir de este primer máximo (P0.1) logrado e incluyendo el punto en el que la línea de desplazamiento de 0,1 mm intercepta a la curva carga/deformación (véase Figura 10.3.3). La resistencia a la flexión se debe calcular como una resistencia a la tracción elástica equivalente: Resistencia a la flexión (en MPa) = P0.1 x L/ b x d

2

donde P0,1 está definido anteriormente (en N) L es la luz (450 mm) b es el ancho real de la viga (nominalmente 125 mm) d es la altura real de la viga (nominalmente 75 mm) Figura 10.3.3: Determinación de la carga P0.1 a partir de la curva carga/deformación.

ESPECIFICACIÓN PARA CONCRETO PROYECTADO (EFNARC)

El informe debe señalar: -

tipo de máquina de ensayo identificación de la probeta dimensiones de la probeta condiciones de curado y edad de ensayo tasa de deformación curva carga-deformación incluyendo la primera carga máxima (P0,1) resistencia a la flexión calculada

10.3.3 Determinación de la clase de resistencia residual La clase de resistencia residual debe ser estimada a partir de la curva carga/deformación, usando valores del esfuerzo de flexión entre 0,5 y 1, 2 ó 4 mm, dependiendo de la clase de deformación especificada, véase Figura 9.3.1 y Tabla 9.3.1. Es recomendable que cada viga sea clasificada convirtiendo los esfuerzos de flexión definiendo la clasificación de límites (dados por la Tabla 9.3.1) en valores de carga (usando las dimensiones reales de las vigas) y trazando éstos (unidos por líneas rectas) en la curva de deflexión por carga de la viga. El informe debe contener: -

tipo de máquina de ensayo identificación de la probeta dimensiones de la probeta de ensayo condiciones de curado y edad de ensayo tasa de deformación curva carga-deformación incluyendo los valores de esfuerzo a flexión para las deflexiones de clase de deformación especificada clase de deformación y clase de resistencia residual

10.4 Clase de absorción de energía (ensayo de panel) Una placa de ensayo de 600 x 600 x 100 mm debe apoyarse en sus 4 bordes y se le aplica una carga en el punto central a través de la superficie de contacto de 100 x 100 mm (Figura 10.4.1). La

ESPECIFICACIÓN PARA CONCRETO PROYECTADO (EFNARC)

cara rugosa debe quedar hacia abajo durante el ensayo, es decir, la carga se aplica opuesta a la dirección de proyección del concreto. La tasa de deformación en el punto medio debe ser de 1,5 mm por minuto. La placa debe ser obtenida de un panel de concreto proyectado, nivelando el panel hasta un espesor de 100 mm -0/+10 mm, inmediatamente después de la proyección. Cuando la placa se prepara en el laboratorio, los bordes inclinados del panel deben ser aserrados. La placa preparada debe almacenarse en agua por un mínimo de 3 días inmediatamente antes del ensayo y debe mantenerse húmeda durante el ensayo. Se debe registrar la curva carga-deformación (Figura 10.4.2) y el ensayo debe continuar hasta alcanzar una deflexión de 25 mm en el punto central de la losa. Figura 10.4.1: Disposición para el ensayo de panel.

A partir de la curva carga-deformación, se debe dibujar una segunda curva que entregue la energía absorbida como una función de la deformación de la losa (Figura 10.4.3) Los requisitos de tenacidad se entregan como una absorción de energía especificada a una cierta deflexión. Figura 10.4.2: Ejemplo de curvas carga-deformación

ESPECIFICACIÓN PARA CONCRETO PROYECTADO (EFNARC)

Figura 10.4.3: Ejemplo de curvas energía-deformación

El informe debe contener: -

tipo y rigidez de la máquina de ensayo identificación de la probeta dimensiones de la probeta de ensayo condiciones de curado y edad de ensayo tasa de deformación curvas energía-deformación calculadas carga de la primera grieta y carga máxima

ESPECIFICACIÓN PARA CONCRETO PROYECTADO (EFNARC)

-

absorción de energía en Joules para una deflexión hasta 25 mm

10.5 Módulo de elasticidad El ensayo debe realizarse de acuerdo a la norma EN 6784. El informe debe contener: -

identificación de la probeta dimensiones de la probeta de ensayo condiciones de curado y edad de ensayo tasa de deformación curva carga-deformación incluyendo carga máxima módulo de elasticidad estimado

10.6 Resistencia a la adherencia La resistencia a la adherencia se debe determinar mediante un ensayo parcial en testigo (cuando sea adecuado según la norma EN 1542) o un ensayo a tracción, siendo la disposición del ensayo similar a los señalados en la Figura 10.6.1. La tasa de carga debe estar entre 1,0 – 3,0 MPa por minuto. El diámetro del testigo debe estar entre 50 y 60 mm. Se deben tomar precauciones para asegurar que la fuerza de tracción se aplique axialmente. El informe debe contener: -

identificación de la probeta dimensiones de la probeta edad de ensayo y condiciones de curado tasa de carga carga máxima y resistencia a la adherencia calculada descripción del plano y modo de falla

Figura 10.6.1: Ejemplos de arranque del testigo y disposiciones para el ensayo de tracción directa para resistencia a la adherencia

