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Texto completo

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GOVERNMENT

±

NTE INEN 0488 (2009) (Spanish): Cemento

hidráulico. Determinación de la resistencia

a la compresión de morteros en cubos de 50

mm de arista

(2)
(3)

INSTITUTO ECUATORIANO DE NORMALIZACIÓN

Quito - Ecuador    

NORMA TÉCNICA ECUATORIANA NTE INEN 488:2009

Segunda revisión

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STANDARD TEST METHOD FOR COMPRESSIVE STRENGTH OF HYDRAULIC CEMENT MORTARS (USING 50 – mm CUBE SPECIMENS).   First Edition             

DESCRIPTORES: Materiales de construcción y edificación, cemento, morteros, resistencia a la compresión, ensayo. CO 02.02-324 CDU: 666.94:620.1:666.9.017:620.173 CIIU: 3692 ICS: 91.100.10 

(4)

Ecuatoriana Voluntaria

DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN

DE MORTEROS EN CUBOS DE 50 mm DE ARISTA. Segunda revisión 2009-07

1. OBJETO

1.1 Esta norma establece el método de ensayo para determinar la resistencia a la compresión de morteros elaborados con cemento hidráulico, usando cubos de 50 mm de arista.

2. ALCANCE

2.1 Esta norma proporciona un medio para determinar la resistencia a la compresión del cemento hidráulico y otros morteros y los resultados pueden ser utilizados para determinar el cumplimiento con las especificaciones. Además, esta norma es citada por otras numerosas especificaciones y métodos de ensayo. Hay que tomar precauciones al utilizar los resultados de esta norma para predecir la resistencia de hormigones. Los resultados obtenidos con este ensayo no deberían ser utilizados para predecir resistencias en el hormigón.

2.2 Esta norma no tiene el propósito de contemplar todo lo concerniente a seguridad, si es que hay algo asociado con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer prácticas apropiadamente saludables y seguras y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras antes de su uso.

3. DEFINICIONES

3.1 Para los efectos de esta norma, se adoptan las definiciones contempladas en la NTE INEN 151.

4. DISPOSICIONES GENERALES

4.1 Temperatura. La temperatura del aire que está alrededor de la mesa de mezclado, los materiales secos, moldes, placas de base y tazón de mezclado, debe mantenerse a 23,0 °C ± 3,0 °C. La temperatura del agua de mezclado, gabinete húmedo o la cámara de curado y el agua en el tanque de almacenamiento debe ser ajustada a 23 °C ± 2 °C.

4.2 Humedad. La humedad relativa del laboratorio no debe ser menor de 50 %. El gabinete húmedo o cámara de curado debe cumplir con los requisitos de la norma ASTM C 511.

5. DISPOSICIONES ESPECÍFICAS

5.1 Para ensayos de aceptación se debe utilizar el método descrito en esta norma.

5.2 La NTE INEN 198 proporciona un procedimiento alternativo para esta determinación, pero no debe ser utilizado para ensayos de aceptación.

6. MÉTODO DE ENSAYO

6.1 Resumen. El mortero utilizado consiste de una parte de cemento y 2,75 partes de arena, dosificados en masa. Los cementos portland o cementos portland con incorporador de aire son mezclados con relaciones agua cemento especificadas. El contenido de agua para otros cementos es el necesario para obtener una fluidez de 110 ± 5 en 25 caídas de la mesa de fluidez. Los cubos de ensayo de 50 mm son compactados por apisonado en dos capas. Los cubos son curados un día en sus moldes y luego desencofrados y sumergidos en agua saturada con cal hasta ser ensayados, mediante la aplicación de una carga progresiva de compresión, para determinar su resistencia máxima admisible.

(Continúa)

DESCRIPTORES: Materiales de construcción y edificación, cemento, morteros, resistencia a la compresión, ensayo

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6.2 Equipo

6.2.1 Masas y balanzas. Deben cumplir con los requisitos de la norma ASTM C 1.005. La balanza debe ser evaluada para precisión y desviación a una carga total de 2.000 g.

6.2.2 Probetas de vidrio, graduadas. Con suficiente capacidad para medir el agua de mezclado en una sola operación y suministrar el volumen indicado con una precisión de ± 2 cm³ a 20°C. Deben tener subdivisiones cada 5 cm³, excepto que las líneas de graduación pueden empezar a partir de los 10 cm³ en probetas de 250 cm³ y a los 25 cm³ en probetas de 500 cm³ (ver nota 2). Las líneas de graduación principales deben ser círculos y estar numeradas, las graduaciones menores deben extenderse por lo menos un séptimo de la circunferencia y las graduaciones intermedias deben extenderse por lo menos un quinto de la circunferencia.

6.2.3 Moldes para especímenes.

6.2.3.1 Las muestras cúbicas de 50 mm, deben ser de ajuste perfecto, no deben tener más de 3 compartimentos cúbicos y no deben ser separables en más de dos partes. Las partes de los moldes, cuando estén ensambladas, deben sostenerse unidas con precisión.

6.2.3.2 Los moldes deben ser de metal duro, no atacable por el mortero de cemento, con una dureza Rockwell del metal, para moldes nuevos, no menor de HRB 55. Las paredes deben ser lo suficientemente rígidas para evitar ensanchamientos o alabeos; las caras interiores deben ser superficies planas y deben cumplir con las tolerancias de la tabla 1.

TABLA 1. Variaciones permisibles en moldes para especímenes

PARÁMETRO

MOLDES CÚBICOS DE 50 mm DE ARISTA

NUEVOS EN USO

Lisura de los lados < 0,025 mm < 0,05 mm

Distancia entre lados opuestos 50 mm ± 0,13 mm 50 mm ± 0,50 mm

Altura de cada compartimento 50 mm + 0,25 mm a – 0,13 mm 50 mm + 0,25 mm a – 0,38 mm

Ángulo entre caras adyacentes A 90 ± 0,5° 90 ± 0,5°

A

Medido en puntos ligeramente separados de la intersección. Medidos separadamente para cada compartimento entre todas las caras interiores y caras adyacentes y entre las caras interiores y los planos superior e inferior del molde.

