Nuevas normas para prefabricados de hormigón: Norma general y para elementos específicos

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Con la publicación de la norma chilena NCh 3619, Reglas comunes para productos prefabricados de hormigón, como también, de normas específicas para escaleras, losas y pilares y vigas, se establecen estándares claros para el mundo del prefabricado y se homologan aspectos de este tipo de elementos contenidos en otras nombras, como el caso de los cajones y sus referencias tanto en el Manual de Carreteras como en la NCh 184/3.

Si bien los requisitos de diseño y cálculo para hormigón se encuentran contenidos en la norma chilena NCh 430, incluyendo aquellos que se refieren al hormigón prefabricado, hasta la fecha, no existía una norma chilena que abordara al producto, vale decir, a los elementos de hormigón prefabricado propiamente tales.

Por lo mismo, explicó Nicolás del Valle, ingeniero constructor de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso (PUCV) e integrante del Comité Técnico que dio forma a estas nuevas normativas, se ejecutó un convenio entre “el Ministerio de Vivienda y Urbanismo (MINVU) y el Instituto Nacional de Normalización (INN), en el que el MINVU postuló 15 normas para ser tratadas, de las cuales 6 eran de prefabricados”.

Este paquete normativo, puntualizó el ingeniero se basó en la normativa UNE, de España y el anteproyecto comenzó en agosto de 2018.

“El espíritu de este proyecto es complementar o completar normas de prefabricados, que no tenemos muchas y son más bien específicas las que existen. En ese aspecto, la idea es tener o dejar una estructura: que en el fondo, estas normas marquen una pauta sobre cómo podrían ser las siguientes, teniendo un esquema que fuese repetitivo y básico, además de tener una norma general de prefabricados”, apuntó el experto.

Antecedentes históricos del trabajo normativo

Como dijo Nicolás del Valle, el anteproyecto normativo comenzó a trabajarse en septiembre de 2018 y luego, durante los meses de octubre y diciembre de 2018, se realizó la consulta pública del paquete normativo que se refiere a las nuevas normas chilenas para prefabricados de hormigón, las que el Comité Técnico, del cual el ingeniero forma parte, viene trabajando desde agosto de 2019.

Al respecto, explicó que la metodología de trabajo del Comité Técnico fue “partir específicamente por los productos que teníamos y al final, llegar a esta norma general, una vez que tuviésemos un esquema ya montado respecto a cómo íbamos a tener las normas y, a su vez, otro esquema para generar esta norma paragua”.

Para ello, detalló el ingeniero constructor, se trabajó en la estructura de las normas del paquete normativo las que, puntualizó, “es más o menos parecida entre las normas. Luego, están las definiciones, donde tenemos un vocabulario atingente a la norma específica que está tratando”.

De este primer apronte, se determinaron las normas específicas para productos. “La NCh 3620, cuyo nombre inicial era ‘de losas para sistemas forjados’, quedó como ‘losas’. Luego, la norma NCh 3621 – elementos prefabricados lineales, quedó como ‘pilares y vigas’; la NCh 3622 – elementos para muros, quedó como ‘muros’; NCh 3623 – escaleras, quedó como ‘escaleras’”.

Con las normas por producto definidas, en relación a la metodología de trabajo propuesta en el Comité Técnico, se dio paso a establecer la norma general o norma paragua ya mencionada, “la NCh 3619 – reglas comunes para productos prefabricados de hormigón, que mantuvo su nombre”, explicó el experto.

“Todas estas normas -agregó Nicolás del Valle- ya están estudiadas y publicadas, a excepción de la NCh 3625, que venía bajo el nombre de ‘marcos’ y lo cambiamos por ‘cajones’. Esta norma aún está en estudio, aunque pronta a publicarse”.

Aspectos normativos comunes a aplicarse en nuevas normas de prefabricados

Este paquete normativo, como destacó anteriormente el ingeniero constructor, se refiere exclusivamente a productos y no al diseño. “Por lo tanto -puntualizó- el diseño tiene que ser hecho específicamente con la norma que involucra al producto que se está diseñando”. En este caso, la norma general de prefabricados refiere a la NCh 430.