ESPECIFICACIÓN PARA CONCRETO PROYECTADO (EFNARC)

10.7 Permeabilidad El ensayo debe realizarse de acuerdo con la norma EN 7031. 10.8 Resistencia al congelamiento El ensayo debe realizarse de acuerdo a la norma ASTM C672 ó SS 137244 para resistencia a la delaminación y ASTM C666 para resistencia al hielo-deshielo. 10.9 Determinación del contenido de fibra del concreto proyectado El contenido de fibra del concreto proyectado se puede determinar de muestras de mortero/concreto fresco o endurecido (es decir, antes o después de fraguado). Ambos tipos de muestra son aplicables a fibras de acero, pero sólo el método para muestra fresca es adecuado con fibras sintéticas. Las muestras frescas pueden extraerse de la mezcla base, del material in situ o de un panel de ensayo. Las muestras endurecidas se pueden cortar del material in situ o de un panel de ensayo. Cabe señalar que el contenido de fibra en cada una de estas ubicaciones puede ser diferente debido al proceso de proyección. Debe usarse el tipo y ubicación más adecuados de la muestra, dependiendo del objetivo del control de calidad y del cumplimiento de los requisitos de la especificación. Para muestras endurecidas, el ensayo puede realizarse en estado de humedad saturado o seco al horno, o tal como se recibe. El volumen de la muestra (antes de la extracción de la fibra) puede determinarse mediante cálculos (usando dimensiones reales) o mediante el desplazamiento de agua (método de referencia). Luego se determina la masa de la fibra pesándola, luego de extraídas de la muestra fresca o endurecida.

10.9.1 Muestra endurecida (Método A) Se deben extraer tres testigos del material in situ o de un panel de ensayo. El diámetro del testigo debe ser 75 -150 mm y su longitud de 75 - 150 mm (a menos que el espesor de la capa sea menor que 75 mm, en cuyo caso la longitud del testigo debe ser igual al espesor de la capa). El volumen (Vc) de los testigos debe ser determinado por cálculos (usando las dimensiones reales) o pesando en aire y en agua (método dado en EN 6275). Los testigos de concreto deben ser molidos en una máquina de ensayos a compresión u otro aparato adecuado, de manera que todas las fibras de cada testigo puedan ser separadas del concreto. Las fibras magnéticas pueden ser fácilmente retiradas con un imán. Las fibras de cada testigo se debe limpiar y luego pesadas (mf) aproximando a 0,1 g. 10.9.2 Muestra fresca (Método B) Se deben cortar tres muestras del material in situ o de un panel de ensayo. Las muestras deben pesar entre 1 y 2 kg y deben ser extraídas cuidadosamente en una sola pieza. El volumen (Vc) de las muestras debe ser determinado pesando en aire y en agua (método dado en EN 6275). Se lava la fibra de cada muestra de concreto proyectado; el concreto proyectado se debe colocar en un equipo de filtrado donde el cemento y demás materiales finos puedan ser lavados de manera que la fibra pueda ser separada del resto de la masa. Con las fibras sintéticas, las muestras pueden ser empapadas en alcohol y agitadas hasta que las fibras floten en la superficie. Las fibras deben ser limpiadas, secadas y luego pesadas (mf) aproximando a 0,1 g.

ESPECIFICACIÓN PARA CONCRETO PROYECTADO (EFNARC)

10.9.3 Cálculo del contenido de fibra El contenido de fibra de cada muestra debe ser calculado a partir de la masa de fibra y del volumen de la muestra, usando la fórmula: Cf (kg/m3) = mf x 1000/Vc 3

Donde Cf es el contenido de fibra (kg/m ) mf es la masa de fibra extraída de la muestra (en g) 3 Vc es el volumen de la muestra (cm ) El informe debe contener: 11.

identificación de la probeta (incluyendo ubicación de la muestra y tiempo de proyección) tipo de probeta (fresca o endurecida), tamaños y volúmenes fecha y edad de ensayo descripción del tipo de fibra contenido de fibra calculado para cada muestra y valor promedio de las tres muestras CONTROL DE CALIDAD 11.1 Generalidades La producción del concreto proyectado debe ser sometida a procedimientos de control de calidad. El control de calidad se define como una combinación de acciones y decisiones tomadas de acuerdo a las especificaciones e inspecciones para verificar el cumplimiento de los requisitos especificados. Existen 3 clases de control: I II III

Control menor Control normal Control extendido

La elección de la clase de control dependerá del diseñador, basándose en el tipo de proyecto y las consecuencia de una falla. No existen requisitos especiales para la organización del trabajo para las clases de control I y II. Para la clase de control III, debe existir un organigrama para cada proyecto con un ingeniero de aseguramiento de calidad, dedicado al control de calidad. 11.2 Ensayos previos a la construcción La composición del concreto proyectado se determina durante los ensayos previos a la construcción, en los que se verifican las propiedades requeridas. Ejemplos de propiedades a verificar son: Concreto fresco: -

demanda de agua, trabajabilidad, bombeabilidad proyectabilidad/ rebote asentamiento de cono, densidad dosis de aditivo acelerante

Concreto endurecido: -

resistencia a compresión a 7 y 28 días resistencia a flexión resistencia residual

ESPECIFICACIÓN PARA CONCRETO PROYECTADO (EFNARC)

-

contenido de fibra adherencia

La necesidad de esos ensayos depende del tipo de proyecto y de la utilización del concreto proyectado, pero siempre deben efectuarse en la clase de control III.