6.2.4 Mezcladora, tazón y paleta. Una mezcladora mecánica movida eléctricamente, equipada con paleta y tazón de mezclar. Debe cumplir con los requisitos indicados en la NTE INEN 155.

6.2.5 Mesa de fluidez y molde de fluidez. Deben cumplir con los requisitos indicados en la NTE INEN 2 500.

6.2.6 Pisón. Debe ser de un material no absorbente, no abrasivo, ni quebradizo, tal como un compuesto de caucho, que tenga una dureza según el durómetro Shore A de 80 ± 10 o una madera de roble curada, impermeabilizada por una inmersión en parafina durante 15 minutos a aproximadamente 200 °C. Debe tener una sección tran sversal de alrededor de 13 mm x 25 mm y una longitud conveniente de alrededor de 120 mm a 150 mm. La cara de apisonar debe ser plana y perpendicular al eje longitudinal del pisón.

6.2.7 Espátula. Debe tener una hoja de acero de 100 mm a 150 mm de largo con bordes rectos. 6.2.8 Gabinete húmedo o cámara de curado. Debe cumplir con los requisitos indicados en la norma ASTM C 511.

____________

NOTA 2. El volumen medido en mililitros es numéricamente igual al volumen medido en centímetros cúbicos.

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6.2.9 Máquina de ensayo.

6.2.9.1 La máquina de ensayo puede ser del tipo hidráulico o de tornillo, con abertura suficiente entre la superficie de apoyo superior y la superficie de apoyo inferior de la máquina, para permitir la utilización de aparatos de verificación. La carga aplicada la muestra de ensayo debe indicarse con una precisión de ± 1,0%. Si la carga aplicada por la máquina de compresión es registrada en un dial, el dial debe contener una escala graduada que pueda ser leída al menos, al 0,1 % más cercano de la carga total de la escala (ver nota 3). El dial debe ser legible dentro del 1 % de la carga indicada a cualquier nivel de carga dada, dentro del rango de carga. En ningún caso, el rango de cargas de un dial debe ser considerado para incluir cargas bajo un valor 100 veces el más pequeño cambio de carga que pueda ser leído en la escala. La escala debe estar provista con una línea de graduación que señale el cero y así numerada. El puntero del dial debe ser de suficiente longitud para alcanzar las marcas de graduación; el ancho del extremo del puntero no debe exceder la distancia libre entre las graduaciones más pequeñas. Cada dial debe estar equipado con un ajuste a cero que sea fácilmente accesible desde el exterior de la caja del dial y con un dispositivo adecuado que en todo momento, hasta que sea encerado, indique la carga máxima aplicada al espécimen con una precisión dentro del 1 %.

6.2.9.2 Si la carga de la máquina de ensayo es indicada en forma digital, el visor numérico debe ser lo suficientemente grande para ser leído fácilmente. El incremento numérico debe ser igual a, o menor que el 0,10 % de la carga total de la escala de un rango de cargas dado. En ningún caso, el rango de cargas verificado debe incluir cargas menores que el menor incremento numérico multiplicado por 100. La precisión de la carga indicada debe estar dentro del 1,0 % de cualquier valor visualizado dentro del rango de carga verificado. Se debe tomar precauciones para hacer los ajustes que indiquen el verdadero cero a una carga cero. Debe estar provisto de un indicador de carga máxima que en todo momento, hasta que sea encerado, indique la carga máxima aplicada al espécimen dentro del 1 % de la precisión del sistema.

6.2.9.3 El apoyo superior debe ser un bloque de metal endurecido montado sobre una semiesfera, firmemente anclada al centro del cabezal superior de la máquina. El centro de la esfera debe asentarse en el centro de la superficie del bloque en contacto con la muestra. El bloque debe estar sujeto firmemente en su asiento esférico, pero debe estar libre de bascular en cualquier dirección. debe utilizarse un bloque de apoyo de metal endurecido bajo la muestra para minimizar el desgaste del cabezal inferior de la máquina. Para facilitar un centrado preciso de la muestra de ensayo en la máquina de compresión, una de las dos superficies de los bloques de apoyo debe tener un diámetro o diagonal de entre 70,7 mm y 73,7 mm (ver nota 4). Cuando la superficie del bloque superior cumpla este requisito, la diagonal de la superficie del bloque inferior debe ser mayor que 70,7 mm. Si es el bloque inferior quien cumple ese requisito, la diagonal de la superficie del bloque superior debe tener entre 70,7 mm y 79,4 mm. Cuando el bloque inferior es el único con un diámetro o diagonal entre 70,7mm y 73,7 mm, este debe ser utilizado para centrar la muestra de ensayo. En este caso, el bloque inferior debe estar centrado con respecto al bloque de apoyo superior y sujeto en posición mediante un procedimiento adecuado. Las superficies de los bloques de apoyo que están en contacto con la muestra deben tener un número de dureza Rockwell no menor que HRC 60. Cuando los bloques son nuevos, estas superficies deben conservar su alineación sin desviarse de su plano en más de 0,013 mm y deben ser mantenidos dentro de una variación admisible de 0,025 mm.

6.3 Materiales.

6.3.1 Arena graduada normalizada. La arena usada para fabricar las muestras de ensayo debe ser arena de sílice natural y cumplir con los requisitos para arena graduada normalizada indicados en la NTE INEN 873. (Ver nota 5).

______________1

NOTA 3. Se considera que lo más preciso que se puede leer es 0,5 mm a lo largo del arco descrito por el extremo de la aguja. También lo más cerca que se puede leer razonablemente, cuando el espaciamiento del mecanismo indicador de carga está entre 1 mm y 1,6 mm, es alrededor de la mitad del intervalo de la escala. Cuando el espaciamiento está entre 1,6 mm y 3,2 mm, un tercio del intervalo de carga puede ser leído con razonable certidumbre. Cuando el espaciamiento es 3,2 mm o más, un cuarto del intervalo de carga puede ser leído con razonable certidumbre.

