Una mirada atrás. EH-39. Resumen de la primera instrucción de hormigón estructural.

A la espera de que entre en vigor este año (según las últimas noticias), el nuevo código estructural, en esta entrada echamos la vista atrás para revisar la que fue la primera norma de hormigón estructural editada en España: la instrucción EH 39.

Esta norma fue publicada por el Ministerio de Obras Públicas con fecha 3 de febrero de 1939, bajo el nombre de “Instrucción para el proyecto y ejecución de obras de hormigón”. En esa fecha, el responsable del Ministerio era el Ingeniero de Caminos y político Alfonso Peña Boeuf, que firma la orden de aprobación de esta norma, que contiene 56 páginas que a continuación procedo a comentar brevemente.

Portada de la Instrucción EH-39.

Prescripciones elementos constituyentes:

Tras las disposiciones generales incluidas en el capítulo 1, el capítulo 2 de la norma describe las exigencias que deben cumplir los materiales constituyentes.

Cementos (Artículo 7)

Debían ajustarse al pliego de recepción aglomerantes hidráulicos vigente en la fecha, admitiéndose en aquellos entonces el uso de cementos aluminosos.

Agua (Artículo 8)

Se admitía el uso de aguas potables, debiendo realizar ensayos a las no potables, comprobando los porcentajes de Anhidrido sulfúrico, cloruros sódicos o manganésicos y su ph.

Áridos (Articulo 9)

Se aceptaban arenas y gravas existentes en yacimientos naturales, que debían reunir determinadas condiciones en cuanto a las características siguientes:

  • Materia orgánica (no debían superar el límite establecido en el anejo de ensayos de la instrucción)
  • No contendrá más de un 3 % en volumen de cuerpos extraños inertes de peor calidad que la exigida al árido.
  • Deben considerarse como nocivas, y, por tanto, se prohíben las substancias siguientes:
    • Limo, arcilla y materias análogas. Solo se aceptan en una proporción inferior al 3 % del peso total del árido.
    • Los carbones; sobre todo los lignitos.
    • Las escorias de hornos altos y las demás substancias que procedan de estos hornos.
    • Productos que contengan combinaciones de azufre análogas a los residuos de combustión de calderas.
  • Las materias de adición, caso de emplearlas, serán resistentes a las acciones atmosféricas.
  • No estaban permitidas las arenas muy alargadas o en lajas. Tampoco se aceptaban áridos con tamaño máximo superior al cuarto del ancho o espesor mínimo de la obra o elemento en que se fuera a emplear, y debiendo contener más de un 10 % de elementos más gruesos que la separación entre barras.

Aceros (artículo 10)

En la norma se estableció que las barras incluidas como armaduras para el hormigón serían de acero.

Para las obras corrientes de hormigón armado se estableció que el acero sería del tipo normal llamado dulce en el comercio, caracterizado por un límite elástico mayor de 2.400 kilogramos cm’ y un alargamiento mínimo del 18 %, También podrían emplearse aceros especiales, siempre que se cumplieran las condiciones del artículo 31.

En este artículo se establecieron las características de los tipos de acero con los diámetros de empleo más corriente (5 -6 – 7 -8- 10 – 12-14 -16-18 – 20 – 25 – 30 mm):

  • Carga mínima de rotura: 36 – 54 kg/mm²
  • Limite elástico mínimo: 24 – 36 kg/mm²
  • Alargamiento mínimo: 18-20%.

Características y dosificación del hormigón (Capitulo 3)

En el capítulo 3 de la norma se establecieron los criterios para caracterizar y dosificar los hormigones. A este respecto, el hormigón suministrado debía cumplir las condiciones finales de resistencia, absorción, peso específico, desgaste, compacidad, aspecto externo, etc., que se establecieran en el Pliego particular del proyecto, así como las de docilidad o consistencia y trabazón impuestas en el mismo.