11.3 Control de calidad 11.3.1 Soporte subterráneo Existen dos tipos de control a especificar: -

control de producción control de conformidad

El control de producción debe estar de acuerdo a la norma EN 206. El control de conformidad incluye el control de: -

resistencia a la compresión resistencia a la flexión valor de resistencia residual resistencia residual absorción de energía adherencia contenido de fibra espesor

Todos los ensayos se deben realizar en muestras tomadas del material in situ o de paneles de ensayo, de acuerdo con la Sección 10.1. La frecuencia de los ensayos debe ser establecida por el diseñador, teniendo en mente la función del concreto proyectado (incluyendo la integridad estructural), su vida de diseño, la dificultad de instalación, la clasificación ambiental y las consecuencias de falla. Los valores entregados en la Tabla 11.3.1 se pueden emplear como guía. Tabla 11.3.1: Frecuencia de los ensayos de control TIPO DE CONTROL MENOR NORMAL EXTENDIDO Resistencia a compresión 500 250 100 Resistencia a flexión 500 250 Valor de resistencia residual 1000 500 Absorción de energía 1000 500 Adherencia 500 250 Contenido de fibra 250 100 Espesor 50 25 10 2 m entre ensayos 11.3.2 Control de alineación El control de alineación es necesario para establecer la línea e inclinación en la construcción en concreto proyectado y para asegurar que se mantienen apropiado y uniforme espesor y recubrimiento del material. El control de alineación se realiza usando alambres guías, franjas guías, calibradores de altura, sondas de profundidad u otros moldajes convencionales. Alambres guía – Los alambres guía consisten en alambres de acero de 1 ó 0,8 mm de alta resistencia combinados con un dispositivo, generalmente un tensor o resorte espiral, que coloca el alambre bajo una tensión adecuada. Son los medios más convenientes para establecer las líneas e inclinaciones donde se usan moldes para fines de respaldo. Los alambres pueden usarse individualmente para establecer las esquinas, mientras varios alambres paralelos se

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pueden usar en combinación con una separación de 0,6 a 0,9 mm para proporcionar guías para las áreas planas. Franjas guía – Las franjas guía consisten en listones de madera , en general, de más grandes que 25 x 50 mm conectados por piezas cruzadas a intervalos de entre 0,6 y 0,9 m. Las franjas guía sirven como un excelente método de control de la alineación tanto en reparaciones como construcción nueva en concreto proyectado. Los bordes biselados se logran fácilmente usando franjas biseladas en las esquinas de las franjas guía. Calibradores de espesor – Son pequeños marcadores de metal o de plástico adheridos o instalados en forma perpendicular en el sustrato o material de respaldo a intervalos y alturas convenientes. Proporcionan una guía prefijada para el espesor del concreto proyectado y se ubican justo bajo la capa final de concreto proyectado. Se dejan en el lugar siempre que no afecten la integridad de la aplicación. Verificadores de espesor – Los verificadores de espesor se usan en situaciones donde existe mayor amplitud en los requisitos de tolerancia de terminación. En general son de acero de 0,67 a 0,78 mm, y marcados con el espesor de concreto proyectado especificado. Los verificadores de espesor se insertan en el concreto proyectado hasta alcanzar el sustrato, indicando la profundidad del concreto proyectado. Deben utilizarse sólo si se pueden tolerar los orificios de las perforaciones en el revestimiento. Moldajes – El uso de moldes convencionales en los trabajos de concreto proyectado es la excepción más que la regla; sin embargo, cuando se usan, proporcionan un control de alineación automática eliminando los aparatos especiales para la línea e inclinación. Las técnicas de manejo de la boquilla deben controlarse cuidadosamente para evitar los bolsones de arena y otros defectos. Terminaciones superficiales – Los requisitos de terminaciones especificados deben detallarse de la siguiente manera: “Como proyectado” El concreto proyectado se debe dejar como sale de la boquilla. “Cortado y proyectado con una capa superficial” El concreto proyectado debe ser desbastado a las líneas efectivas y después del fraguado inicial debe ser proyectado con una capa superficial sobre-humectada para producir una terminación texturizada. Terminaciones con llana – Siguiendo el tratamiento detallado en “Cortado y proyectado con una capa superficial”, el material debe ser suavemente terminado con una de las siguientes herramientas: llana de acero platacho de madera escobilla esponja Tolerancias – El especificador debe detallar: Tolerancia máxima +/- en el espesor Desviación máxima en borde recto de 2m 12. Salud y seguridad La aplicación del concreto proyectado debe cumplir con tales las reglamentaciones sobre salud y seguridad vigentes en el lugar de aplicación.

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APÉNDICE 1 Aditivos para el concreto proyectado; Definiciones, Especificaciones, Requisitos, Mezclas de concreto de referencia y Métodos de ensayo.