NOTA 4. La diagonal de un cubo de 50 mm de arista, es 70,7 mm.

NOTA 5. Segregación de la arena normalizada graduada. La arena normalizada graduada debe manejarse de tal manera que se evite su segregación, ya que variaciones de la graduación de la arena producen variaciones en la consistencia del mortero. Al vaciar los recipientes o sacos, se deben tomar las precauciones para prevenir la formación de montículos de arena o cráteres en la misma, bajo cuyas pendientes las partículas gruesas puedan rodar. Los recipientes deben ser de un tamaño suficiente que permitan tomar estas precauciones. No se debe emplear dispositivos para extraer la arena de los recipientes por gravedad.

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6.4 Especímenes de ensayo. Fabricar dos o tres especímenes para cada periodo de ensayo o edad de ensayo, de la amasada de mortero.

6.5 Preparación de los moldes para especímenes

6.5.1 Cubrir las caras interiores del molde y placas de base no absorbentes con una capa delgada de un agente desencofrante. Aplicar aceites o grasas utilizando un paño impregnado u otro medio adecuado. Frotar las caras del molde y la placa de base con un paño si es necesario para quitar cualquier exceso del agente desencofrante y para obtener un recubrimiento fino, uniforme, en las superficies interiores. Cuando se use un lubricante en aerosol, rociar directamente sobre la superficie del molde y la placa de base desde una distancia de 150 mm a 200 mm para lograr una cobertura completa. Después de rociar, frotar las superficies con un paño si es necesario, para quitar cualquier exceso de lubricante en aerosol, el recubrimiento residual debe ser solo el suficiente para permitir que quede una clara huella dactilar después de presionar ligeramente con un dedo (ver nota 6).

6.5.2 Sellar las superficies donde las mitades del molde se unen, aplicando una capa de grasa ligera tal como un petrolatum. La cantidad debe ser la suficiente para ser expulsada ligeramente cuando las dos mitades se ajusten entre si. Retirar el exceso de grasa con un paño.

6.5.3 Después de colocar el molde sobre su placa de base (y ajustar, si es del tipo de abrazadera), quite cuidadosamente con un paño seco cualquier exceso de aceite o grasa del molde y la placa base a las que se debe aplicar un sellante impermeable. Como sellante, utilizar parafina, cera microcristalina, o una mezcla de tres partes de parafina por cada cinco partes de resina, en masa. Licue el sellante calentándolo entre 110 °C y 120 ° C. Efectuar un sello impermeable aplicando el sellante líquido en las líneas de contacto exteriores entre el molde y su placa de base. (Ver nota 7). 6.6 Preparación de las muestras de ensayo.

6.6.1 Composición de los morteros:

6.6.1.1 La proporción, en masa, de los materiales secos para el mortero normalizado deben ser: una parte de cemento por 2,75 partes de arena normalizada graduada. Se debe utilizar una relación agua – cemento de 0,485 para todos los cementos portland y 0,460 para todos los cementos portland con incorporador de aire. La cantidad de agua de mezclado para otros cementos que no sean portland y portland con incorporador de aire, debe ser la necesaria, para que produzca una fluidez de 110 ± 5, determinada según el punto 6.6.3 y se debe expresar como un porcentaje de la masa de cemento. 6.6.1.2 Las cantidades de materiales a ser mezcladas de una vez, en una amasada de mortero para elaborar seis y nueve especímenes de ensayo:

MATERIAL NÚMERO DE ESPECÍMENES

6 9

Cemento, g 500 740

Arena, g 1.375 2.035

Agua, cm³

- Portland (a/c = 0,485)

- Portland con incorporador de aire (a/c = 0,460) - Otros (para un flujo de 110 ± 5)

242 230 --- 359 340 --- 6.6.2 Preparación del mortero. El amasado debe hacerse mecánicamente según el procedimiento descrito en la NTE INEN 155.

___________

NOTA 6. Como los lubricantes en aerosol se evaporan, se debe verificar que los moldes tengan un recubrimiento suficiente de lubricante inmediatamente antes de ser utilizados. Si ha pasado un largo período de tiempo desde el tratamiento, puede ser necesario realizar un nuevo tratamiento.

NOTA 7. Moldes impermeables. La mezcla de parafina y resina especificada para sellar las uniones entre los moldes y las placas de base puede ser difícil de remover cuando se limpian los moldes. Es admisible la utilización de parafina pura si se asegura uniones estancas, pero debido a la baja resistencia de la parafina, ésta debe ser utilizada únicamente cuando la sujeción del molde a la placa de base se efectúa con algún otro dispositivo. Se puede garantizar una unión impermeable solamente con parafina calentando ligeramente el molde y la placa de base antes de recubrir la unión. Los moldes así tratados se deben dejar enfriar hasta la temperatura especificada antes de utilizarlos.

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6.6.3 Determinación de la fluidez:

6.6.3.1 Determinar la fluidez de acuerdo con la NTE INEN 2 502.

6.6.3.2 Para cementos portland y portland con incorporador de aire, simplemente registrar la fluidez. 6.6.3.3 En caso de cementos diferentes al cemento portland y portland con incorporador de aire, hacer morteros de pruebas, con porcentajes variables de agua hasta obtener la fluidez especificada. Hacer cada prueba con mortero fresco.

6.6.3.4 Inmediatamente después de completar el ensayo de fluidez, regresar el mortero de la mesa de fluidez al tazón de mezclado, rápidamente raspar los lados del tazón y colocar dentro de la mezcla, el mortero que pueda haberse adherido en la pared del tazón y mezclar la amasada entera por 15 segundos a velocidad media. Al completar el mezclado, la paleta de la mezcladora debe ser sacudida para remover el exceso de mortero dentro del tazón de mezclado.

