INSTITUTO ECUATORIANO DE NORMALIZACIÓN
Quito - Ecuador
NORMA TÉCNICA ECUATORIANA NTE INEN 195:2009 Segunda revisión
CEMENTO HIDRÁULICO. DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE AIRE EN MORTEROS.
Primera Edición
STANDARD TEST METHOD FOR AIR CONTENT OF HYDRAULIC CEMENT MORTAR.
First Edition
DESCRIPTORES: Materiales de construcción y edificación, cemento, mortero, contenido de aire, ensayo.
CO 02.02-314
CDU: 666.94:620.1:666.9.017 CIIU: 3692
ICS: 91.100.10
Ecuatoriana Voluntaria
DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE AIRE EN MORTEROS
195:2009 Segunda revisión
2009-07
1. OBJETO
1.1 Esta norma establece el método de ensayo para determinar el contenido de aire en morteros de cemento hidráulico.
2. ALCANCE
2.1 El propósito de esta norma es determinar si el cemento hidráulico bajo ensayo, cumple o no con los requisitos de, incorporación o no incorporación de aire, de la norma aplicable para cemento hidráulico para la cual se está realizando el ensayo. El contenido de aire en el hormigón está influenciado por muchos otros factores, distintos del potencial del cemento para incorporar aire.
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. DISPOSICIONES GENERALES
3.1 Mantener la temperatura ambiente del laboratorio y los materiales secos en 23,0 °C ± 4,0 °C.
3.2 Si se está calibrando el recipiente, acondicionar éste y el agua de mezclado a 23,0 °C ± 2,0 °C.
3.3 Mantener la humedad relativa del laboratorio, por lo menos al 50 %.
4. MÉTODO DE ENSAYO
4.1 Resumen. Preparar un mortero con arena normalizada y el cemento a ser ensayado, utilizando un contenido de agua suficiente para dar el flujo requerido. Compactar el mortero dentro de un recipiente de volumen conocido y determinar su masa. Calcular el contenido de aire a partir de la densidad medida del mortero, las densidades conocidas de los componentes y las proporciones de la mezcla.
4.2 Equipo
4.2.1 Mesa de flujo, molde de flujo y calibrador. Deben cumplir la NTE INEN 2 500.
4.2.2 Recipiente de medida. Un recipiente cilíndrico que tenga un diámetro interior de 76 mm ± 2 mm y una profundidad aproximadamente de 88 mm, cuya calibración se ha determinado con agua para contener 400 cm3 ± 1 cm³ a 23,0 °C ± 2,0 °C (ver nota 1). Para el p ropósito de este ensayo, la capacidad del recipiente en cm³, es la masa del contenido de agua del recipiente en gramos, dividido para 0,9976, sin realizar ninguna corrección en la masa debido al efecto de empuje del aire. El recipiente debe tener paredes de espesor uniforme. Los espesores de la pared y del fondo no deben ser menores a 2,9 mm. La masa total del recipiente vacío no debe ser mayor a 900 g. El recipiente debe estar elaborado con un metal no atacable por el mortero de cemento.
__________
NOTA 1. Calibrar el recipiente de 400 cm³ llenándolo con agua destilada a 23,0 °C ± 2,0 °C hasta un pu nto en donde el menisco se extienda apreciablemente sobre el borde del recipiente, colocando una lámina de vidrio limpia sobre el recipiente y dejando que el exceso de agua sea expulsada. La ausencia de burbujas de aire mirando a través del vidrio, asegura que el recipiente está completamente lleno. Hay que secar cuidadosamente el exceso de agua de los lados del recipiente, antes de pesar.
(Continúa) DESCRIPTORES: Materiales de construcción y edificación, cemento, mortero, contenido de aire, ensayo.
Instituto Ecuatoriano de Normalización, INEN – Casilla 17-01-3999 – Baquerizo Moreno E8-29 y Almagro – Quito-Ecuador – Prohibida la reproducción
NTE INEN 195 2009-07
4.2.3 Mezcladora, tazón y paletas. Deben cumplir con lo indicado en la sección Equipos de la NTE INEN 155.
4.2.4 Enrasador. Una regla de borde recto de por lo menos 200 mm de largo y no menos de 1,5 mm y no más de 3,5 mm de espesor.