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1. ALCANCE Este Apéndice define y especifica los requisitos, mezclas de referencia y métodos de ensayo para aditivos para el concreto proyectado. Las disposiciones que rigen la aplicación práctica de estos tipos de aditivos en la producción de concreto proyectado, es decir, requerimientos relacionados con la composición, mezclado, proyección, curado, etc. del concreto proyectado, no forman parte de esta especificación. Para esos requisitos, se debe hacer referencia a la Especificación EFNARC para Concreto Proyectado o a cualquier norma o reglamentación nacional válida en el lugar de uso. 2. REFERENCIAS Este Apéndice incorpora referencias con o sin fechas y disposiciones de otras publicaciones. Estas referencias, mayoritariamente normativas, se encuentran citadas en los lugares adecuados dentro del texto y las publicaciones se encuentran enlistadas más adelante. Para las referencias fechadas, las revisiones o enmiendas aprobadas en forma subsiguiente de cualquiera de esas publicaciones, aplican a este Apéndice. Para referencias no fechadas, aplica la última edición de la publicación mencionada. Methods of testing cement – Part 3: Determination of setting time and soundness. Methods of testing cement – Part 6: Determination of fineness Cement – Composition, specifications and conformity criteria – Part 1: Definitions and compositions. Concrete–Performance, production, placing and compliance criteria. Admixtures for Concrete, Mortar and Grout; Test Methods – Part 1: Reference concrete and reference mortar for testing. EN 480-2 Admixtures for Concrete, Mortar and Grout; Test Methods – Part 2: Determination of the setting time. EN 480-6 Admixtures for Concrete, Mortar and grout; Test Methods – Part 6: Infrared analysis. EN 480-8 Admixtures for Concrete, Mortar and Grout; Test Methods – Part 8: Determination of the conventional dry material content. EN 480-10 Admixtures for Concrete, Mortar and Grout; Test Methods – Part 10: Determination of water soluble chloride content. EN 934-2 Admixtures for Concrete, Mortar and Grout– Part 2: Concrete Admixtures – Definitions, Specifications and Conformity Criteria. EN 934-6 Admixtures for Concrete, Mortar and Grout– Part: Sampling, quality control and evaluation of conformity. En 1008 Mixing Water for Concrete – Specification and Tests EN 1542 Products and Systems for the Protection and Repair of Concrete Structures; Test Methods – Pull off test. EN 4012 Testing concrete – Determination of compressive strength of test specimens EN 4109 Testing concrete – Determination of consistency – Slump test EN 7034 Testing concrete – Cored specimens – Taking, examining and testing in compression EN 9812 Testing concrete – Determination of consistency – Flow test EN 29000 Quality systems – Model for quality assurance in design, development, production, installation and servicing ISO 780-1979 Liquid chemical products for industrial use – Determination of density at 20ºC ISO 1158: 1984 Plastics – Vinyl chloride homopolymers and copolymers – Determination of chorine ISO 4316 : 1977 Surface active agents – Determination of pH of aqueous solutions – Potentiometric method DIN 1048-2: 1991 Testing methods for concrete – Hardened concrete in structures and components ZTV-SIB 90 “Regulation for bond testing of surfaces and layers” editado por El Ministerio Federal de Tráfico, Alemania (1990). EN 196-3 EN 196-6 EN 197-1 EN 206 EN 480-1

Nota: Algunas de estas normas EN están en preparación.

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3. DEFINICIONES Para los fines de este Apéndice, se aplican las siguientes definiciones: 3.1 Mezcla básica de concreto húmedo y mezcla básica de concreto seco:  Mezcla básica de concreto húmedo – concreto húmedo antes del proceso de proyección  Mezcla básica de concreto seco – mezcla de concreto seco antes de la adición de agua y antes del proceso de proyección 3.2 Aditivo para concreto proyectado: Material agregado a la mezcla de concreto antes o durante el proceso de proyección para modificar las propiedades de la mezcla en estado fresco y/o endurecido. 3.3 Aditivo acelerante para concreto proyectado: Material agregado a la mezcla de concreto antes o durante el proceso de proyección para desarrollar una aceleración muy temprana del fraguado y/o del endurecimiento del concreto más allá de los límites de los aditivos acelerantes convencionales para el concreto, como se define y especifica en la norma EN 934-2. 3.4 Aditivo tixotrópico: Aditivo agregado a la mezcla antes o durante el proceso de proyección para desarrollar la consistencia en el concreto y evitar el escurrimiento antes del fraguado del concreto proyectado. 3.5 Aditivo controlador de la hidratación: Un sistema aditivo de dos componentes. Un componente se agrega a la mezcla básica de concreto húmedo antes de la proyección para inhibir el fraguado y mantener la consistencia o agregado a una mezcla básica de concreto seco, que contiene áridos húmedos para inhibir el fraguado. El segundo componente se agrega en la boquilla para reactivar el fraguado y el proceso de endurecimiento. 3.6 Aditivo mejorador de la adherencia del concreto proyectado: Aditivo agregado a la mezcla básica de concreto proyectado o en la boquilla para mejorar la adherencia entre las capas de concreto proyectado y/o la adherencia a la tracción del sustrato del concreto proyectado. 3.7 Identificación: Un procedimiento para caracterizar un aditivo y verificar su uniformidad de amasada en batch a batch, midiendo su homogeneidad, color, densidad relativa, contenido de material seco y valor de pH y registrando su espectro de adsorción infrarrojo. 3.8 Desempeño: Habilidad de un aditivo para ser efectivo en su intención de uso sin producir efectos perniciosos. 3.9 Dosificación de cumplimiento: Cantidad de aditivo, expresada en porcentaje en la masa del cementante hidráulico, establecido por el fabricante para cumplir con los requisitos de esta especificación. La dosificación de cumplimiento debe estar dentro del rango de dosificación recomendado. 3.10 Rango de dosificación recomendado: Dosificaciones entre límites, expresadas en porcentaje de la masa del cementante hidráulico, que el fabricante recomienda para el producto, basándose en la experiencia en terreno. Nota: El uso de una dosificación recomendada no implica el cumplimiento de la especificación en todo el rango. Se deben realizar ensayos de prueba con los materiales que se usarán en la obra. 4. REQUISITOS Todos los aditivos definidos en esta especificación deben cumplir con los requisitos generales dados en la Tabla 1 y con los requisitos de comportamiento apropiados, indicados en las Tablas 2 a 5. Otros tipos