El experto agregó que para el caso del grado de hormigón para los elementos prefabricado, la pauta fue dada por la NCh 170, “que fija un hormigón de grado G17 para todos los hormigones estructurales. Por lo tanto, el Comité Técnico tomó ese grado de hormigón y lo incluyó en la norma general de prefabricados”. De esta forma, se establecen que los elementos estructurales de hormigón prefabricado no pueden ser de grados menores que un G17, puntualizó.

Además, se fijaron aspectos propios del diseño de cada producto, detalló Nicolás del Valle. “Por ejemplo, escaleras. En este elemento, se tiene que salvar una distancia en altura y uno divide, logrando una huella y una contrahuella. En el caso de la contrahuella, no siempre es un número redondo exacto, entonces, en la norma de escaleras, se permitió que el primer o el último peldaño tenga hasta 1 cm de diferencia con las distintas contrahuellas, de manera de salvar esas diferencias que podrían aparecer producto de la división de los peldaños”.

Esto, agregó el experto, significa que estos aspectos, que antes debían explicarse por separado al mandante, con las nuevas normas por productos, se abordan estos aspectos propios del diseño del producto -en este caso, escaleras- y se contempla además las diferentes etapas del proceso. “O sea -añadió- hoy día un prefabricado no sólo tiene que cumplir un proceso donde será colocado y donde, finalmente, terminará utilizándose. Además, por diseño, tiene que contemplar el desmolde, el transporte, el izaje, que incluso pueden tener solicitaciones mucho mayores que las que el elemento podría alcanzar en el uso”.

Respecto a los materiales, al igual que con el diseño, el ingeniero constructor comentó que “como estos pueden ser diversos, se fijaron por la norma para todos los productos, de tal forma que todos los materiales utilizados tengan que cumplir con la norma chilena respectiva a dicha materialidad”. De esa forma, aseguró, se asegura que el elemento con el que se constituyó un prefabricado esté en norma.

Tolerancias de fabricación: fijando un estándar para norma paragua

Otro de los aspectos generales que se abordaron previo a la conformación de la norma “NCh 3619, Reglas comunes para productos prefabricados de hormigón” fue el de las tolerancias de fabricación. Estos datos, usualmente manejados por cada uno de los fabricantes de manera interna, generaban un vacío importante porque si no se tiene una tolerancia de fabricación explícita, “menos se puede tener una tolerancia de colocación”, dijo el experto.

Por este motivo, se abordó un camino doble: por una parte, se tomaron como referencia las recomendaciones PCI para entregar tolerancias de fabricación particulares para cada elemento y, en el caso de no existir una norma específica, “se tomarán recomendaciones PCI para el producto que se está montando”.

En esa misma línea, también se abordó el problema de las tolerancias de montaje y se fijaron distancias libres en este aspecto. “En el fondo, que cuando el productor llega con un producto a colocar sobre un vano, éste tenga tolerancias y el prefabricado que se entrega entre de forma perfecta”, dice Nicolás del Valle.

De esta forma, explicó, al fijar distancias libres de montaje, se responde a una discusión que existe actualmente a nivel de industria: qué pasaba cuando el producto prefabricado se colocaba en un vano y éste tenía dimensiones menores. “Generalmente, el fabricante casi siempre tenía que modificar o se provocaba una discusión sobre quién era el responsable. Ahora, existen las distancias libres de montaje”, dijo.

Para la resistencia mecánica, la norma general de prefabricado refiere a la NCh 430 “porque ninguna de estas normas es de cálculo”, subrayó Nicolás del Valle, aunque en el caso de existir geometrías complejas, puntualizó, “puede ser necesario complementar el diseño estructural mediante el ensayo de un prototipo”.

