5.1.- Disposiciones generales.
Los tubos de hormigón en masa serán fabricados mecánicamente por un procedimiento que asegure una elevada compacidad del hormigón.
5.2.- Características del material.
Los hormigones y sus componentes elementales, además de las condiciones de este pliego, cumplirán las de la Instrucción para el Proyecto y la Ejecución de Obras de Hormigón en Masa o Armado vigente.
En la elección del tipo de cemento se tendrá especialmente en cuenta la agresividad del afluente y del terreno.
Si se emplean fibras de acero, añadidas al hormigón para mejorar las características mecánicas del tubo, dichas fibras deberán quedar uniformemente repartidas en la masa del hormigón y deberán estar exentas de aceite, grasa o cualquier otra sustancia que pueda perjudicar al hormigón.
Tanto para los tubos centrifugados como para los vibrados, la resistencia característica a la compresión del hormigón no será inferior a 275 kp/cm2 a los veintiocho días, en probeta cilíndrica. La resistencia característica se define en la Instrucción para el Proyecto y la Ejecución de Obras de Hormigón en Masa o Armado.
Los hormigones que se empleen en los tubos se ensayarán con una serie de seis probetas como mínimo diariamente, cuyas características serán representativas del hormigón producido en la jornada. Estas probetas se curarán por los mismos procedimientos que se empleen para curar los tubos.
5.3.- Clasificación.
En función de su resistencia al aplastamiento los tubos de hormigón en masa se clasificarán en cuatro series caracterizadas por el valor mínimo de la carga de aplastamiento expresada en kilopondios por metro cuadrado.
En la tabla siguiente figuran las cuatro series y las cargas lineales equivalentes expresadas en kilopondios por metro lineal para cada diámetro, con un valor mínimo de 1.500 kilopondios por metro lineal (véase 5.11.2).
TABLA 5.3
TUBOS DE HORMIGÓN EN MASA. CLASIFICACIÓN
Diámetro Nominal (mm) |
Serie A |
Serie B |
Serie C |
Serie D |
150 |
1.500 |
1.500 |
1.500 |
1.800 |
200 |
1.500 |
1.500 |
1.800 |
2.400 |
250 |
1.500 |
1.500 |
2.250 |
3.000 |
300 |
1.500 |
1.800 |
2.700 |
3.600 |
350 |
1.500 |
2.100 |
3.150 |
4.200 |
400 |
1.600 |
2.400 |
3.600 |
4.800 |
500 |
2.000 |
3.000 |
4.500 |
6.000 |
600 |
2.400 |
3.600 |
5.400 |
7.200 |
700 |
2.800 |
4.200 |
6.300 |
8.400 |
800 |
3.200 |
4.800 |
7.200 |
9.600 |
En los tubos de diámetros 700 mm y 800 mm es conveniente tomar alguna precaución que reduzca el riesgo de rotura, tal como una ligera armadura, empleo de fibras de acero, formas especiales de la sección transversal, etc.
5.4.- Diámetros de los tubos.
Los diámetros nominales de los tubos se ajustarán a los siguientes valores:
Æ mm 150 200 250 300 350 400 500 600 700 800
5.5.- Tolerancias en los diámetros interiores.
Las desviaciones máximas admisibles para el diámetro interior respecto al diámetro nominal serán las que señalan la siguiente tabla:
TABLA 5.5
TOLERANCIAS DE LOS DIÁMETROS INTERIORES
Diámetro nominal (mm) |
150-250 |
300-400 |
500 |
600 |
700-800 |
Tolerancias (mm) |
± 3 |
± 4 |
± 5 |
± 6 |
± 7 |
En todos los casos el promedio de los diámetros interiores tomados en las cinco secciones transversales resultantes de dividir un tubo en cuatro partes iguales, no debe ser inferior al diámetro nominal del tubo.
Como diámetro interior de cada una de las cinco secciones se considerará el menor de los diámetros perpendiculares cualquiera.
5.6.- Longitudes.
No se permitirán longitudes superiores a 2,50 m.
5.7.- Tolerancias en las longitudes.
Las desviaciones admisibles de la longitud no serán en ningún caso superiores al dos por ciento de la longitud, en más o en menos.
5.8.- Desviación de la línea recta.
La desviación máxima desde cualquier punto de la generatriz de apoyo al plano horizontal tomado como referencia, no será en ningún caso superior a cinco milímetros para tubos de longitud igual a un metro. Dicha medición se realizará haciendo rodar el tubo una vuelta completa sobre el plano horizontal de referencia.
Para longitudes de tubo superiores a la mencionada, la desviación admitida será proporcional a la longitud.
5.9.- Espesores.
Los espesores de pared de los tubos serán como mínimo los necesarios para resistir al aplastamiento las cargas por metro lineal que le corresponden según su clasificación. (Tabla 5.3).
El fabricante fijará los espesores de los tubos en su Catálogo.
5.10.- Tolerancias en los espesores.
No se admitirán disminuciones de espesor superiores al mayor de los dos valores siguientes:
- 5 % del espesor del tubo que figura en el catálogo.