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de aditivos que satisfagan el requisito de la norma EN 934-2 se considerará que cumplen con los requisitos de esta especificación. 4.1 Requisitos generales Todos los aditivos definidos en esta especificación deben cumplir los requisitos generales de la Tabla 1, cuando se ensayan según los métodos entregados en ella. La homogeneidad, color, componentes efectivos, densidad relativa, contenido de material seco convencional y valor de pH constituyen los requisitos de identificación como se define en la sub-sección 3.7. Tabla 1: Requisitos generales Método de Requisitos ensayo

Propiedad Homogeneidad Color

(1)

Visual

(1)

Visual

Componente activo

Densidad relativa

(1)

EN 480-6

(1)

(2)

ISO 758

Contenido de material seco (1) convencional

EN 480-8

(3)

Valor de pH

(1) (4)

ISO 4316

Cloruro total

(1) (5)

ISO 1158

Cloruro soluble en agua

(1)

Contenido de álcali (1) (equivalente Na2O)

(5)

(6) (7)

EN 480-12

Sin efectos que promuevan la corrosión del acero embebido en el concreto A solicitud del usuario el valor establecido por el fabricante debe entregarse por escrito. En caso que el método infrarrojo no sea aplicable, el fabricante debe proveer un método alternativo. Si el método de la EN 480-8 no es adecuado, el fabricante debe recomendar un método de ensayo alternativo. Por razones de seguridad, se recomienda que los aditivos para concreto proyectado agregados en la boquilla tengan un pH dentro del rango 4 – 10. Si no existe una diferencia significativa entre el contenido total de cloruros y el contenido de cloruros solubles en agua, sólo el contenido de cloruros solubles en agua debe ser determinado en los ensayos subsiguientes para el aditivo en cuestión. Para los ensayos se debe usar cemento tipo CEM I con un contenido de C3A menor al 5% en masa. Aún no se encuentra disponible el estándar CEN para el método de ensayo.

Comportamiento corrosivo (1) (2) (3) (4)

EN 480-10

Homogéneo al ser usado. La segregación no debe exceder los límites establecidos por el fabricante. Uniforme y similar a la descripción entregada por el fabricante. Espectro infrarrojo para mostrar que no hay cambios respecto al componente efectivo al ser comparado con el espectro de referencia entregado por el fabricante D ± 0,03 si D >1,10; D ± 0,02 si D 20%; 0,90 T < X < 1,10 T para T< 20%; T es el % en masa establecido por el fabricante; X es el % en masa del resultado del ensayo del contenido de material seco Valor establecido por el fabricante ±1 o dentro del rango establecido por el fabricante Ya sea < 0,10% en masa o no superior al valor establecido por el fabricante Ya sea < 0,10% en masa o no superior al valor establecido por el fabricante No superior al máximo establecido por el fabricante

(6) (7)

4.2 Requisitos de desempeño En esta especificación los aditivos deben cumplir los requisitos apropiados de comportamiento entregados en las Tablas 2 a 5. Los ensayos de desempeño se deben realizar en un concreto de referencia, preparado de acuerdo con esta especificación, como lo exige el método de ensayo descrito en las secciones correspondientes de esta especificación. El resultado de un ensayo realizado en el concreto de referencia que contiene el aditivo (mezcla de prueba) se compara con el resultado del mismo ensayo en un concreto o mortero de referencia sin el aditivo (mezcla de control). La dosis de aditivo en la mezcla de prueba debe ser la recomendada por el fabricante.

ESPECIFICACIÓN PARA CONCRETO PROYECTADO (EFNARC)

Tabla 2: Requisitos de desempeño de aditivos acelerante para concreto proyectado Propiedad

Método de ensayo

Tiempo de fraguado

EN 196-3

Resistencia a compresión

EN 7034

Desempeño requerido Fraguado inicial no mayor de 10 min; fraguado final no más de 60 min, en dos de cada tres ensayos A 28 días: mezcla de prueba ≥ 75% de la mezcla de control a 28 días. A 90 días: mezcla de prueba

mezcla de ensayo a 28 días.

