334.005.2011-densidad

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NORMA TÉCNICA

NTP 334.005

PERUANA

2011

Comisión de Normalización y de Fiscalización de Barreras Comerciales No Arancelarias - INDECOPI Calle de La Prosa 104, San Borja (Lima 41) Apartado 145 Lima, Perú

CEMENTOS. Método de ensayo normalizado para

determinar la densidad del cemento Pórtland

CEMENT. Standard test method for density of portland cement

Esta Norma Técnica Peruana adoptada por el INDECOPI está basada en la Norma ASTM C188 - 09 Standard Test Method for Density of Hydraulic Cement, Derecho de autor de ASTM International, 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428, USA. -Reimpreso por autorización de ASTM International

2011-09-28 3a Edición

R.0041-2011/CNB-INDECOPI. Publicada el 2011-10-09 Precio basado en 07 páginas I.C.S.: 91.100.10 ESTA NORMA ES RECOMENDABLE Descriptores: densidad, cemento Portland, gravedad específica

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ÍNDICE página ÍNDICE i PREFACIO ii 1. OBJETO 1 2. REFERENCIAS NORMATIVAS 1 3. CAMPO DE APLICACION 2 4. DEFINICIÓN 2 5. APARATOS 2 6. PROCEDIMIENTO 4 7. CÁLCULOS 5 8. PRECISIÓN Y DESVIACIÓN 5 9. ANTECEDENTES 6 ANEXO A 7

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PREFACIO

A. RESEÑA HISTÓRICA

A.1 La presente Norma Técnica Peruana ha sido elaborada por el Comité Técnico de Normalización de Cementos, Cales y Yesos, mediante el Sistema 2 u Ordinario, durante los meses de febrero a mayo de 2011, utilizando como antecedentes a los documentos que se mencionan en el capítulo correspondiente.

A.2 El Comité Técnico de Normalización de Cementos, Cales y Yesos presentó a la Comisión de Normalización y de Fiscalización de Barreras Comerciales No Arancelarias –CNB-, con fecha 2011-07-05, el PNTP 334.005:2011, para su revisión y aprobación, siendo sometido a la etapa de Discusión Pública el 2011-07-28. No habiéndose presentado observaciones fue oficializada como Norma Técnica Peruana

NTP 334.005:2011 CEMENTOS. Método de ensayo normalizado para determinar la densidad del Cemento Pórtland, 3ª Edición, el 09 de octubre de 2011.

A.3 Esta Norma Técnica Peruana reemplaza a la NTP 334.005:2001 CEMENTOS. Método de ensayo para determinar la densidad del Cemento Pórtland, 2ª edición, y fue tomada en su totalidad de la ASTM C 188 - 2009. La presente Norma Técnica Peruana presenta cambios editoriales referidos principalmente a terminología empleada propia del idioma español y ha sido estructurada de acuerdo a las Guías Peruanas GP 001:1995 y GP 002:1995.

B. INSTITUCIONES QUE PARTICIPARON EN LA ELABORACIÓN

DE LA NORMA TÉCNICA PERUANA

Secretaría Asociación de Productores de

Cemento - ASOCEM

Presidente Manuel Gonzáles de la Cotera

Scheirmüller - ASOCEM

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ENTIDAD REPRESENTANTE

Cemento Andino S.A. Víctor Cisneros

Ricardo Ramírez

Cementos Lima S.A Rubén Gilvonio

César Zanabria

Cementos Pacasmayo S.A.A. Rosaura Vásquez

Yura S.A Silvino Quispe

Cemento Sur S.A. José Ramírez

Agregados Calcáreos S.A. Gonzalo Roselló

Luis Valdera ARPL Tecnología Industrial S.A. Hugo Lazo

Lucio Argüelles Universidad Nacional de Ingeniería Carlos Barzola Facultad de Ingeniería Civil Rafael Cachay Colegio de Ingenieros del Perú Enrique Rivva Consejo Departamental de Lima

Pontificia Universidad Católica del Perú – Juan Harman I. Facultad de Ciencias e Ingeniería

SENCICO Oliver Cornejo Estacio

Ministerio de la Producción Manuel Alvarez Ferdinan Praga Ministerio de Transportes y Comunicaciones Jhonny Figueres

CONSULTOR INDEPENDIENTE Juan Ávalo

CONSULTOR INDEPENDIENTE Ana Biondi

FIRTH INDUSTRIES PERÚ S.A. Juan Harman C.