4.2.5 Masas y balanzas. Deben cumplir con la norma ASTM C 1 005. Evaluar la precisión de la balanza y su exactitud para una carga total de 2 kg.
4.2.6 Probetas de cristal graduadas. Probetas graduadas de 250 cm³ de capacidad que cumplan los requisitos de las normas ASTM E 438 y E 694.
4.2.7 Compactador. Debe cumplir con los requisitos del método de ensayo de la NTE INEN 488. La cara compactadora debe ser plana y formar ángulo recto con el eje longitudinal del compactador.
4.2.8 Mazo para golpear. Una pieza de madera dura con un diámetro aproximado de 16 mm y una longitud aproximada de 152 mm.
4.2.9 Cuchara. Una cuchara de metal, de al menos de 230 mm de largo y con un cuenco de aproximadamente 100 mm de largo.
4.3 Materiales
4.3.1 Arena normalizada. Utilizar arena de sílice natural, conforme a los requisitos de graduación indicados en la NTE INEN 873, para arena 20 – 30.
4.4 Muestreo. Muestrear el cemento de acuerdo con la NTE INEN 153.
4.5 Procedimiento (ver nota 2)
4.5.1 Mezcla. Dosificar el mortero estándar utilizando 350 g de cemento por cada 1 400 g de arena normalizada 20 – 30 y suficiente agua para producir un flujo de 87 ½ % ± 7 ½ % cuando se determine de acuerdo con 4.5.3
4.5.2 Mezclado del mortero. Mezclar el mortero de acuerdo con la NTE INEN 155.
4.5.3 Determinación del flujo.
4.5.3.1 Secar cuidadosamente la plancha de la mesa de flujo y colocar el molde de flujo en el centro de ella.
4.5.3.2 Utilizando la cuchara, colocar una capa de mortero de alrededor de 25 mm de espesor en el molde y compactar 20 veces con el compactador. La presión de compactación debe ser solo la suficiente para asegurar un llenado uniforme del molde.
4.5.3.3 Sobrellenar el molde con mortero, aproximadamente unos 20 mm sobre el borde y compactar como se especificó para la primera capa.
4.5.3.4 Cortar el exceso de mortero hasta una superficie plana nivelada con el borde del molde, pasando el enrasador con un movimiento de vaivén a través del borde.
4.5.3.5 Secar y limpiar la mesa alrededor del molde, cuidando especialmente de eliminar el agua.
4.5.3.6 Un minuto después de haber terminado la operación de mezclado, levantar el molde, inmediatamente dejar caer la mesa 10 veces de acuerdo con la NTE INEN 2 500.
___________
NOTA 2. Esta norma se refiere a los cementos hidráulicos que cumplen con las normas NTE INEN 152, NTE INEN 490 y NTE INEN 2 380. Los cementos para mampostería (ver NTE INEN 1 806), cementos para morteros (ver norma ASTM C 1 329), y cementos plásticos (ver norma ASTM C 1 328) requieren diferentes tipos de arena, masa y flujo. Refiérase a la norma aplicable.
(Continúa)
4.5.3.7 El flujo es el incremento resultante del diámetro promedio de la masa de mortero, expresado como un porcentaje del diámetro original, determinado con el calibrador, medido en por lo menos cuatro diámetros a intervalos aproximadamente equidistantes. Debe hacerse morteros de prueba con varios porcentajes de agua hasta que se obtenga el flujo especificado. Cada intento se debe realizar con mortero fresco.
4.5.4 Masa para 400 cm³ de Mortero.
4.5.4.1 Cuando se haya encontrado la cantidad de agua de mezclado que produce un flujo de 87½ %
± 7½ %, inmediatamente determinar la masa para 400 cm³ de mortero, usando el mortero sobrante en el tazón de mezclado después que el flujo ha sido alcanzado. Para la determinación de la masa para 400 cm³, no usar la porción del mortero empleada en la determinación del flujo.
4.5.4.2 Utilizando la cuchara, colocar cuidadosamente el mortero dentro del recipiente de 400 cm³ en tres capas iguales.
4.5.4.3 Compactar cada capa 20 veces alrededor de la superficie interior del recipiente. Para la capa final de mortero, sobrellenar el recipiente de 400 cm³ aproximadamente 20 mm. La posición del compactador debe ser tal que esté perpendicular a la superficie interior del recipiente. Cada capa es compactada en una vuelta completa (rotación) solamente con la presión suficiente para llenar adecuadamente el recipiente y eliminar los vacíos dentro del mortero.