Tabla 3: Requisitos de desempeño para aditivo tixotrópico Propiedad Método de Desempeño requerido ensayo 50% de reducción de flujo de la mezcla de prueba Flujo EN 9812 comparado con mezcla de control 50% de reducción del asentamiento de cono de mezcla Asentamiento de cono EN 4109 de prueba comparado con la mezcla de control Resistencia a Resistencia a la compresión de mezcla de prueba no EN 7034 compresión menor a la mezcla de control, a 28 días Tabla 4: Requisitos de desempeño de aditivo controlador de hidratación Propiedad Consistencia

Método de ensayo Flujo: EN 9812 o Asentamiento de cono: EN 4109

Tiempo de fraguado

EN 480-2

Resistencia a compresión

EN 7034

Comportamiento requerido Retención de consistencia de mezcla de prueba > retención de consistencia de mezcla de control, según la especificación del proveedor Inmediatamente después de la preparación de la mezcla de prueba y después del tiempo de retención de consistencia, especificado por el proveedor Resistencia a compresión de la mezcla de prueba no menor que mezcla de control, ambas a 28 días

Tabla 5: Requisitos de desempeño de aditivo mejorador de adherencia para concreto proyectado Propiedad Resistencia de adherencia a tracción entre capas Resistencia de adherencia por tracción en la superficie

Método de ensayo EN 1542 DIN 1048-2

Desempeño requerido Mezcla de prueba > 125% de mezcla de control, medida en testigos de 100 mm de diámetro a 28 días

EN 1542 DIN 1048-2

Mezcla de prueba > 125% de mezcla de control, medida en testigos de 50 mm de diámetro a los 28 días

Resistencia a compresión

EN 7034

Resistencia a compresión de mezcla de prueba no menor que mezcla de control, ambas a 28 días

5. CONCRETO PROYECTADO DE REFERENCIA Esta sección especifica los materiales constituyentes, la composición y el procedimiento de mezclado/proyección para producir un concreto proyectado de referencia, para ensayar la eficiencia de un aditivo que conforma esta especificación. 5.1 Materiales constituyentes 5.1.1 Cemento de referencia Las mezclas de concreto y morteros proyectados de referencia para los ensayos de desempeño se deben realizar con cemento tipo CEM I, de resistencia clase 42,5 según EN 197-1. El cemento empleado debe tener un contenido C3A de 7 a 11% en masa y una superficie específica de 3202 400 m /kg determinada de acuerdo a EN 196-6. 5.1.2 Áridos de referencia Se debe usar un árido de peso natural normal con baja absorción de agua (menos del 2% en masa). La granulometría del árido usado en la producción del concreto de referencia debe cumplir con la Tabla 6.

ESPECIFICACIÓN PARA CONCRETO PROYECTADO (EFNARC)

Tabla 6: Granulometría del árido para la mezcla de concreto proyectado de referencia (1) Tamaño de tamiz (mm) % que pasa 4,00 100 2,00 75 – 100 1,00 50 – 75 0,50 25 – 50 0,25 7,5 – 20 0,125 < 7,5 (1)

La variación en la cantidad que pasa cada tamiz de la granulometría escogida para ambas mezclas (control y prueba) no debe exceder ± 2,0%.

5.1.3 Agua de mezclado El agua de mezclado debe cumplir los requisitos de EN 1008. Puede usarse agua destilada o deionizada. 5.2 Mezclas de concreto proyectado de referencia para ensayos de conformidad Para la evaluación en laboratorio de un aditivo para concreto proyectado se usa el sistema de mezcla húmeda. El desempeño de un aditivo se comprueba realizando ensayos en un concreto proyectado de referencia. El resultado de un ensayo realizado en un concreto proyectado de referencia (mezcla de prueba) se entrega ya sea directamente o comparando el mismo ensayo con un concreto proyectado de referencia sin ningún aditivo (mezcla de control). La razón entre estos dos resultados se expresa como porcentaje. La mezcla de prueba y la mezcla de control deben tener la misma razón árido/cemento y materiales constituyentes deben ser de la misma partida. La composición del concreto proyectado con y sin los aditivos para concreto proyectado debe corresponder a lo especificado en la sección 5.1, siendo el concreto fresco adecuadamente proyectado. Los constituyentes de la mezcla para ensayo deben acondicionarse a una temperatura de 20º ± 2 ºC antes de mezclar o de manera alternativa, la temperatura del concreto fresco debe ser de 20º ± 2 ºC inmediatamente después de completar el mezclado. 5.3 Dosificación de la mezcla La dosificación de los componentes de la mezcla debe estar de acuerdo a la Tabla 7. 1

Tabla 7: Dosificación de mezcla de concreto proyectado de referencia para ensayar aditivos para concreto proyectado de referencia 3 MATERIAL CANTIDAD PARA 1 m Cemento 500 kg ± 5 kg Agua 225 kg ± 5 kg Áridos (Tabla 6) Para completar 1 m3 (1)

Adicionalmente, un aditivo plastificante reductor de agua o un aditivo superplastificante reductor de agua de alto rango puede agregarse a la mezcla para producir una consistencia bombeable de no menos de 100 mm de asentamiento de cono, según el método de ensayo ISO 4109.