SIKA PERÚ S.A. Gari Medina

UNICON S.A. Aleksey Beresovsky

PREMIX S.A. Carlos Forero

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CEMENTOS. Método de ensayo normalizado para

determinar la densidad del cemento Pórtland

1. OBJETO

Esta Norma Técnica Peruana establece el método de ensayo para la determinación de la densidad del cemento Portland.

2. REFERENCIAS NORMATIVAS

Las siguientes normas contienen disposiciones que al ser citadas en este texto constituyen requisitos de esta Norma Técnica Peruana. Las ediciones indicadas estaban en vigencia en el momento de esta publicación. Como toda Norma está sujeta a revisión, se recomienda a aquellos que realicen acuerdos en base a ellas, que analicen la conveniencia de usar las ediciones recientes de las normas citadas seguidamente. El Organismo Peruano de Normalización posee la información de las Normas Técnicas Peruanas en vigencia en todo momento.

2.1 Norma Técnica Peruana

2.1.1 NTP 334.086:2008 CEMENTOS. Método para el análisis químico del cemento

2.2 Norma Técnica de Asociación

2.2.1 ASTM C 670:2010 Práctica para la preparación de las declaraciones de precisión y desviación para métodos de ensayo en materiales de construcción

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3. CAMPO DE APLICACIÓN

Esta Norma Técnica Peruana se aplica al diseño y control de mezclas de concreto.

4. DEFINICIÓN

Para los propósitos de esta Norma Técnica Peruana se aplica la siguiente definición:

4.1 densidad del cemento Portland: Es la masa de una unidad de volumen de

los sólidos del cemento Portland.

5. APARATOS

5.1 Balanza: Una balanza capaz de pesar 200 g con un error admisible de 

0,005 g .

5.2 Embudos: Dos embudos de vidrio, uno de vástago largo para líquidos y

otro de vástago corto para el cemento.

5.3 Termómetro: Un termómetro graduado en décimas de grado Celsius.

5.4 Baño termorregulador: Un baño termorregulador que debe ser mantenido

a una temperatura constante y próxima de la temperatura ambiente. La temperatura del baño no deberá variar en  0,1° C durante el ensayo.

5.5 Frasco Volumétrico de Le Chatelier: Es un frasco de sección transversal

circular con forma y dimensiones de acuerdo esencialmente a la Fig. 1 (Notas 1 y 2). Debe tener aproximadamente 250 mm de altura, con una ampolla de aproximadamente 250 cm3 de capacidad aproximada al cero de la escala; debe tener graduaciones en el cuello del

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mismo que permitan las lecturas de volumen con una aproximación de  0,005 cm3 y tapón de vidrio esmerilado. Se observará estrictamente los requisitos respecto a la tolerancia, inscripción y longitud, espaciamiento y uniformidad de la graduación. Deberá haber un espacio de por lo menos 10 mm entre la marca de la graduación más alta y el punto más bajo del tapón de vidrio en posición.

5.5.1 El material de construcción será vidrio de la mejor calidad, transparente y libre de estrías. El vidrio debe ser químicamente resistente y tendrá una pequeña histéresis térmica. Los frascos deberán ser completamente templados antes de ser graduados. Tendrán suficiente espesor para asegurar una resistencia razonable a la rotura.

5.5.2 El cuello deberá ser graduado de 0 mL a 1 mL y de 18 mL a 24 mL en graduaciones de 0,1 mL. El error de cualquier capacidad indicada no deberá ser mayor que 0,05 mL.

NOTA 1: Se van a esperar variaciones de unos pocos mililitros en tales dimensiones como altura total del frasco, diámetro de la base, etc. y no serán considerados como causal suficiente para rechazo. Las dimensiones del frasco mostradas en la Fig. 1 se aplica solamente a los frascos nuevos y no a los frascos en uso los cuales reúnen los otros requisitos de este método de ensayo.

5.5.3 Cada frasco llevará un número de identificación permanente y el tapón, si no es intercambiable llevará el mismo número. Las partes de vidrio intercambiable serán marcadas con el símbolo del tapón normalizado, seguido del tamaño de la designación. Se indicará la temperatura estándar y la unidad de capacidad se mostrará por las letras ¨mL¨ colocadas encima de la marca de la más alta graduación.

5.6 Líquido para ensayo: Para la determinación de la densidad, se usará

kerosene libre de agua o de nafta, con una densidad mayor que 0,73 g/mL a 23 ºC ± 2 ºC.

5.7 Se permite el uso de equipos o métodos alternativos a condición que un operador individual pueda obtener resultados dentro de  0,03 Mg/m3 de los resultados obtenidos usando el método del frasco.

NOTA 2: El diseño está propuesto para asegurar la facilidad de vaciado y la estabilidad sobre un nivel de superficie, así como exactitud y precisión de las lecturas.