- 3 milímetros
5.11.- Ensayos.
Los ensayos que se realizarán sobre los tubos, véase el Capítulo 4, son los siguientes:
5.11.1.- Ensayo de estanquidad.
Los tubos que se van a ensayar se colocan en una máquina hidráulica, asegurando la estanquidad en sus extremos mediante dispositivos adecuados.
Se dispondrá de un manómetro debidamente contrastado y de una llave de purga.
Los tubos se mantendrán llenos de agua durante las 24 horas anteriores al ensayo. Durante el tiempo del ensayo no se presentarán fisuras ni pérdida de agua, aunque puedan aparecer exudaciones.
Al comenzar el ensayo se mantendrá abierta la llave de purga, iniciándose la inyección de agua y comprobando que ha sido expulsado la totalidad del aire y que, por consiguiente, el tubo está lleno de agua. Una vez conseguida la expulsión del aire se cierra la llave de purga y se eleva regular y lentamente la presión hasta que el manómetro indique que se ha alcanzado la presión máxima de ensayo, que será de 1 kp/cm2. Esta presión se mantendrá durante 2 horas.
5.11.2.- Ensayo de aplastamiento.
El ensayo se realizará sobre un tubo completo (Fig. 5.11.2 a).
El tubo elegido para la prueba se colocará apoyado sobre dos reglas de madera separadas por un doceavo del diámetro exterior y como mínimo veinticinco milímetros. Las irregularidades de forma pueden ser compensadas por una banda de cartón, fieltro o caucho de uno a dos centímetros de espesor.
La carga de ensayo se aplicará uniformemente a lo largo de la generatriz opuesta al apoyo por medio de una viga de carga que tiene en su parte inferior una regla de madera con un ancho de diez centímetros, con el mismo sistema de compensación de irregularidades.
En los tubos sin enchufe con terminales planos, el centro de gravedad de la carga estará a igual distancia de las dos extremidades y la longitud de la carga coincidirá con la longitud útil del tubo (Fig. 5.11.2 b).
En los tubos con enchufe, el apoyo de la carga no se ejercerá más que sobre la parte cilíndrica de diámetro uniforme del tubo, pero el centro de gravedad de la carga deberá estar a igual distancia de las dos extremidades (Fig. 5.11.2 c).
La carga deberá crecer progresivamente desde cero a razón de mil kilopondios por segundo.
Se llama carga de fisuración a aquella que haga aparecer la primera fisura de por lo menos dos décimas de milímetro de abertura y treinta centímetros de longitud.
Para medir la abertura de las fisuras podrá utilizarse una galga de dimensiones análogas a las que se indican en la figura 5.11.2 d. Se considerará que se ha alcanzado la carga de fisuración cuando la galga pueda entrar en la fisura por lo menos en treinta centímetros de longitud.
La carga lineal equivalente P, expresada en kilopondios por metro lineal, se obtiene dividiendo la carga de fisuración Q por la longitud útil del tubo.
5.11.3.- Ensayo de flexión longitudinal.
El ensayo se realizará sobre tubos enteros.
El tubo se colocará sobre dos apoyos. Se cargará en el centro de la distancia entre apoyos, con una carga transmitida mediante un cojinete que debe tener la misma forma que los apoyos. Entre los apoyos, el cojinete y el tubo se interpondrán tiras de fieltro o planchas de fibra de madera blanda de uno o dos centímetros de espesor. La carga aplicada se aumentará progresivamente, de modo que la tensión calculada para el tubo vaya creciendo a razón de ocho a doce kilopondios por centímetro cuadrado y segundo hasta el valor P que provoque la rotura.
Para los tubos cuyo diámetro no exceda de trescientos milímetros, la longitud del tubo deberá ser por lo menos dos con dos metros y los apoyos serán metálicos, en forma de V, cuyo ángulo de abertura será de ciento veinte grados sexagesimales. Presentarán estos apoyos un ancho de cinco centímetros y deberán poder oscilar libremente en el plano de flexión alrededor de sus ejes horizontales. (Fig. 5.11.3 a).
Cuando los tubos sean de diámetro superior a trescientos milímetros los apoyos de descanso del tubo y de aplicación de la carga central estarán constituidos por unas camas de madera con la interposición de una banda de caucho, de cartón o fieltro de dos centímetros de espesor. Las camas de asiento y la de aplicación de la carga tendrán un ancho de quince centímetros y abrazarán un ángulo central de noventa grados sexagesimales. Las camas de apoyo estarán a quince centímetros de distancia de los extremos de la probeta, y a dos metros, como mínimo, de separación entre sí. (Fig. 5.11.3 b).
La tensión de rotura del material por flexión longitudinal sf se expresará en kilopondios por centímetro cuadrado por la fórmula:
siendo:
P = Carga de rotura en kilopondios
L = Distancia entre los ejes de los apoyos, en centímetros
D = Diámetro interior del tubo en la sección de rotura, en centímetros
e = Espesor del tubo en la sección de rotura en centímetros
Tanto D como L y e serán los que resulten de la medida directa del tubo ensayado.