La adición de áridos se debe calcular a partir de la densidad relativa de los áridos. Los áridos se deben usar ya sea en condición secada al horno, para descartar cualquier variación en el contenido de humedad, o bien, se debe determinar su contenido de humedad y corregir la dosificación de la mezcla de a acuerdo a ella. En caso de discrepancia, se debe usar áridos secados al horno. El contenido de agua de los aditivos líquidos para concreto debe tomarse en consideración en la razón agua/cemento al determinar los pesos de la amasada. 5.4

Producción de la mezcla de referencia para ensayos de laboratorio

ESPECIFICACIÓN PARA CONCRETO PROYECTADO (EFNARC)

La mezcla de referencia de concreto proyectado se debe preparar de acuerdo con la Tabla 7. El mezclado debe realizarse en una mezcladora de eje vertical o mezclador integral que pertenezca al equipo de proyección del concreto.

ESPECIFICACIÓN PARA CONCRETO PROYECTADO (EFNARC)

5.5

Procedimiento de aplicación 5.5.1 Equipo 2 El equipo para el proceso por vía húmeda debe tener una capacidad de salida de 0,5 m3/h. La unidad dispensadora para el aditivo debe tener una precisión de ± 0,5% de la dosificación recomendada. El aditivo debe incorporarse según las recomendaciones del fabricante. 5.5.2 Paneles de ensayo de proyección Antes de iniciar la proyección sobre los paneles de ensayo, se debe optimizar el proceso de proyección para asegurar una entrega continua. Se debe determinar la capacidad de salida. El panel de concreto de referencia y el panel de concreto con aditivo deben ser proyectados usando la misma mezcla. 5.5.2.1 Moldes de laboratorio Los moldes deben ser rígidos y tener una dimensión aproximada de 500 x 500 x 120 mm de altura. 5.5.2.1 Proceso de proyección del panel de mezcla de control El molde se debe colocar horizontalmente en el piso. La distancia entre el molde y la boquilla debe ser de entre 0,5 y 1 m y perpendicular a la base del molde. Se debe registrar el tiempo de proyección. La mezcla de control puede contener aditivo, en cuyo caso, el consumo de aditivo debe ser determinado en peso con una precisión de ± 5%. La dosificación del aditivo debe ser calculada usando la capacidad de salida determinada y no debe exceder la dosificación máxima recomendada. Después de completar la proyección sobre el panel de concreto proyectado se debe rociar una membrana de curado y cubrir con una lámina de plástico para asegurar un curado adecuado. 5.5.2.3 Proceso de proyección del panel con mezcla de prueba El molde debe colocarse verticalmente. La distancia entre el molde y la boquilla debe ser de entre 0,5 y 1 m y perpendicular a la base del molde. Se debe registrar el tiempo de proyección y el consumo de acelerante debe ser determinado en peso con una precisión de ± 0,5%. La dosificación del aditivo debe ser calculada usando la capacidad de salida determinada y no debe exceder la dosificación máxima recomendada. Después de completar la proyección, se debe proyectar una membrana de curado y cubrir el panel con una lámina de plástico para asegurar un curado adecuado.

(2) Tipo de bomba – bomba mono/tornillo con salida ajustable sin pasos.

6. PROCEDIMIENTO DE ENSAYO 6.1 Generalidades Todos los ensayos se deben realizar en ambas mezclas de prueba (mezcla de referencia sin aditivo) y mezcla de ensayo (mezcla de referencia con aditivo). 6.2 Condiciones del laboratorio A menos que se establezca otra cosa, las condiciones del laboratorio para las muestras y ensayos deben ser: Temperatura 20 ± 2 ºC Humedad relativa > 65% 6.3 Determinación del tiempo de fraguado 6.3.1 Aditivos no acelerantes El tiempo de fraguado de todos los hormigones proyectados que contienen aditivos, con la excepción del concreto proyectado que contiene aditivos acelerantes, debe cumplir con la norma EN 480-2 para los métodos de ensayo que usan mortero de referencia. Los materiales constituyentes, dosificaciones y procedimientos de mezclado del mortero de referencia deben cumplir con la EN 480-1.

ESPECIFICACIÓN PARA CONCRETO PROYECTADO (EFNARC)