6.6.3.5 Cuando deba hacerse inmediatamente una amasada duplicada para especímenes adicionales, el ensayo de fluidez puede ser omitido y dejar reposar el mortero en el tazón de mezclado 90 segundos sin cubrir, durante los últimos 15 segundos de este intervalo, rápidamente raspar los lados del tazón y colocar dentro de la amasada el mortero que pueda haberse adherido a la pared del tazón, luego volver a mezclar durante 15 segundos a velocidad media.

6.6.4 Moldeo de los especímenes de ensayo.

6.6.4.1 Compactar el mortero en los moldes por apisonado manual o por un método alternativo calificado. Los métodos alternativos incluyen la utilización de una mesa vibratoria u otros dispositivos mecánicos pero no se limitan a ellos.

6.6.4.2 Apisonado manual. El llenado de los moldes debe iniciarse dentro de un intervalo de tiempo no mayor de 2 minutos y 30 segundos después de completar el primer mezclado de la amasada del mortero. Los moldes deben llenarse en dos capas. Colocar una capa de mortero de alrededor de 25 mm de espesor (aproximadamente la mitad de la profundidad del molde) en todos los compartimentos cúbicos y apisonar el mortero en cada compartimento cúbico 32 veces en alrededor de 10 segundos, en 4 rondas, en cada ronda se debe compactar con 8 golpes, en dirección perpendicular a la anterior, como se indica en al figura 1. La presión de compactación debe ser solo la suficiente para asegurar un llenado uniforme de los moldes y se deben completar 4 rondas de apisonado del mortero (32 golpes) en un cubo antes de pasar al siguiente. Una vez terminada la compactación de la primera capa en todos los compartimentos cúbicos, llenar los compartimentos con el mortero restante y compactar como se ha especificado para la primera capa. Durante la compactación de la segunda capa, mediante el compactador y los dedos con las manos enguantadas, colocar nuevamente al interior el mortero que haya rebosado sobre el borde superior de los moldes después de cada ronda de compactación, hasta completar cada una de las rondas y antes de empezar la siguiente ronda de apisonado. Al finalizar la compactación, la superficie de mortero en todos los cubos debe sobresalir ligeramente sobre el borde de los moldes. Retirar con una espátula el mortero que ha rebosado sobre el borde de los moldes y alisar los cubos pasando una vez el lado plano de la espátula (con el borde guía ligeramente levantado), a través de la superficie de cada cubo en sentido perpendicular con el largo del molde; luego, con el propósito de nivelar el mortero y hacer que el mortero que sobresale del borde del molde sea de espesor más uniforme, se pasa suavemente el lado plano de la espátula (con el borde guía ligeramente levantado) una vez a lo largo de la longitud del molde. Cortar el mortero hasta una superficie plana, coincidente con el borde del molde pasando el borde recto de la espátula (sostenida casi perpendicularmente al molde) con un movimiento de aserrado a lo largo del molde.

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FIGURA 1. Orden de apisonado al moldear los especímenes de ensayo

6.6.4.3 Métodos alternativos. Puede utilizarse cualquier método de compactación que cumpla con los requisitos de calificación de esta sección. El método de compactación puede consistir en un procedimiento, equipo y dispositivos de compactación específicos, seleccionados y utilizados de manera consecuente por un laboratorio particular. El tamaño de la amasada de mortero para este método puede ser modificado para adaptarse al equipo particular, siempre que la dosificación se mantenga en la misma proporción dada en 6.6.1.2.

a) Se requieren calificaciones separadas para las siguientes clasificaciones:

Clase A. Cementos sin incorporadores de aire. Para utilizar en hormigón, tal como el comercializado bajo las normas NTE INEN 152, NTE INEN 490 y NTE INEN 2 380.

Clase B. Cementos con incorporadores de aire. Para utilizar en hormigón, tal como el comercializado bajo las normas NTE INEN 152, NTE INEN 490 y NTE INEN 2 380.

Clase C. Cementos para mampostería, mortero y estuco. Tal como los comercializados bajo las normas NTE INEN 1 806 y ASTM C 1 328 y ASTM C 1 329.

b) Un método alternativo puede ser utilizado sólo para ensayar los tipos de cementos dados en a), para el cual ha sido calificado.

c) Se puede utilizar además para las determinaciones del índice de actividad de resistencia para puzolanas, cenizas volantes y escoria, tal como las comercializadas bajo las normas ASTM C 618 y C 989, siempre que el método alternativo haya calificado para ambas clases de cementos: Clase A y Clase C.

6.6.4.4 Procedimiento de calificación. Comprar muestras de cemento en el CCRL que hayan sido utilizadas en el Programa de Eficiencia (PSP). Se necesitan cuatro muestras (de 5 kg cada una) de la clase a ser calificada para completar una sola calificación. (Ver nota 8).

a) En un día, preparar amasadas para réplicas de 6 o 9 cubos utilizando uno de los cementos, fabricar un mínimo de 36 cubos. Completar una ronda de ensayos sobre cada cemento en diferentes días. Almacenar y ensayar todos los especímenes como se prescribe en las secciones siguientes. Ensayar todos los cubos a la edad de 7 días.

b) Tabular los datos de resistencia a la compresión y completar el análisis matemático indicado en el Anexo A.

__________

NOTA 8. Es recomendable preparar una muestra grande y homogénea de cemento al momento de la calificación para utilizar como un patrón secundario y para la evaluación del método. Los ensayos frecuentes de esta muestra darán aviso temprano sobre cualquier cambio en el comportamiento de los equipos.