4.5.4.4 Después que el recipiente ha sido llenado y compactado en la forma arriba descrita, con el objeto de eliminar el aire extraño atrapado (ver nota 3), golpear suavemente con el lado del mazo alrededor del exterior del recipiente, una vez en cinco puntos diferentes a espacios aproximadamente iguales. No se dejará ningún espacio visible entre el mortero y la superficie interior del recipiente como resultado de la operación de compactación.
4.5.4.5 Cortar el mortero hasta una superficie plana, nivelada con el borde del recipiente, pasando el enrasador con un movimiento de vaivén a través del borde del recipiente, realizar dos pasadas sobre toda la superficie, la segunda pasada debe hacerse con un ángulo recto respecto a la primera. Si en la operación de alisado, granos sueltos de arena provocan que el enrasador se levante de la superficie del recipiente, estos granos deben retirarse y repetir la operación.
4.5.4.6 Completar la operación total de llenado y alisado del recipiente dentro de 1½ minutos. Limpiar todo el mortero y agua adheridos al exterior del recipiente. Determinar la masa del recipiente y su contenido. Restar la masa del recipiente y registrar la masa del mortero en gramos.
4.6 Cálculos
4.6.1 Calcular el contenido de aire del mortero con la siguiente fórmula que está basada en las proporciones de la mezcla dadas en 4.5.1, tomando la gravedad específica del cemento portland como 3,15 y de la arena normalizada 20 – 30 como 2,65. Cuando el cemento hidráulico es diferente que el portland, el valor apropiado de su gravedad específica debe sustituir al de 3,15 y la fórmula debe cambiar consecuentemente:
(2000 4P)
P) (182,7 W
- 100 (%) volumen aire,
de Contenido
+
= + (1)
Donde:
W = masa para 400 cm³ de mortero, g, y
P = valor del porcentaje de agua de mezclado, basado en la masa de cemento utilizado.
4.6.2 El desarrollo de la fórmula se indica en el Apéndice Y.
______________
NOTA 3. Esta operación puede facilitarse colocando el recipiente en un soporte plano firme de diámetro menor que el recipiente mientras se llena y limpia.
(Continúa)
NTE INEN 195 2009-07
4.6.3 Realizar solo una determinación del contenido de aire por cada mezcla. (Ver nota 4)
4.7 Informe de resultados. Se debe elaborar un informe de resultados que contenga los siguientes datos:
a) Tipo y marca del cemento,
b) fechas de fabricación, muestreo y ensayo, c) temperatura y humedad relativa del laboratorio d) temperatura del agua de mezclado
e) cuando este método de ensayo se use para un ensayo de conformidad, reporte el valor del contenido de aire con una aproximación de 1 %.
f) otros detalles necesarios para la completa identificación de las muestras.
4.3 Precisión y desviación.
4.3.1 La desviación estándar para un solo operador en un mismo laboratorio se ha encontrado que es 0,56 % de contenido de aire dentro del rango de 8 % a 19 % de aire. Entonces, los resultados de dos ensayos apropiadamente realizados por el mismo operador sobre mezclas similares no deberían variar en más de 1,6 % de contenido de aire.
4.3.2 La desviación estándar multilaboratorios se ha encontrado que es 1 % de contenido de aire dentro del rango de 8 % a 19 % de aire. Entonces, los resultados de dos laboratorios diferentes sobre mezclas similares no deberían diferenciarse entre ellos en más de 2,8 % de aire.
_____________
NOTA 4. Ocasionalmente algunas personas han experimentado dificultades con este método de ensayo. Estas dificultades usualmente han tomado la forma de valores de contenido de aire anormalmente altos y que pueden ser mayores que el máximo especificado para cemento hidráulico. El potencial de incorporar aire de la arena puede ser reducido lavándola en el laboratorio con agua potable por decantación hasta que se obtenga un líquido que sobrenada puro y sin color. En caso de disputa, se debe utilizar arena recién lavada.
(Continúa)
APÉNDICE Y
DESARROLLO DE LA FÓRMULA PARA EL CÁLCULO DEL CONTENIDO DE AIRE
Contenido de aire, volumen (%) = 100[1 – (Wa/Wc)] (2) Donde:
Wa = masa real por unidad de volumen como ha sido determinada por este método de ensayo.