6.3.2 Determinación del tiempo de fraguado para concreto proyectado con aditivo acelerante Se deben usar pastas de cemento de referencia con aditivo (mezcla de prueba) y sin aditivo (mezcla de control). El ensayo (aparato Vicat) de tiempo de fraguado, cumplirá con la EN 196-3. El ensayo del tiempo de fraguado no es un ensayo comparativo entre la mezcla de control y la mezcla de ensayo. La información del tiempo de fraguado para ambas mezclas de control y de prueba es esencial. Nota: Esta especificación describe el procedimiento de referencia; se permite el uso de aparatos alternativos, siempre que no afecten los resultados. En caso de disputa, sólo debe usarse el procedimiento de referencia descrito en este Apéndice. 6.3.2.1 Materiales constituyentes Los materiales constituyentes deben cumplir las sub-cláusulas 5.1.1 a 5.1.3 de esta especificación. 6.3.2.2 Preparación de la pasta de cemento de referencia El cemento, el agua, los aditivos y los equipos deben guardarse bajo las condiciones de laboratorio como se especifican en la sub-cláusula 6.2 durante al menos 12 horas antes de preparar la pasta de cemento. Preparar la pasta de cemento mezclando, en un recipiente adecuado, 300 ± 15 g de cemento de referencia con 105 ± 5 g de agua para formar una pasta homogénea. Agregar a esta pasta la cantidad de aditivo especificada por el proveedor, mezclar rápida y completamente y colocar en el molde del aparato Vicat. El mezclado y el llenado del molde deben efectuarse entre 15 – 30 segundos, sin producir segregación o vibración. 6.3.2.3 Procedimiento de ensayo El procedimiento de ensayo y la determinación del tiempo de fraguado inicial y final deben cumplir con la EN 196-3. 6.3.2.4 Informe del ensayo - Tipo de equipo de ensayo - Materiales constituyentes - Temperatura a la que se realiza el ensayo, aproximada a 1 ºC más cercano - Tiempos de fraguado inicial y final para la mezcla de control y de prueba, expresados en minutos 6.4 Determinación de la resistencia a la compresión La resistencia a la compresión se debe determinar de acuerdo con EN 4012. Los testigos para las mediciones de resistencia a la compresión deben tomarse de los paneles de concreto de control y de prueba, después de 1, 7, 28 y 90 días. Los testigos deben tener 100 mm de diámetro y 100 mm de altura respectivamente. La extracción de los testigos debe realizarse 2 horas antes del ensayo a menos que el tiempo de extracción del testigo y de curado de las muestras testigo se especifique de otro modo. Para cada medición de resistencia a la compresión se debe usar un promedio de los resultados de 5 ensayos. 6.5 Resistencia a la adherencia por tracción entre capas y en la interfase con el sustrato La preparación y el procedimiento para la resistencia de adherencia por tracción deben cumplir con la especificación relevante de la norma EN 1542 ó ZTV-SIB 90 (la última incluye especificación para la preparación del concreto proyectado para este ensayo).

ESPECIFICACIÓN PARA CONCRETO PROYECTADO (EFNARC)

7.

DECLARACIÓN DE CONFORMIDAD 7.1 Generalidades Este procedimiento tiene como objetivo la aprobación del aditivo para el concreto proyectado. 7.2 Ensayo El ensayo debe ser realizado por el fabricante a fin de probar la conformidad de los requisitos del aditivo para concreto proyectado y verificar el cumplimiento de todos los requisitos generales entregados en la Tabla 1 y los requisitos de desempeño adecuados señalados en las Tablas 2 a 5. 7.3 Control de calidad El fabricante debe operar un sistema de control de calidad de acuerdo con la EN 29000 en cada instalación de fabricación donde se producen los aditivos. El cumplimiento de estos requisitos debe ser verificado por un equipo de certificación aprobado, el que debe emitir un certificado para cada planta de producción donde se han verificado los procedimientos. Después de la aprobación inicial, el equipo de certificación debe realizar una auditoria a cada planta de producción no menos de una vez al año. Si se encontrara algún no cumplimiento con los requisitos de la EN 29000, el equipo de certificación debe: -

exigir la corrección del no cumplimiento dentro de un tiempo establecido, el que si no se cumple resultará en el retiro del certificado, o retirar inmediatamente el certificado.

7.4 Declaración de conformidad del fabricante Siempre que se hayan satisfecho los requisitos de las secciones 7.2 y 7.3, el fabricante debe emitir una declaración de conformidad de esta especificación para cada aditivo que cumpla con los requisitos apropiados de esta especificación. Luego de ocurrir cualquier cambio en la formulación o los materiales constituyentes, que resulte en un cambio de las características del producto, se debe emitir una nueva declaración de conformidad. El tiempo entre ensayos de conformidad no debe superar los 5 años. 8. MARCADO Y ETIQUETADO Cuando los aditivos son entregados en contenedores, éstos deben tener claramente rotulada la información que se detalla más adelante. Cuando el material es entregado en contenedores a granel en el punto de entrega, se debe proporcionar la misma información, por escrito, al momento de la entrega como sigue: a) nombre, marca comercial u otro medio de identificación del fabricante b) designación comercial del producto, es decir, marca, número y/o letra de referencia y número del lote c) tipo de aditivo d) contenido de ión cloruro, expresado como porcentaje en masa del aditivo total e) contenido de álcali, expresado como porcentaje equivalente de Na2O en masa del aditivo f) un resumen de requisitos de almacenamiento, incluyendo cualquier requisitos especial de vida útil del almacenamiento, debe ser claramente rotulado como por ejemplo: “Este aditivo no cumplirá con esta especificación después de “Mejor uso antes de (fecha)” “ g) instrucciones de uso y cualquier precaución necesaria de seguridad h) rango de dosificación recomendado por el fabricante i) número, fecha y secciones relevantes de esta especificación