Normativa para la Fabricación de Tuberías de Hormigón Armado

Normativa

Actualmente están en proceso de elaboración un conjunto de Normas Europeas que van siendo transpuestas al cuerpo normativo español a medida que vayan aprobándose en Europa; en particular, y por lo que a las tuberías de hormigón armado se refiere, se encuentra en proceso de elaboración el Proyecto de Norma prEN 1.916, sobre tuberías de hormigón, y el prEN 1.917, sobre pozos de hormigón. Existe un conjunto de cuatro normas europeas que ya han sido transpuestas a la normativa española que, aunque se refieren fundamentalmente a tubería de presión, tanto en hormigón armado con camisa de chapa como en hormigón pretensado, tienen algunos aspectos que pudieran resultar de interés para las tuberías sin presión, de hormigón armado, a las que se refiere el presente manual de tubos.

En España, pendientes de probable revisión cuando los actuales Proyectos de Norma Europea prEN 1.916 y prEN 1.917 estén aprobados, se encuentran en vigor las Normas UNE 127.010, "Tubos prefabricados de hormigón en masa, hormigón armado y hormigón con fibra de acero, para conducciones sin presión" y UNE 127.011, "Pozos prefabricados de hormigón para conducciones sin presión".

Normativa española

Introducción

En la elaboración de las Normas Españolas UNE 127.010 "Tubos prefabricados de hormigón en masa, hormigón armado y hormigón con fibra de acero, para conducciones sin presión" y UNE 127.011 "Pozos prefabricados de hormigón para conducciones sin presión" se han tomado en consideración los proyectos de normas europeas comentados, que han sido adaptados a las condiciones habituales de utilización de estos productos en el mercado español.

Además, relativa a elastómeros para juntas de estanquidad de tuberías empleadas en canalizaciones de agua y en drenaje, se ha elaborado y aprobado la norma UNE - EN 681-1.

Norma UNE 127.010

La Norma UNE 127.010 "Tubos prefabricados de hormigón en masa, hormigón armado y hormigón con fibra de acero, para conducciones sin presión", trata los siguientes temas:

• Tubos circulares y ovoides, considerando únicamente junta elástica como modo de unión entre tubos.

• Tubos de hormigón en masa, armado y con fibra de acero; y como caso particular, incluye los tubos de hinca.

• Tratamiento de la durabilidad del hormigón.

• Longitud mínima para tubos armados y espesores mínimos recomendados.

• Clases resistentes para tubos de hormigón en masa, tubos de hormigón armado y tubos con fibra de acero.

• Incluye métodos de comprobación de dimensiones de los tubos.

• Describe el ensayo de aplastamiento y los ensayos de estanquidad (estanquidad del tubo, de la junta con deflexión angular, de la junta bajo esfuerzo cortante y de la junta con deflexión angular y bajo esfuerzo cortante).

• Desarrolla los ensayos de absorción de agua, permeabilidad al oxígeno, resistencia del hormigón y resistencia de la superficie de empuje en tubos de hinca.

• Marcado de tubos.

• Condiciones de conformidad y recepción y frecuencias de ensayos.

Anexos

• Cálculo mecánico de tubos.

• Cálculo estructural de tubos de hinca, criterios de cálculo.

• Método para la determinación de la permeabilidad al oxígeno del hormigón

• Características de los hormigones de tubos en caso de riesgo de corrosión por presencia de sulfídrico (HS ).

Norma UNE 127.011

La norma UNE 127.011 "Pozos prefabricados de hormigón para conducciones sin presión" trata:

• Elementos circulares para pozos, de hormigón en masa, armado y con fibra de acero.

• Características de los materiales, entre ellas durabilidad del hormigón.

• Condiciones de acabado y características geométricas: dimensiones interiores, espesores, alturas, conexiones, cunas hidráulicas, relación de diámetros entre módulos base y tubos incidentes.

• Pates.

• Definición de clases resistentes: serie normal y serie reforzada.

• Estanqueidad (del módulo base, de módulos ensamblados y en la unión entre pozo y tubo).

• Armado de pozos.

• Comprobación de dimensiones.

• Ensayo de aplastamiento, prueba de estanqueidad, absorción de agua, permeabilidad al oxígeno y resistencia del hormigón.

• Condiciones de conformidad y recepción.

Anexos

• Método para la determinación de la permeabilidad al oxígeno del hormigón.

• Recomendaciones para el transporte y almacenamiento en obra.

• Características de los hormigones de pozos en caso de riesgo de corrosión por presencia de sulfídrico (HS).

• Marcado.

Norma UNE - EN 681-1

La norma UNE-EN 681-1 "Juntas elastoméricas. Requisitos de los materiales para juntas de estanquidad de tuberías empleadas en canalizaciones de agua y en drenaje. Parte 1: Caucho vulcanizado", especifica los requisitos necesarios para los materiales usados en juntas de caucho vulcanizado para sistemas de drenaje, evacuación de aguas residuales y de lluvia.