= W/400 g/cm³, donde W es la masa en gramos de los 400 cm³ de mortero especificados (4.5.4),
Wc = masa teórica por unidad de volumen, calculada sobre la base libre de aire como sigue y utilizando los valores para las cantidades de materiales y gravedades específicas como se da en 4.5.1 y 4.6.1.
y , ) , , (
) , (
, ,
,
,
P 01 0 827 1
P 01 0 5
1 01 0 P 350 65 2
400 1 15 3 350
01 0 P 350 400 1 350
+
= +
× + ×
+
×
× +
= +
P = valor del porcentaje de agua de mezclado, basado en la masa del cemento Sustituyendo por Wa y Wc tenemos:
) , (
) , ,
% ( volumen aire,
de Contenido
, ,
% , volumen aire,
de Contenido
P 01 0 5
P 01 0 827 1 4 100 W
P 01 0 5
P 01 0 827 1 400 1 W 100
+
× +
−
=
+
× +
−
=
) (
) ,
% ( volumen aire,
de Contenido
) (
) , , (
% volumen aire,
de Contenido
P 4 000 2
P 7 W 182 100
P 10 000 5
P 7 W 182 5 2 100
+
− +
=
+
− +
=
NTE INEN 195 2009-07
APÉNDICE Z
Z.1 DOCUMENTOS NORMATIVOS A CONSULTAR
Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 152 Cemento Portland. Requisitos.
Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 153 Cemento hidráulico. Muestreo y cantidad de ensayos.
Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 155 Cementos. Preparación de pastas y morteros de consistencia plástica. Método mecánico.
Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 488 Cemento hidráulico. Determinación de la resistencia a la compresión de morteros en cubos de 50 mm de arista.
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 Cemento hidráulico. Especificaciones para la mesa de flujo usado en ensayos de cemento hidráulico.
Norma ASTM C 1 005 Especificaciones para Masas y Aparatos para Determinar Masa y Volumen Usados en los Ensayos Físicos de Cemento Hidráulico.
Norma ASTM C 1 328 Especificaciones para Cemento Plástico
(Estuco).
Norma ASTM C 1 329 Especificaciones para Mortero de Cemento.
Norma ASTM E 438 Especificaciones para Equipos de Cristal en el
Laboratorio.
Norma ASTM E 439 Especificaciones para Equipos de Cristal
Volumétricos de Laboratorio.
Z.2 BASE DE ESTUDIO
ASTM C 185 – 02 Standard Test Method for Air Content of Hydraulic Cement Mortar. American Society for Testing and Materials. Philadelphia, 2002.
Segunda revisión
ORIGINAL:
Fecha de iniciación del estudio:
REVISIÓN:
Fecha de aprobación anterior del Consejo Directivo 1987-02-25 Oficialización con el Carácter de Obligatorio por Acuerdo Ministerial No..177 del 1987-03-09
publicado en el Registro Oficial No. 723 del 1987-07-06 Fecha de iniciación del estudio: 2008-01-03
Fechas de consulta pública: de a
Subcomité Técnico: Cementos
Fecha de iniciación: 2008-01-18 Fecha de aprobación: 2008-03-14 Integrantes del Subcomité Técnico:
NOMBRES:
Ing. Raúl Camaniero (Presidente) Ing. Jaime Salvador
Ing. Patricia Moreno Ing. Hugo Egüez Sr. Carlos Aulestia Ing. Patricio Ruiz Ing. Luis Quinteros Ing. Raúl Ávila
Ing. Washington Benavides Ing. Guillermo Realpe Ing. Verónica Miranda Ing. Carlos Proaño Ing. Xavier Herrera Ing. Patricio Villena
Ing. Carlos Castillo (Pro Secretario Técnico)
INSTITUCIÓN REPRESENTADA:
FACULTAD DE INGENIERÍA. UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR.
INSTITUTO ECUATORIANO DEL CEMENTO Y DEL CONCRETO - INECYC
HOLCIM ECUADOR S.A. (CEMENTOS) HOLCIM ECUADOR S.A. (AGREGADOS) LAFARGE CEMENTOS S.A.
INDUSTRIAS GUAPÁN S.A.
CEMENTO CHIMBORAZO C.A.