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6.6.4.5 Recalificación del método alternativo de compactación:

a) La recalificación del método alternativo debe realizarse si:

a.1) Hay evidencia de que el método no puede proveer datos de acuerdo con los requisitos de la tabla 2.

a.2) Los resultados difieren del promedio final informado de una muestra CCRL-PSP con un rango de 3 o menos.

a.3) Los resultados difieren del valor aceptado de una muestra de referencia conocida, con valores establecidos de resistencia en mas del doble de los valores 1s% de multilaboratorios de la tabla 2.

b) Antes de empezar el procedimiento de recalificación, evaluar todos los aspectos de la fabricación de cubos y proceso de ensayo para determinar si el resultado discordante se debe a algún error sistemático o solo a un evento ocasionado por azar.

c) También debe recalificarse el método si el equipo de compactación ha sido reubicado, modificado significativamente, reparado o ha sido recalibrado, recalificar el equipo de acuerdo con 6.6.4.4

TABLA 2. Precisión Edad de ensayo, (días) Coeficiente de variación. 1s% A Rango aceptable de resultados de ensayos d2s% A Cementos portland

Relación agua/cemento constante: Un solo laboratorio

Multilaboratorios

Cementos compuestos Mortero de fluidez constante: Un solo laboratorio

Multilaboratorios

Cemento para mampostería Mortero de fluidez constante: Un solo laboratorio Multilaboratorios Prom Prom Prom Prom Prom Prom 3 7 3 7 3 7 28 3 7 28 7 28 7 28 4,0 3,6 3,8 6,8 6,4 6,6 4,0 3,8 3,4 3,8 7,8 7,6 7,4 7,6 7,9 7,5 7,7 11,8 12,0 11,9 11,3 10,2 10,7 19,2 18,1 18,7 11,3 10,7 9,6 10,7 22,1 21,5 20,9 21,5 22,3 21,2 21,8 33,4 33,9 33,7  A

Estos límites representan, respectivamente, los límites (1s%) y (d2s%) descritos en la norma ASTM C 670.

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6.6.5 Almacenamiento de los especímenes de ensayo.

6.6.5.1 Completado de moldeo, inmediatamente colocar las muestras de ensayo en el gabinete húmedo o cámara de curado, mantener todas las muestras de ensayo, inmediatamente después de moldeadas, en los moldes sobre las placas de base, de 20 a 72 horas, con las caras superiores expuestas al aire húmedo, pero protegidas contra la eventual caída de gotas de agua.

6.6.5.2 Si los especímenes se retiran de los moldes antes de 24 horas, deben dejarse en las estanterías del gabinete húmedo o cámara de curado hasta que se complete este tiempo, luego las muestras que no van a ensayarse a las 24 horas deben sumergirse en agua saturada con cal, dentro de tanques de almacenamiento construidos de materiales resistentes a la corrosión. El agua de almacenamiento debe mantenerse limpia cambiándola cuando se requiera.

6.7 Procedimiento

6.7.1 Determinación de la resistencia a la compresión.

6.7.1.1 Ensayar las muestras inmediatamente después de retirarlas del gabinete húmedo, en el caso de las muestras de 24 horas de edad, o del agua de almacenamiento, en el caso de todas las otras muestras. Todas las muestras de ensayo correspondientes a determinada edad de ensayo deben ensayarse dentro de las tolerancias permisibles de tiempo que se indica en la tabla 3.

TABLA 3. Tolerancia admisible para la edad de ensayo de cubos.

Edad de ensayo Tolerancia admisible

24 horas ± ½ hora

3 días ± 1 hora

7 días ± 3 horas

28 días ± 12 horas

6.7.1.2 Si se retira del gabinete húmedo más de una muestra a la vez para los ensayos de 24 horas, deben mantenerse cubiertas con un paño húmedo hasta el momento del ensayo. Si se retira del agua del tanque de almacenamiento más de una muestra a la vez para ensayarse, deben mantenerse en agua a una temperatura de 23 °C ± 2 °C y a una prof undidad suficiente para sumergir completamente todas las muestras, hasta el momento del ensayo.

6.7.1.3 Secar cada muestra hasta una condición de superficie seca y eliminar los granos sueltos de arena u otras incrustaciones, de las caras que estarán en contacto con los bloques de apoyo de la máquina de ensayo. Controlar las caras aplicando una regla, si hay una curvatura apreciable, se debe esmerilar la cara o caras, hasta lograr superficies planas o se descarta la muestra. Debe hacerse un control periódico del área de la sección transversal de las muestras. (Ver nota 9).

6.7.1.4 Colocar cuidadosamente la muestra en la máquina de ensayo, bajo el centro del cabezal de apoyo superior, de manera que la carga se aplique a dos caras del cubo previamente medidas y que estaban en contacto con las superficies planas del molde. Antes del ensayo de cada cubo debe asegurarse que el cabezal apoyado en la esfera esté libre para bascular. No utilizar materiales de amortiguamiento o cojín (ver nota 10). Llevar el cabezal asentado en una esfera hasta que haga contacto uniforme con la superficie del espécimen. Aplicar la velocidad de carga con un incremento uniforme de velocidad entre los cabezales superior e inferior hasta alcanzar una carga sobre el espécimen entre el rango de 900 a 1.800 N/s, esta velocidad de aplicación de carga debe ser alcanzada durante la primera mitad de la carga máxima estimada y no se debe reajustar la velocidad de carga en la última mitad de la carga, especialmente mientras el cubo está rápidamente fluyendo antes de la falla. Debe registrarse la carga total máxima indicada por la máquina de ensayo.

____________

NOTA 9. Caras de los especímenes. Se obtendrán resultados mucho mas bajos que la resistencia verdadera cuando se aplica la carga sobre las caras del espécimen cúbico que no son superficies verdaderamente planas, por lo tanto, es esencial que los moldes para las muestras se mantengan escrupulosamente limpios, pues de otro modo se formarán grandes irregularidades en las superficies. Los instrumentos para la limpieza de los moldes deben ser siempre más suaves que el metal de los moldes para evitar desgaste. En el caso que sea necesario esmerilar las caras de la muestra, esto puede hacerse mejor frotando la muestra sobre un paño o una lámina de papel de lija fino, pegado a una superficie plana, utilizando solo una presión moderada. Cuando es necesario esmerilar más de unos cuantos centésimos de milímetro, se recomienda desechar el cubo. NOTA 10. Es conveniente aplicar una capa muy delgada de un aceite mineral ligero de buena calidad al apoyo esférico del cabezal superior.