Se recogen también los requisitos generales para juntas de estanquidad acabadas. Los requisitos adicionales impuestos para una aplicación particular están especificados en las normas de producto correspondientes.

Normativa europea. prEN 1916 y prEN 1917

Actualmente y dentro de la estructura de CEN (Comité Europeo de Normalización), se encuentran en proceso de elaboración los proyectos de norma europea prEN 1.916 sobre tuberías de hormigón en masa, armado y con fibras de acero, y prEN 1.917 sobre pozos de hormigón.

Estas normas se encuentran pendientes de voto formal, habiendo superado ya las fases de encuenta, por lo que se espera que en un no muy dilatado plazo de tiempo pueda procederse a su transposición al cuerpo normativo español

Merece especial mención la norma UNE 83.900:1996 "Hormigón. Prestaciones, fabricación, puesta en obra y criterios de aceptación". Trata sobre la producción de hormigón, constituyente fundamental de las tuberías de hormigón armado.

Aunque específicamente redactadas para el caso de tuberías en presión, tanto de hormigón armado con camisa de chapa como de hormigón pretensado, citamos la normativa europea actualmente transpuesta a España, sobre este tipo de tuberías, que se resume en las cuatro normas siguientes:

• UNE-EN 639:1995: Prescripciones comunes para tubos de presión de hormigón, incluyendo juntas y accesorios.

• UNE-EN 640: 1995: Tubos de presión de hormigón armado y tubos de presión de hormigón con armadura difusa (sin camisa de chapa), incluyendo juntas y accesorios.

• UNE-EN 641: 1995: Tubos de presión de hormigón armado con camisa de chapa, incluyendo juntas y accesorios.

• UNE-EN 642:1995: Tubos de presión de hormigón pretensado, con y sin camisa de chapa, incluyendo juntas, accesorios y prescripciones particulares relativas al acero de pretensar para tubos.

Insistimos en que estas últimas cuatro normas se refieren al caso de tuberías de hormigón para conducciones con presión y, por tanto, no son objeto del presente manual de tubos de hormigón armado para conducciones sin presión o en condiciones de muy baja presión.

Norma europea de cálculo e instalaciones UNE-EN 1610

La norma UNE-EN 1.610 "Instalación y pruebas de acometida y redes de saneamiento" aplicable a las redes de saneamiento y alcantarillado en construcción que normalmente trabajan por gravedad

Esta norma europea es aplicable a la construcción de redes de saneamiento y alcantarillado que normalmente trabajan por gravedad.

En ella se especifican los mecanismos de instalación de las redes, desde la recepción del material hasta las pruebas de la tubería ya instalada, así como las características de construcción de las mismas y los materiales de relleno.

Otras normas

Se relacionan a continuación otras normas europeas, transpuestas al cuerpo normativo español, relacionadas con el saneamiento:

• Norma UNE-EN 752-3: "Sistemas de desagües y de alcantarillado exteriores a edificios . Parte 3: Proyecto."

• Norma UNE-EN 476: "Requisitos generales para componentes empleados en tuberías de evacuación, sumideros y alcantarillas para sistemas de gravedad."

• Norma UNE-EN 1.295-1: "Cálculo de la resistencia mecánica de tuberías enterradas bajo diferentes condiciones de carga. Parte 1: Requisitos generales".

Norma americana ASTM

En los E.E.U.U. la calidad del hormigón en general y del hormigón utilizado en la construcción de tuberías recibió gran atención a comienzos del siglo XX debido al desarrollo y creciente uso de los mismos.

El mayor centro de estudios del hormigón lo constituyó la ASTM (American Society for Testing and Materials); así podemos afirmar que la historia de la normalización de tuberías de hormigón nació con la aparición de la ASTM en 1.898.

Desde entonces hasta nuestros días la ASTM ha venido elaborando normas, las cuales son tenidas en cuenta en muchos países aparte de los E.E.U.U., en los que la legislación en cuanto a tuberías de hormigón armado no está claramente definida, habiendo sido prácticamente exclusivo su empleo en España hasta la aparición de las normas UNE 127.010 y UNE 127.011.

La norma ASTM C-76M "Standard Specification for reinforced concrete culvert, storm drain, and sewer pipe " establece la definición de la tubería en función de su capacidad resistente por m y mm de diámetro en clases I a V, con lo que se establece un valor índice de resistencia de la tubería con independencia del diámetro.

Dicho en otras palabras, la carga por metro calculada hay que referirla al diámetro de la tubería, con lo cual podremos compararla directamente con los valores establecidos en las clases I a V de la de la Norma y conocer la clase resistente que debe ser exigida.