Peso, acopio e izaje: procedimientos estándar para norma paragua

Además de los aspectos mencionados, antes de llegar a la NCh 3619, el Comité Técnico que trabajó las nuevas normas de prefabricados fijó algunos estándares en cuanto a conexiones para estos elementos, como también, métodos de izaje y que los usuarios “puedan utilizar o preparar o especificar tal o cual método de izaje”, dijo el ingeniero.

Asimismo, se detallaron algunas características referentes a las conexiones metálicas respecto a su durabilidad, resistencia y ductilidad. “En el fondo, se fijaron una serie de parámetros para que ese gancho tenga una vida útil acorde al elemento prefabricado”, especificó.

Uno de los puntos críticos que se abordó previo a establecer la norma general de prefabricados, es el peso. “Calcular peso del prefabricado puede resultar en un elemento crítico si se utiliza, por ejemplo, una grúa pluma y se tienen que instalar escaleras o izar secciones de losas. El peso pasa a ser algo predominante y complejo para la constructora, por lo tanto, en la norma se detalla un procedimiento estándar para ese cálculo”.

En esa misma línea, también se establecieron una serie de recomendaciones respecto al transporte, acopio montaje e izaje de los elementos prefabricados. “Por ejemplo, en montaje e izaje se fijaron parámetros sobre cómo realizar esta labor, lo mismo que en su acopio. En el fondo, si por catálogo no se menciona como manipular el prefabricado, la norma sí establece estos parámetros que sirven como guía”.

Tal y como existen estas recomendaciones, para la NCh 3619 se incorporó un cuadro de conformidad del prefabricado de hormigón, que aborda las dimensiones, las características superficiales, el tipo de hormigón utilizado, las armaduras, insertos y otros elementos. Con esto, añadió Nicolás del Valle, se “obliga al fabricante a controlar el producto y a hacer público ese control. Por ejemplo, se podría solicitar el control de la secuencia de unas escaleras y se tendría que cumplir, a lo menos, con la frecuencia que está en el cuadro”.

Dos aspectos que también se consideraron para la norma general fue el de la resistencia al fuego y el de marcado de productos. Respecto al primero, el experto comentó que, dado que elementos como muros y losas deben cumplir con esta característica, se referenció a lo establecido en la Ordenanza General de Urbanismo y Construcción, “mencionando que se debe cumplir específicamente lo que dice la Ordenanza para ese producto en particular”, puntualizó.

Respecto al marcado de productos, se establecieron ciertas características que deben estar presentes, como la identificación del fabricante, fecha de fabricación, código de fabricación, peso propio y “cualquier otra información relevante”. Para elementos menores, “se abrió la posibilidad de hacer un marcado de productos por lote”, subrayó.

NCh 3619: Norma paragua de elementos prefabricados de hormigón

Con estos parámetros comunes establecidos, finalmente se llegó a lo que es la norma chilena NCh 3619. “La idea -dijo el ingeniero constructor- era colocar en la norma elementos que fuesen útiles para toda la industria”.

Por lo mismo, inicialmente se mantuvieron aspectos comunes como “la estructura, términos y definiciones, requisitos, métodos de ensayo, medición de las dimensiones, evaluación de la conformidad, marcado de producto y documentación técnica. Eso no se sometió a cambios y se presentan en el mismo orden con el que se habían hecho las normas anteriores”, detalló.

El gran cambio que presenta la norma general para productos prefabricados de hormigón, subrayó Nicolás del Valle, vino de la mano de las características superficiales, que son las oquedades, porosidades, discontinuidades lineales, fisuras superficiales, despuntes, nidos de piedra, rebabas y eflorescencias.

Para cada una de ellas, se estableció una pequeña definición “dentro de lo posible, porque aquí el Comité Técnico estuvo varias sesiones tratando de llegar una y en algún momento se dijo ‘midamos y controlemos’, lo que se hace casi imposible”, relató Nicolás del Valle. Por ello, se estableció esta definición y además, se agregó una desviación con una medida que no debiera ser sobrepasada “y sobre la cual, se podría reparar y bajo esa medida, no se debería hacer reparación alguna”.