(12)

6.8 Cálculos

6.8.1 La resistencia a la compresión de morteros en cubos de 50 mm de arista se calcula mediante la siguiente ecuación:



=

Donde:

fm = Resistencia a la compresión en MPa. P = Carga total máxima de la falla, en N.

A = Área de la sección transversal del cubo a la que se aplica la carga, en mm².

6.8.2 Si la sección transversal de una muestra varía en más de1,5 % de la nominal, utilice el área real para el cálculo de la resistencia a la compresión. La resistencia a la compresión de todos los especímenes de ensayo aceptables, hechos de la misma muestra y ensayados al mismo periodo debe ser promediada y reportada con una aproximación de 0,1 MPa (ver numeral 6.9)

6.9 Informe. Se debe elaborar un informe que contenga por lo menos los siguientes datos: a) marca y tipo de cemento,

b) fechas de fabricación, muestreo y ensayo, c) nombre del laboratorista que efectuó el ensayo,

d) la fluidez al 1 % más cercano y el agua utilizada al 0,1 % más cercano. El promedio de la resistencia a la compresión de todos los especimenes de la misma muestra debe ser reportado con una aproximación de 0,1 MPa,

e) cualquier otro detalle necesario para la completa identificación de la muestra ensayada. 6.10 Especímenes defectuosos y repetición de ensayos

6.10.1 En la determinación de la resistencia a la compresión, no se debe considerar los especímenes que son evidentemente defectuosos.

6.10.2 El rango de resistencia máximo permisible entre especímenes de la misma amasada de mortero y a la misma edad de ensayo es de 8,7% del promedio, cuando la edad de ensayo es representada por tres cubos y 7,6% cuando la edad de ensayo es representada por dos cubos. (Ver nota 11).

6.10.3 Si el rango de tres especímenes excede el máximo admisible descrito en 6.10.2, se debe descartar el resultado que más difiera del promedio y verificar el rango de los dos especímenes restantes. Si después de rechazar los cubos defectuosos o los valores de la resistencia, quedan menos de dos valores para el cálculo de la resistencia a la compresión, debe realizarse una nuevo ensayo de la muestra (ver nota 12).

6.11 Precisión y desviación

6.11.1 Precisión. Los parámetros de precisión para este método de ensayo están listados en la tabla 2 y están basados en resultados del Programa de Muestras del Cement and Concrete Reference Laboratory, desarrollados a partir de datos donde un resultado de ensayo es el promedio de ensayos de resistencia a la compresión de tres cubos moldeados de una sola amasada de mortero y ensayados a la misma edad. No se notará un cambio significativo en la precisión cuando el resultado de un ensayo es el promedio de dos cubos en vez de tres.

____________

NOTA 11. La probabilidad de exceder estos rangos es 1 en 100 cuando el coeficiente de variación dentro de la amasada es 2,1%, que es un promedio para laboratorios participantes en los programas de muestreo de referencia de cemento portland y cemento para mampostería del Cement and Concrete Reference Laboratory.

NOTA 12. Los resultados de resistencia confiables dependen de la observancia cuidadosa de todos los requisitos y procedimientos especificados. Los resultados erráticos para un período de ensayo dado indican que alguno o algunos de los requisitos y procedimientos no han sido cuidadosamente observados; por ejemplo, aquellos que cubren el ensayo de especímenes como se describe en 6.7.1.3 y 6.7.1.4. El centrado inapropiado de los especímenes resultantes en fracturas oblicuas o movimiento lateral de uno de los cabezales de la máquina de ensayo durante la carga causará resultados de resistencia más bajos.

(13)

6.11.2 Estos parámetros de precisión son aplicables a morteros hechos con cementos compuestos y ensayados a las edades señaladas. Los límites apropiados son, posiblemente, algo mayores para ensayos a edades tempranas y ligeramente menores para ensayos a edades mayores.

6.11.3 Desviación. El procedimiento en este método de ensayo no tiene desviación porque el valor de la resistencia a la compresión está definido en términos del método de ensayo.

(14)

ANEXO A

(Información obligatoria)

ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS DE ENSAYO PARA CALIFICACIÓN DE MÉTODOS DE COMPACTACIÓN ALTERNATIVOS.

A.1 Cálculo de la media de la desviación estándar dentro de una amasada y eliminación de resultados defectuosos o fuera de límites. Tabular los resultados para cada muestra de cemento (o ronda) en hojas separadas, listar los resultados de cada amasada en columnas y completar los cálculos según se muestra en la tabla 4.

A.1.1 Se debe eliminar los resultados defectuosos o fuera de límites de los datos de ensayo y repetir los cálculos hasta que ningún valor quede fuera del rango normal.

A.1.2 Tabular la resistencia de los cubos luego de eliminar todos los resultados defectuosos o fuera de límites y completar los cálculos mostrados en la tabla 5.

A.2 Resumen de resultados. Se debe reunir los resultados de las cuatro rondas y completar los cálculos mostrados en la tabla 6. El número de resultados defectuosos o fuera de límites no debe exceder el 5 % del número total de ensayos cuando se redondee al número entero más cercano (por ejemplo: 4 rondas × 4 amasadas × 9 cubos = 144 ensayos × 5/100 = 7,2 ó 7).

A.3 Calificación de la precisión. Calcular el error relativo dentro de la amasada (RWBE %) mostrado en la tabla 6, este valor debe ser menor que el 2,1 % para cumplir con el límite establecido en la nota 11 de esta norma.

A.4 Calificación de la desviación. Los resultados de ensayos reunidos en la tabla 6 son contrastados con tres límites para demostrar una calificación aceptable. Los límites han sido establecidos estadísticamente por análisis de los datos históricos CCRL y son dados en la tabla 7.