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6. PROCEDIMIENTO

6.1 Determinar la densidad del cemento sobre el material tal como es recibido, a menos que se especifique otra cosa. Si se requiere determinar la densidad sobre una muestra libre de pérdida, primero calcinar la muestra tal como se describe en el ensayo de pérdida por ignición del cemento Portland según la NTP 334.086.

6.2 Llenar el frasco (Nota 3) con cualquiera de los líquidos especificados en 5.6 hasta un punto del tallo (cuello) entre las marcas 0 mL y 1 mL. Si es necesario, después de llenar, secar el interior del frasco cerca del nivel del líquido. Registrar la primera lectura después que el frasco haya sido sumergido en un baño maría (Nota 4) de acuerdo con 6.4.

NOTA 3: Es aconsejable usar un piso de jebe sobre la superficie de la mesa de trabajo durante el llenado o rodado del frasco.

NOTA 4: Antes de que el cemento haya sido añadido al frasco, el acondicionamiento de un anillo de ajuste con peso alrededor del tallo del frasco, será de gran ayuda para sostenerlo en una posición vertical en el baño maría; o también el frasco puede ser sostenido en el baño de agua mediante una abrazadera de bureta y soporte universal.

6.3 Introducir el cemento en pequeñas porciones, pesando una cantidad con aproximación a 0,05 g (aproximadamente 64 g para cemento Portland) y a la misma temperatura que el líquido (Nota 3). Tener cuidado de evitar salpicaduras y ver que el cemento no se adhiera a las paredes interiores del frasco sobre del líquido. Puede usarse un aparato de vibración para acelerar la introducción del cemento dentro del frasco y prevenir que el cemento se pegue en el cuello del frasco. Después que todo el cemento se haya introducido, colocar el tapón en el frasco y rodar el frasco en una posición inclinada (Nota 3) o suavemente girarlo en círculo horizontal, de manera de liberar el aire del cemento hasta que no se desprendan burbujas de aire de la superficie del líquido. Si se ha añadido una cantidad apropiada de cemento, la posición final del nivel del líquido estará en algún punto de la serie superior de las graduaciones. Tomar la lectura final después que el frasco haya sido sumergido en el baño de agua de acuerdo con 6.4.

6.4 Sumergir el frasco en un baño de agua a temperatura constante por períodos suficientes de tiempo para evitar que las variaciones de la temperatura del frasco sean mayores que 0,2 ºC entre las lecturas inicial y final.

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7. CÁLCULOS

7.1 La diferencia entre la lectura inicial y final representa el volumen de líquido desplazado por la masa de cemento usado en el ensayo.

7.2 Calcular la densidad, , como sigue:

(Mg/m3) = (g/cm3) = masa de cemento, g/volumen de líquido desplazado, cm3

NOTA 5: El volumen desplazado en mililitros es numéricamente igual al volumen desplazado en centímetros cúbicos.

NOTA 6: La densidad en Megagramos por metro cúbico (Mg/m3) es numéricamente igual a gramos por centímetro cúbico (g/cm3_{). Calcular la densidad, , del cemento a tres cifras decimales y}

redondear con aproximación a 0,01 Mg/m3 .

NOTA 7: En relación con el diseño y control de mezclas de concreto, la densidad puede ser más útil expresada como gravedad específica, siendo esta última un número adimensional. Calcular la gravedad específica como sigue: Sp gr = densidad del cemento/densidad del agua a 4ºC (a 4ºC la densidad del agua es 1 Mg/m3 (1 g/cm3)).

8. PRECISIÓN Y DESVIACIÓN

8.1 La desviación estándar de un operador individual para cementos Portland se ha encontrado que es 0,012*. Por lo tanto, los resultados de dos ensayos apropiadamente conducidos por el mismo operador sobre el mismo material no deben diferir por más de 0,03.

8.2 La desviación estándar multilaboratorio para cementos Portland se ha encontrado que es 0,037*. Por tanto, los resultados de dos ensayos apropiadamente conducidos en dos

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diferentes laboratorios sobre muestras del mismo cemento no deben diferir por más de 0,10.

8.3 Dado que no hay un material de referencia adecuado, no se ha podido establecer ninguna desviación para este método de ensayo.

9. ANTECEDENTES

9.1 ASTM C 188-2009 Standard Test Method for Density of Hydraulic Cement

9.2 NTP 334.005:2001 CEMENTOS. Método de ensayo normalizado para determinar la densidad del cemento portland



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ANEXO A

(INFORMATIVO)

FIGURA 1: Frasco volumétrico de Le Chatelier para la determinación de la densidad del cemento Portland