“En el fondo -subrayó- se aceptó un porcentaje de desviación en cada una de estas propiedades o características superficiales. Estos ayuda a tener un marco regulatorio con la industria y el cliente, por lo que se puede pedir que se repare o, en otro ejemplo, no aceptar un producto prefabricado que esté fuera de norma y a su vez, el fabricante puede entregar y aludir que estas pequeñas características superficiales están dentro de la norma”.

En ese sentido, el ingeniero comentó que dentro de la norma se estableció un “procedimiento de reparación para cada una de esas características lineales”, en el que se entregan lineamientos sobre cuándo realizar una reparación y cuando esa característica es más bien un tema estético que no afectará estructuralmente al elemento. En ese sentido, se fijaron parámetros para determinar cuando se requieren reparaciones menores o mayores, dependiendo de la característica a analizar.

Anexos de la nueva norma NCh 3619

Dentro de la nueva norma NCh 3619, los anexos A y E son, en consideración del ingeniero, los que pueden presentar mayor interés ya que se refieren específicamente a las dimensiones de los elementos prefabricados y a las tolerancias de montaje de estos, respectivamente.

Respecto al Anexo A, el experto comentó que este es de carácter informativo y dice “cómo medir las dimensiones porque hasta el día de hoy, se podría haber tomado una medida al centro del elemento y decir que esa es la única medida. Sin embargo, alguien podría decir que el prefabricado es muy largo y que se debería tomar más de una medida”.

Para ello, el Anexo A estableció que las mediciones se deben “delimitar desde los 50 cm, de 50 cm a 1 metro y más de un metro, y decir cuántos puntos tengo que tomar para medir una distancia y en qué parte del elemento tengo que hacerlo”, explicó.

De esta forma, para determinar la dimensión de un elemento prefabricado que está entre los 50 centímetros y 1 metro, “se deben tomar dos medidas y además, ésta se debe tomar a 10 cm del borde, lo que indica que se debe entrar 10 centímetros y esa es la medida que corresponde para dimensionar al elemento. Para el caso de medidas que sobrepasen el metro, se deben realizar tres medidas: a 10 cm del borde, en el centro y, nuevamente, a 10 cm del borde”.

“En el fondo, el Anexo A dice dónde, cómo y cuántas mediciones se deben realizar para tener un correcto dimensionamiento de la pieza”, destacó.

Al igual que el Anexo A, el Anexo E también es normativo y entrega las tolerancias de montaje de los elementos prefabricados. “Esto fue largamente discutido, si este anexo iba a ser normativo o no. Finalmente, quedó como normativo, por lo que ahora se tienen tolerancias de montaje para cumplir”, reveló Nicolás del Valle.

Esto significa que “tanto el proveedor como el cliente tienen un marco regulatorio que les dice cuánto es el margen que se podría tener o contemplar, tanto en el vano o en la estructura que viene”. Esos valores, dijo el ingeniero, están dados en una tabla dentro de la norma NCh 3619 y son específicos para cada elemento prefabricado: columnas, vigas, elementos de piso y techo, y muros estructurales.

Para alabeo, desaplomes, desalineaciones de bordes adyacentes, juntas ocultas, existen también distancias mínimas y máximas de desviación. “Sobre el alabeo -precisó Nicolás del Valle- existe un procedimiento de medición y una tolerancia normada. Si se sobrepasa esta tolerancia, el alabeo de elementos prefabricados no estaría permitido”.

La NCh 3619 generó también un esquema de inspección interno que sea aplicable en empresas de prefabricados más pequeñas, para así tener un mejor control de sus elementos. “Ese anexo quedó a modo informativo, al igual que el de curado acelerado, que su idea es entregar un procedimiento básico de manera que, si alguien necesita hacerlo, tenga un punto de partida para este proceso”.