Una vez conocida la clase resistente de la tubería, las tablas ASTM establecen, para las cinco clases, la definición de la tubería en cada uno de los diámetros. Definición que alcanza a fijar las características geométricas (espesor y cuantía de armaduras) y resistencia característica del hormigón, con lo cual el dimensionamiento de la tubería bajo el punto de vista resistente queda definido.

Dentro de la normativa ASTM relativa a tuberías de hormigón armado, merecen citarse las normas:

• ASTM C 443M "Standard specification for joints for circular concrete sewer and culvert pipe, using rubber gaskets", relativa a las juntas flexibles para tuberías y pozos de hormigón.

• ASTM C 497M "Standard methods of testing concrete pipe, sections, or tile", relativa a pruebas y criterios de aceptación de los tubos.

• ASTM C 655M "Standard Specification for reinforced concrete D-Load culvert, storm drain, and sever pipe", relativa a pruebas y criterios de aceptación de los tubos.

• ASTM C 361M "Standard Specification for Reinforced Concrete Low-Head Pressure Pipe" relativa a especificaciones de tubos de hormigón armado de baja presión.

• ASTM C 923M "Standard specification for resilient connectors between reinforced concrete manhole structures and pipes", relativa a las conexiones elásticas entre la tubería de hormigón armado y los pozos de registro.

• ASTM C 478M "Standard specification for precast reinforce concrete manhole sections", relativa a pozos de registro prefabricados, de hormigón armado.

• ASTM 395, 412, 471, 1.149, 1.171 y 2.240, relativas a los ensayos de las gomas para las juntas.

Pliegos de Organismos Públicos

En ausencia hasta el año 1995 de una normativa española de referencia, circunstancia que se daba antes de la aprobación de las mencionadas normas UNE 127.010 y UNE 127.011, han sido varios los organismos públicos de la Administración que han elaborado unos Pliegos de Prescripciones Técnicas, de aplicación, entre otros productos, a las tuberías de hormigón armado, en las obras de su ámbito de competencia respectivo.

Entre éstos cabe mencionar los siguientes:

• Pliego de Prescripciones Técnicas Generales de Tuberías de Saneamiento de Poblaciones, del Ministerio de Obras Públicas y urbanismo, 1.986.

• Pliego de Prescripciones Técnicas Generales de Tuberías de Saneamiento de hormigón en masa o armado, de la Confederación Hidrográfica del Norte.

• Pliego de Prescripciones Técnicas Generales para Obras de Saneamiento del Consorcio del Gran Bilbao.

• Normativa sobre Redes de Saneamiento, de la Mancomunidad de la Comarca de Pamplona, 1.993.

• Pliego de la Junta de Sanejament de la Entitat Metropolitana de Catalunya

Existen otros Pliegos relativos a tuberías de riego sin presión, de hormigón en masa, por ejemplo el del IRYDA, y Pliegos para tuberías de hormigón en presión, por ejemplo el " Pliego de Prescripciones Técnicas Generales para Tuberías de Abastecimiento de Agua", que se encuentra actualmente en fase de revisión en el seno del Ministerio de Fomento, y que incluye también otros materiales para tuberías en presión.

Recomendaciones para la redacción del pliego de prescripciones técnicas para tuberías circulares en infraestructuras de saneamiento

Estas recomendaciones elaboradas por la Comisión Técnica constituida por la Confederación Hidrográfica del Tajo, la Comunidad Autónoma de Madrid, Canal de Isabel II, Ayuntamiento de Madrid y ATHA constituye un Pliego de Bases que complementa la normativa vigente, incorporando aspectos fundamentales referidos a:

• Consideraciones sobre durabilidad

• • Características de áridos.

• • Clases generales de exposición relativas a la corrosión de las armaduras.

• • Clases específicas de exposición relativas a otros procesos de deterioro distintos de la corrosión.

• • Clasificación de la agresividad química.

• • Máxima relación agua/cemento y mínimo contenido de cemento.

• • Recubrimiento mínimo de la armadura según la clase de exposición.

• Tablas de armado según clase resistente.

• Uniones:

• • Tipos de uniones recomendadas.

• • Materiales de las gomas.

• • Condiciones de almacenaje de las juntas de goma.

• • Elementos complementarios a la red de saneamiento:

• • Pates.

• • Pozos de salto y resalto.

• • Aliviaderos.

• • Imbornales y sumideros.

• • Acometidas.

• • Elementos de ventilación.

• Elementos de medición y control.

• Cálculo de cargas del relleno para instalaciones en zanja inducida.

• Cálculo de cargas del relleno para tubos de hinca.

• Cálculo de cargas ferroviarias, de aeropuertos y debidas a compactadores.

• Condiciones de transporte, descarga y acopio de los tubos de hormigón armado

• Condiciones de instalación de los tubos de hormigón armado