TABLA 4. Ejemplo utilizando una amasada de 9 cubos Ronda: 2

Muestra CCRL # 140 Resistencia media de la industria, X i = 32,923

Fecha de elaboración: ____________________

Resistencias a los 7 días, en MPa

A B C D E Amasada N° Cubo 1 Cubo 2 Cubo 3 Cubo 4 Cubo 5 Cubo 6 Cubo 7 Cubo 8 Cubo 9 1 33,0 33,9 33,4 33,1 33,0 32,8 33,6 31,5 33,6 2 34,3 32,5 34,0 33,8 33,4 33,7 32,6 32,1 34,3 3 34,4 34,0 34,1 34,0 34,2 31,8 33,9 33,0 33,4 4 33,2 34,0 33,8 33,8 34,0 33,1 32,8 33,3 34,4 Media, Xb SDb Nb 33,10 0,70 9 33,42 0,82 9 33,65 0,81 9 33,60 0,52 9 (Nb-1)SDb² 3,900 5,369 5,282 2,180 Nr Xr SDr MND 36 33,44 0,692 1,703 Rango normal Máximo Mínimo Resultados defectuosos o fuera de límites 34,81 31,40 Ninguno 35,12 31,71 Ninguno 35,35 31,94 Cubo 6 35,30 31,89 Ninguno

(15)

Donde:

Xi = resistencia media de industria (CCRL),

Xb = media de los valores de ensayo en un sola amasada,

SDb = desviación estándar de una sola amasada

SDb =







Nb = número de ensayos por amasada,

(Nb−1)SDb² = cálculo intermedio,

Nr = número total de ensayos por ronda,

Xr = media general de los valores de ensayo obtenidos por ronda, MPa,

SDr = desviación estándar media de la ronda

SDr =









MND = desviación máxima normal: utilice la función de Excel® "=DISTR.NORM.INV (1−0,25/Nr;0;SDr)" o equivalente, o utilice tablas de estadística para hallar la distribución normal

inversa integrada para un valor de integral de (1−0,25/nr) en una distribución normal con  = SDr.

Rango normal:

Máximo = (Xb + MND).

Mínimo = (Xb− MND).

Resultados defectuosos o fuera de límites = cualquier valor de ensayo que cae fuera del rango calculado normal.

A.5 Fundamento de los límites dados en A.4:

A.5.1 La precisión de laboratorios múltiples (1s%) para el promedio de n amasadas está dada por:

   





=

A.5.2 El límite para la desviación de las rondas individuales (las fallas no están admitidas cuando se realizan 4 rondas) es 1,2 s%ML,n, utilizado en la NTE INEN 160.

A.5.3 La precisión multilaboratorio (1s%) para la media de 4 rondas es 0,5 s% ML,n.

A.5.4 El límite para la desviación de la media de 4 rondas (95 % de confianza) es 1,96 veces la desviación, o 0,98 s%ML,n.

A.5.5 Los valores para s%ML y s%SO para cemento clases A y C (cementos sin incorporador de aire

para hormigón y cementos para mortero respectivamente) son los valores a 7 días en la indicación de precisión de esta norma, no hay datos para cemento clase B (cementos con incorporador de aire para hormigón). Trabajando con la suposición de que el valor de esta cantidad está relacionado con el contenido de aire, los valores adoptados para clase B son la media de los valores de A y C.

(16)

TABLA 5. Datos de ensayo después de la eliminación de los resultados defectuosos o fuera de límites

(Ejemplo utilizando una amasada de 9 cubos) Ronda: 2

Muestra CCRL # 140 Resistencia media de la industria, X i = 32,923

Fecha de elaboración: ________________ Datos de cubos sin corrección: Resistencias a los 7 días, en MPa

A B C D E Amasada N° Cubo 1 Cubo 2 Cubo 3 Cubo 4 Cubo 5 Cubo 6 Cubo 7 Cubo 8 Cubo 9 1 33,0 33,9 33,4 33,1 33,0 32,8 33,6 33,5 33,6 2 34,3 32,5 34,0 33,8 33,4 33,7 32,6 32,1 34,3 3 34,4 34,0 34,1 34,0 34,2 33,9 33,0 33,4 4 33,2 34,0 33,8 33,8 34,0 33,1 32,8 33,3 34,4 Media, Xbv SDbv Nbv 33,10 0,70 9 33,42 0,82 9 33,89 0,46 8 33,60 0,52 9 (Nbv-1)SDbv² 3,900 5,369 1,455 2,180 Nrv Xrv Xi SDrv Er, MPa REr, % 35 33,55 32,92 0,62 0,57 1,71 Donde:

Xbv = media de los valores de ensayos válidos obtenidos por amasada, MPa,

Xi = resistencia media de la industria (CCRL), MPa,

SDbv =





   

Nbv = número de ensayos válidos por amasada,

(Nbv−1)SDbv² = cálculo intermedio,

Nrv = número total de ensayos válidos de la ronda,

Xrv = media general de los ensayos válidos para la ronda, MPa,

SDrv = desviación estándar media de la ronda

SDrv=



   



Er = error = (Xi – Xrv), en MPa, y

REr = error relativo para la ronda, % = 100(Er/Xrv).

A.5.6 Para las condiciones aplicables, las ecuaciones de arriba dan lo siguiente:

(17)

TABLA 6. Resumen de resultados.

