El propio Código Estructural (RD 470/2021) reconoce en los comentarios del CPH del Art. 57.8 que, a partir de ensayos de probetas testigos, si se desea “juzgar la calidad del hormigón suministrado a la obra, es recomendable establecer unos coeficientes de conversión adecuados que tengan en cuenta lla influencia que tienen en la resistencia de la probeta testigo".

Sigue el articulado comentando que, a falta de datos específicos, se suele aceptar un 10% de mayoración del valor de resistencia obtenido en las probetas testigos como suma de todos los factores, "aunque esta disminución puede ser mayor, especialmente en condiciones de compactación y curado muy desfavorables". Esta nota técnica tiene por objetivo determinar los coeficientes de corrección sin tener en cuenta la práctica habitual del 10% de mayoración indicado anteriormente.

Para deducir la resistencia del hormigón suministrado por el fabricante a partir de resultados de probetas testigos, los resultados de la resistencia a compresión del hormigón obtenido de probetas testigos podrían ser corregidos con una serie de coeficientes, según la siguiente expresión:

fce = k1 · k2 · k3 · k4 · k5 · k6 · fct, donde:

- fce: Resistencia equivalente del hormigón a pie de obra, asimilable al obtenido en probetas cilíndricas 15 x 30, en MPa
- fct: Resistencia de Rotura de probetas testigos, en MPa
- k1: Factor de corrección por esbeltez del testigo
- k2: Factor de conversión por la dirección de la carga
- k3: Factor de conversión por armaduras
- k4: Factor de corrección por condiciones de compactación
- k5: Factor de corrección por condiciones de curado
- k6: Factor de corrección por edad del hormigón

k1: Factor de corrección por esbeltez del testigo
A la hora de tallar las probetas testigos, la relación h/d debe ser igual a 2, en el caso de probetas cilíndricas, según UNE-EN 12504-1. Sin embargo, a veces y por diversos motivos, a la hora de tallar las probetas testigos se obtiene una esbeltez inferior a 2.

Cuando esto último ocurre, el valor de rotura hay que corregirlo con el factor de corrección por esbeltez k1, según la Tabla 1.

k2: Factor de conversión por la dirección de la carga
Como la dirección de extracción es perpendicular a la dirección de hormigonado, se adopta un coeficiente de corrección por dirección de la carga de k2 = 1,05.

k3: Factor de conversión por armaduras
La presencia de barras de refuerzo, a veces inevitable, puede dar lugar a una disminución de más del 5% de la resistencia. La expresión para la obtención de k3 es la siguiente

Tabla 1

Donde:
- Øbi: diámetro de la barra
- Øt: diámetro del testigo
- h: distancia del eje de la barra al extremo más cercano del testigo- l: longitud del testigo
- i: número de barras embebidas

En caso de desviaciones superiores al 13% sobre valores contrastados obtenidos en testigos de la misma zona o estructura sin presencia de armaduras se rechaza directamente el valor obtenido.

Para el caso de roturas de testigos sin armaduras, el valor del sumatorio es cero, por lo que k3 = 1.

k4: En función del exceso de poros
El estimar el coeficiente k3 es una labor complicada. La compactación en obra muchas veces no consigue eliminar completamente todo el aire atrapado dentro del hormigón, por lo que se produce un exceso de poros. Estos poros producen una caída de resistencia que en general puede estimarse en un 5% por cada 1% de aire en exceso contenido en el hormigón. El coeficiente k4 se obtendrá por interpolación lineal de los valores expuestos en la Tabla 2.

Tabla 2

k5: Factor de corrección por condiciones de curado
También estimar el coeficiente k5 es una labor complicada. La historia de curado afecta también a la resistencia, generalmente de forma negativa. Se recuerda que la determinación de la resistencia del hormigón efectuada con probetas cilíndricas de 15 x 30 exige el curado de las mismas en condiciones de temperatura y humedad ideales (20 ºC y más del 95% de humedad relativa). Obviamente, estas condiciones no se alcanzan en la obra, especialmente en lo que se refiere a la humedad.

La Figura 1 muestra el efecto que puede tener la historia de curado en la ganancia de resistencias.

k6: Factor de corrección por edad del hormigón
Este coeficiente se determinará por interpolación lineal de los valores indicados en la Tabla 3.

Tabla 3

Caso real
A continuación, se detalla el caso real de una solera (fck = 30) y que, dentro del estudio de la patología por parte de la Dirección, se estimó la resistencia del hormigón fresco a pie de obra suministrado por el fabricante a partir de resultados de probetas testigos (Tabla 4).

Si en lugar de calcular cada uno de los factores anteriores, hubiéramos mayorado un 10% el valor de resistencia obtenido de las probetas testigos, el valor obtenido hubiera sido el que refleja la Tabla 5.

A modo de conclusión, y en el caso de este ejemplo que se sospechaba que la puesta en obra, compactación y curado fueron muy desfavorables (algo que confirmó el valor tan alto de porosidad - factor k4), es muy importante el método a elegir para obtener la estimación de los valores de la resistencia del hormigón fresco a partir de los valores de resistencia de probetas testigos.

En el ejemplo real anterior, al elegir bien el método de estimación de la resistencia, se pudo determinar que la resistencia a compresión del hormigón fresco, de haberse realizados probetas de hormigón 15x30, era superior a 40 MPa a la edad de 28 días, resistencia que disminuyó hasta prácticamente 26 MPa debido a una mala colocación del hormigón en obra, puesta en obra que dependía del constructor y no del fabricante del hormigón.

Bibliografía

- UNE-EN 12504-1. Ensayos de hormigón. Parte 1: Testigos. Extracción, examen y ensayo a compresión

- UNE 83302. Ensayos de hormigón. Extracción y conservación de probetas-testigo

- RD 470/2021, de 29 de junio, por el que se aprueba el Código Estructural

- ACI 318-02. Requisitios para la construcción con hormigón aramado

- CSIS y IETcc. Estimación de la resistencia a compresión del hormigón mediante el muestreo, extracción y rotura de probetas-testigo

- Módulo 4. Reabilitação e reforço estrutural. Avaliação do estado das estructuras inspecção e ensaios