HORMIGONES HÉRCULES S.A.
FACULTAD DE INGENIERÍA. UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR.
FACULTAD DE INGENIERÍA. PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL ECUADOR.
HORMIGONERA EQUINOCCIAL MIDUVI
HORMIGONERA QUITO CIA. LTDA.
CÁMARA DE LA CONSTRUCCIÓN DE QUITO INECYC.
Otros trámites: Esta norma sin ningún cambio en su contenido fue DESREGULARIZADA, pasando de OBLIGATORIA a VOLUNTARIA, según Resolución de Consejo Directivo de 1998-01-08 y oficializada mediante Acuerdo Ministerial No. 235 de 1998-05-04 publicado en el Registro Oficial No. 321 del 1998-05-20
El Directorio del INEN aprobó este proyecto de norma en sesión de 2009-04-24
Oficializada como: Voluntaria Por Resolución No. 037-2009 de 2009-06-30 Registro Oficial No. 645 de 2009-07-30
Instituto Ecuatoriano de Normalización, INEN Instituto Ecuatoriano de Normalización, INEN Instituto Ecuatoriano de Normalización, INEN
Instituto Ecuatoriano de Normalización, INEN ---- Baquerizo Moreno E8 Baquerizo Moreno E8 Baquerizo Moreno E8 Baquerizo Moreno E8----29 y Av. 6 de Diciembre29 y Av. 6 de Diciembre29 y Av. 6 de Diciembre29 y Av. 6 de Diciembre Casilla 17
Casilla 17 Casilla 17
Casilla 17----01010101----3999 3999 3999 3999 ---- Telfs: (593 2)2 501885 al 2 501891 Telfs: (593 2)2 501885 al 2 501891 Telfs: (593 2)2 501885 al 2 501891 Telfs: (593 2)2 501885 al 2 501891 ---- Fax: (593 2) 2 567815 Fax: (593 2) 2 567815 Fax: (593 2) 2 567815 Fax: (593 2) 2 567815 Direcci
Direcci Direcci
Dirección General: Eón General: Eón General: E----Mail:ón General: EMail:Mail:Mail:direcciondireccion[email protected] direccion@inen.gov.ec @inen.gov.ec @inen.gov.ec Área Técnica de Normalización: E
Área Técnica de Normalización: EÁrea Técnica de Normalización: E
Área Técnica de Normalización: E----Mail:Mail:Mail:Mail:normalizacionnormalizacionnormalizacion[email protected] @inen.gov.ec @inen.gov.ec @inen.gov.ec Área Técnica de Certificación: E
Área Técnica de Certificación: E Área Técnica de Certificación: E
Área Técnica de Certificación: E----Mail:Mail:Mail:certificacionMail:certificacioncertificacion[email protected] @inen.gov.ec @inen.gov.ec @inen.gov.ec Área Técnica de Verificación: E
Área Técnica de Verificación: EÁrea Técnica de Verificación: E
Área Técnica de Verificación: E----Mail:Mail:Mail:verificacionMail:verificacionverificacion[email protected] @inen.gov.ec @inen.gov.ec @inen.gov.ec Área Técnica de Servi
Área Técnica de Servi Área Técnica de Servi
Área Técnica de Servicios Tecnológicos: Ecios Tecnológicos: Ecios Tecnológicos: Ecios Tecnológicos: E----Mail:Mail:Mail:inencatiMail:inencatiinencati[email protected]@inen.gov.ec@inen.gov.ec@inen.gov.ec Regional Guayas: E
Regional Guayas: E Regional Guayas: E
Regional Guayas: E----Mail:Mail:Mail:Mail:inenguayasinenguayas[email protected] inenguayas@inen.gov.ec @inen.gov.ec @inen.gov.ec Regional Azuay: E
Regional Azuay: E Regional Azuay: E
Regional Azuay: E----Mail:Mail:Mail:Mail:[email protected][email protected][email protected] [email protected] Regional Chimborazo: E
Regional Chimborazo: ERegional Chimborazo: E
Regional Chimborazo: E----Mail:inenMail:inenMail:inenMail:inenriobambariobambariobambariobamba@@@@ineninenineninen.gov.ec.gov.ec.gov.ec .gov.ec URL:www.inen.gov.ec
URL:www.inen.gov.ecURL:www.inen.gov.ec URL:www.inen.gov.ec