La resistencia del hormigón debía ser fijada en el proyecto de modo que se lograsen obtener los coeficientes de seguridad máximos incluidos en el artículo 29, estableciéndose en el artículo 12 tres procedimientos para la dosificación del hormigón

1) Por ensayos directos de las condiciones impuestas, hechos sobre las probetas fabricadas con diferentes dosificaciones.

2) Determinada la resistencia por la ecuación de Bolomey.

Ecuación de Bolomey

Según se refiera a la probeta cilíndrica o cúbica,

Rm=400 (hormigones normales de cemento Portland)

Rm=500 (supercementos)

Rm=540 (Cementos aluminosos)

(1/w) = Peso del cemento por capa litro de agua.

3. De manera aproximada mediante el uso de la tabla siguiente, en el caso de no poder emplear los métodos anteriores

Tabla con relaciones agua / cemento.

En cuanto a la consistencia, esta podría ser seca, plástica, blanda o fluida, pudiendo realizarse el ensayo mediante el empleo del docilímetro, cono de Abrams o la mesa de sacudidas.

Ejecución (Capítulo 4).

Doblado de barras (artículo 14)

Las barras podrían doblarse en frío, ajustándolas a los planos e instrucciones del proyecto, o en caliente sin pasar del rojo cereza (865°). La norma recomendaba el doblado en frío para diámetros menores de 25mm y en caliente para los de más de 30 mm.

Anclajes (artículo 15).

Los anclajes extremos de las armaduras podían hacerse por los siguientes sistemas:

a) Prolongación de la armadura más allá del punto en que se termina de sufrir teóricamente el esfuerzo, en una longitud no inferior a treinta diámetros en barras lisas, y a veinte en las rugosas o deformadas o en las sujetas a otras armaduras transversales. Este tipo sólo se podía emplear bajo la indicación expresa del proyecto.

b) Por gancho en semicircunferencia de un diámetro no inferior a cuatro diámetros y prolongado con un trozo recto no inferior a otros cuatro. (Figura 2.)

c) Por gancho de diámetro no inferior a dos y medio diámetros prolongados en otros cuatro y envolviendo una barra de diámetro igualo superior. (Figura 3.)

d) Por patilla en ángulo recto de 2,5 diámetros prolongado en otros 2,5 como mínimo. (Figura 4.)

e) por soldadura sobre otra barra.

Solapes (artículo 16).

La norma permitía los empalmes mediante solape, soldadura o manguito.

Fabricación y puesta en obra del hormigón.

La norma, en su artículo 17, establecía que una vez dosificados los áridos y el cemento, el amasado podía completarse en hormigoneras, con un período de batido superior al triple del necesario para que la mezcla hecha en seco obtuviese un aspecto uniforme. Como indicación en este sentido se dan las cifras de cuarenta revoluciones, o un minuto de duración, pudiendo reducirse a medio minuto en hormigones de baja calidad.

No se aceptaba en ningún caso la colocación de masas que acusaran un principio de fraguado, pudiendo transcurrir, desde su fabricación hasta la colocación y apisonado, una hora en verano, dos en invierno y tres si se impedía la evaporación, volviéndose a batir las masas ligeramente si se alcanzan estos límites.

El apisonado debía ejecutarse en la misma forma y con igual o mayor intensidad de la empleada en la fabricación de las probetas de ensayo, caso de haberse empleado éstas para fijar el tipo de dosificación; en caso contrario, debían ajustarse a las indicaciones del pliego particular.

Se debían tomar las precauciones necesarias para que la temperatura del hormigón no bajase de cero grados centígrados en ningún punto durante el fraguado y primer endurecimiento, debiendo suspender el hormigonado cuando la temperatura ambiente bajase de dos grados sobre cero, o cuando temiendo que pudiera bajar más la temperatura, se encontrasen los materiales a menos de siete grados, salvo que se tomaran precauciones especiales que pudieran evitar los peligros de la helada.

Para obras de carácter urgente o para terminación de trabajos comenzados, se podría aceptar el hormigonado con temperaturas de cero grados y aún hasta de cuatro bajo cero, adoptando la precaución de amasar con agua calentada a más de treinta grados, e inmediatamente después del hormigonado regar con agua a igual temperatura cada dos horas, protegiendo eficazmente la superficie.