NCh 3625 – Cajones: aspectos relevantes y modificaciones

Finalmente, una de las normas específicas para productos prefabricados que se sigue trabajando es la NCh 3625, que se refiere a cajones prefabricados de hormigón. Sobre este tipo de elemento, el experto precisó que existen, al menos, dos normativas que los mencionan: el Manual de Carreteras del MOP (“que es propio de ellos”, puntualizó) y la norma chilena NCh 184/3 – Conductos prefabricados de hormigón para alcantarillado.

Si bien el título de la norma es ese, según comentó Nicolás del Valle, el uso de los conductos es similar al que se les da a los cajones “que utiliza el MOP, que pueden ser alcantarillados, pasadas u otro elemento”.

Estas dos normas, explicó el ingeniero constructor, conviven en la actualidad y el trabajo del Comité Técnico, en este sentido, es “generar una norma que mantenga los esquemas de las anteriores. Manteniendo el mismo esquema, se plantea la unión de ambos mundos para el cálculo de vialidad y otros usos. En el fondo, que no todo lo utilizado como cajones significa que será de vialidad, ya que también existen otros usos. Sin embargo, por situaciones de la propia industria, se terminan utilizando cajones de vialidad”, sostuvo.

Para ello, el ingeniero constructor explicó que se establecieron divisiones en este elemento, siendo la primera el Cajón Clase A, que es para uso vial. “De esta forma -puntualizó- se estaría en perfecta concordancia con lo que solicita el MOP en su Manual de Carreteras”.

Una segunda división del elemento es el Cajón Clase B, que prácticamente “es el mismo que el Cajón Clase A en cuanto a sus dimensiones, pero utiliza una malla electrosoldada. El MOP, en sus cajones, no permite malla de este tipo, tiene que utilizarse un acero especial”. De esta forma, dijo el experto, se genera otra definición “que perfectamente podría ser para un canalista en que no necesita uso vial y se podría tener acceso a un cajón distinto”, precisó.

La normativa de cajones también determinó un Cajón Clase C, el que “se podría fabricar con otras secciones, con solicitaciones diferentes”, dijo el experto. Este tipo de elementos podría utilizarse en la minería, en el caso que se necesite un cajón con “alguna característica o diseño especial”. Asimismo, la norma también contempló un Cajón Clase D, el que sería “un elemento que un cliente específico lo necesita, lo calcula y lo manda a hacer. En este caso, el prefabricador sólo lo genera, mientras que los cajones A, B, y C, además tiene que generar el cálculo para este elemento”.

“De esta manera -dijo- lo que se pretende es agrupar este elemento en determinadas familias y no como la NCh 184/3, que tiene un sinfín de cajones y de los cuales, la mayoría no se fabrican en nuestro país. Por ello, se trabajó en generar familias de productos de 1 metro, ya que tanto en el MOP como en general, eran los que se utilizaban mayoritariamente”.

De esta forma, enumeró el ingeniero, se establecieron familias de “1 metro, de 1 m por 1 m y 1 m por 2 m, de 1,5 m por 1,5 m, de 1,5 por 2 m y así sucesivamente”.

Otro punto importante de la nueva norma de cajones, que aún está en proceso de estudio es que, primero, se busca fijar un estándar en cuanto a altura, de hasta 8 metros, lo que dejaría fuera la medición anterior de la NCh 184/3, que es hasta los 12 metros, explicó Nicolás del Valle.

Por último, comentó que, en el caso de los Cajones Clase A, al estar bajo estándares del MOP, “la intención es que todos los cajones que estén dentro de esa norma tengan sus respectivos respaldos de sus cálculos aprobados por el Ministerio, de modo que en un proyecto, por ejemplo, podrían participar varios proveedores y no sólo uno, que es lo que generalmente ocurre ya que cada elemento debe presentarse por separado en el MOP. Al estar todos los de ese tipo dentro de esta norma, estarían ya visados y no habría que hacer el procedimiento cajón por cajón”, explicó.

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