Derivación de límites para la tabla 7

Clase de cemento A B C A B C

Amasadas por ronda (n) 6 6 6 4 4 4

Un solo operador s% (una sola amasada) 3,6 5,75 7,9 3,6 5,75 7,9 Multilaboratorios s% (una sola amasada) 6,4 9,1 11,8 6,4 9,1 11,8 Multilaboratorios s% (n amasadas) 5,5 7,4 9,3 5,6 7,6 9,6 Límite para desviación de una sola ronda, % 6,6 8,9 11,2 6,7 9,1 11,5 Límite para desviación de la media de cuatro rondas,% 5,4 7,3 9,2 5,5 7,5 9,4

A B CCRL, # C Día D Xi, MPa E Xrv,MPa F REr, % G Nrv H SDrv I (Nr-1)SDr² Ronda 1 Ronda 2 Ronda 3 Ronda 4 139 140 141 142 1 2 3 4 28,47 32,92 32,64 32,24 30,42 33,55 33,14 33,01 6,85 1,71 1,53 2,39 36 35 34 36 0,97 0,62 0,47 0,51 32,93 13,07 7,29 9,10 REr máximo, % 6,85 REr medio, % 3,17 GMWBE, MPa 0,65 RWBE 2,01 RWBW máximo, % A 2,1

Precisión del ensayo Pasa

Donde:

Xr = resistencia media de la industria, MPa,

Xrv = valor medio general de los ensayos válidos de una ronda,

RErv, % = error relativo = 100 (Xi – Xrv),

Nrv = número total de ensayos válidos de la ronda,

SDrv = desviación estándar media de una ronda

SDrv =



   



(Nr−1)SDr² = cálculo intermedio,

Xg = valor medio general de todos los ensayos válidos (4 rondas),

Ng = número total de ensayos válidos en 4 rondas,

GMWBE = error medio general dentro de la amasada, MPa

GMWBE =



  



RWBE = error relativo dentro de la amasada, % = 100(GMWBE / Xg), y

RWBE máx = máximo RWBE admisible = 2,10 % (ver nota 11).

A

Ver nota 10

(18)

TABLA 7. Requisitos de calificación de la desviación Amasadas de 6 cubos (Mínimo de 6 amasadas por ronda) Amasadas de 9 cubos (Mínimo de 4 amasadas por ronda) Clasificación de cemento

[ver numeral 6.6.4.3, literal a)]

A B C A B C

Error relativo máximo admisible para 4 o 6 amasadas, MAREr %

6,6 8,9 11,2 6,7 9,1 11,5

Error relativo máximo admisible medio de 4 rondas de 4 o 6 amasadas, defectos<5%, GRE%

5,4 7,3 9,2 5,5 7,5 9,4

Límite de confianza mínimo

admisible, MACL,% 95 95 95 95 95 95

TABLA 8. Ensayos de desviación

(Ejemplo utilizando amasadas de 9 cubos, cemento clase A) MREr %, el valor de error relativo máximo de 4 rondas

MAREr %, MREr máximo admisible de la Tabla 7 GRE %, el REr % promedio de las cuatro rondas Límite máximo de MGREg % de la tabla 7 Límite de confianza de la desviación, CL %

Límite de confianza mínimo admisible, MACL % (de la tabla 7)

Los resultados de arriba indican que los datos no demuestran cumplimiento. 6,85 6,7 Falla 3,17 5,5 Pasa 96,99 95 Pasa Donde:

MREr, % = error relativo máximo, % obtenido para cualquier ronda (a partir de los valores en la columna F, tabla 6)

MAREr, % = error relativo máximo admisible, % de cualquier ronda (tabla 7) GRE, % = promedio general de los REr, % valores de las cuatro rondas,

MAREg, % = GRE máximo admisible, % valor (promedio de la columna F, tabla 6), y

CL, % = límite de confianza de la desviación, % de confianza con la que puede ser establecido que el error de la media de 4 rondas es distinto de cero. Se lo puede calcular utilizando la función del Excel® “=PRUEBA.T(rango de datos promedios de la industria;rango de valores obtenidos;1;1)” o equivalente, o utilice tablas de estadística para encontrar la confianza en un ensayo correspondiente de un par de valores t de una cola, en el conjunto de errores de ronda.

__________

NOTA. El método de calificación falla en la desviación si: (1) el MREr excede el % límite MAREr; o si (2) el GRE, % excede el limite MGREg y el CL, % excede el 95%.

(19)

APÉNDICE Z

Z.1 DOCUMENTOS NORMATIVOS A CONSULTAR

Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 151 Cemento. Definición de términos relacionados con el cemento hidráulico.

Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 152 Cemento portland. Requisitos

Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 155 Cementos. Preparación de pastas y morteros de consistencia plástica. Método mecánico.

Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 160 Cementos hidráulicos. Métodos de ensayo para el análisis químico.

Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 198 Cementos. Determinación de la resistencia a flexión y la compresión de morteros.

Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 490 Cementos hidráulicos compuestos. Requisitos

Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 873 Arena normalizada. Requisitos

Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 1 806 Cemento de albañilería. Requisitos

Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 2 380 Cementos hidráulicos. Requisitos de desempeño

Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 2 500 Especificaciones para mesa de flujo usada en ensayos de cemento hidráulico.

Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 2 502 Cemento hidráulico. Determinación del flujo en morteros.

ASTM C 511 Especificaciones para gabinetes húmedos, cámaras

de curado y tanques de almacenamiento en agua, usados en los ensayos de cementos hidráulicos y hormigón.

ASTM C 618 Especificaciones para cenizas volantes de carbón y

puzolanas naturales crudas o calcinadas para uso en hormigón.

ASTM C 670 Práctica para la preparación de informes de

precisión y desviación para métodos de ensayo para materiales de construcción.

ASTM C 989 Especificaciones para escoria granulada de altos

hornos para utilización en hormigón y morteros.

ASTM C 1 005 Especificaciones para masas de referencia y

aparatos para determinar masa y volumen usados en ensayos físicos de cementos hidráulicos.

ASTM C 1 328 Especificaciones para cemento plástico (estuco).

ASTM C 1 329 Especificaciones para cemento para mortero.

Z.2 BASE DE ESTUDIO

ASTM C 109/C 109M – 07. Standard Test Methods for Compressive Strength of Hydraulic Cement Mortars (Using 2-in. or 50-mm Cube Specimens). American Society for Testing and Materials. Philadelphia, 2007.

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