Cuando se sobrepasaran los límites antedichos, la norma establecía necesario suministrar calor suplementario al hormigón, bien directamente, bien utilizando vapor, agua caliente, fluido eléctrico o cualquier otro procedimiento.

El hormigonado debía suspenderse cuando la temperatura del ambiente fuera superior a cuarenta grados, o a treinta y cinco si se empleaba cemento aluminoso. Si por razones especiales hubiere de hormigonarse con estas temperaturas, debían mantenerse las superficies protegidas de la intemperie y continuamente húmedas para evitar la desecación rápida del hormigón, por lo menos durante los diez primeros días.

Ensayos de control

Aceros

La instrucción eximia de realizar los ensayos de caracterización geométrica y mecánica de los aceros, siempre que se presentase un certificado emitido por un laboratorio oficial.

No obstante, en obra debía realizarse el ensayo de plegado, doblando las barras sobre otra de diámetro doble a 180′, sin que se apreciasen fisuras ni pelos aparentes.

Fabricación de probetas.

La instrucción recomendaba la fiscalización directa de las condiciones del hormigón durante las obras por medio de probetas sacadas de las mismas masas a emplear, cubicas o cilíndricas, con apisonado similar y conservadas en el mismo ambiente y con igual curado, diariamente, de cada uno de los tipos de hormigón o tajos de la obra, y, en particular, cuando las masas acusen variaciones o defectos.

El amasado, vertido y apisonado de las probetas debía realizarse en condiciones similares a las de la obra; realizándose en tres capas, apisonando cada una de ellas con pisón de 10 cm. de diámetro o lado y 2 kg. de peso, y dando ocho golpes por capa, de 10 cm. de altura en hormigones secos, y de 5 cm. en hormigones plásticos. La probeta se podía desmoldar a las veinticuatro horas, conservándose después con un saco o arpillera y en iguales condiciones de ambiente y curado que el hormigón de obra; tomando nota de las temperaturas máxima y mínimas de cada día.

Si pasados veintiocho días en hormigones con Portland (siete con supercementos o dos con aluminosos) las medias de estas probetas dieran cargas menores de las previstas para esa fecha en más de un veinticinco por ciento, podrá ser rechazada la parte de la obra correspondiente, salvo que sacando probetas de la última obra se compruebe que su resistencia es superior a la de las probetas de ensayo.

La norma recomendaba la rotura de una probeta a 7 días, al objeto de disponer un primer dato de resistencia del hormigón, pero siempre priorizando la rotura a 28 días como dato relevante.

Pruebas de carga.

La primera norma de hormigón estructural ya incluía las pruebas de carga o “prueba de la obra” como ensayo de información, estableciendo, en su artículo 24, la opción de aceptarse, siempre que fuera factible y sin peligro, la prueba de la obra con una sobrecarga superior a la de cálculo en un cincuenta por ciento comprobando que los elementos estructurales ensayados se comportaban en buenas condiciones.

Las sobrecargas de prueba debían ser lo más aproximadas posible a las de cálculo.

Bajo las sobrecargas de prueba aplicadas durante veinticuatro horas en obras importantes o delicadas, o durante seis horas como mínimo en pequeñas obras, todos los elementos debían resistir, sin presentar defectos, y siendo como máximo la flecha permanente la mitad de la elástica calculada.

Después de retirada de la sobrecarga, la deformación remanente no sería superior al tercio de la deformación total: en caso contrario, la prueba debería repetirse, no debiendo entonces acusarse nueva deformación remanente superior al quinto de la elástica.

La norma se completa con los capítulos 6 (documentos del proyecto) y un anejo con los métodos de ensayo.

Han pasado casi 82 años desde la publicación de esta norma, y aunque las actualizaciones posteriores han cambiado y actualizado sensiblemente el contenido de esta instrucción, la actual EHE contiene casi intactos algunos de los pasajes leído en esta EH 39.

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