NORMA TÉCNICA COLOMBIANA
NTC 4043 2000-08-30
CONCRETOS. MÉTODO DE ENSAYO PARA EL MUESTREO Y ENSAYOS DE MORTERO DE INYECCIÓN (GROUT)
E:
CONCRETES. STANDARD TEST METHOD FOR SAMPLING AND TESTING TESTING GROUT
CORRESPONDENCIA: CORRESPONDENCI A:
esta norma es equivalente a la ASTM C 1019-98
DESCRIPTORES:
concreto; inyección.
ensayo;
mortero
de
I.C.S.: 91.100.30 Editada por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC) Apartado 14237 Bogotá, D.C. - Tel. 6078888 - Fax 2221435 Prohibida su reproducción
Primera actualización
PRÓLOGO
El Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC, es el organismo nacional de normalización, según el Decreto 2269 de 1993.
ICONTEC es una entidad de carácter privado, sin ánimo de lucro, cuya Misión es fundamental para brindar soporte y desarrollo al productor y protección al consumidor. Colabora con el sector gubernamental y apoya al sector privado del país, para lograr ventajas competitivas en los mercados interno y externo. La representación de todos los sectores involucrados en el proceso de Normalización Técnica está garantizada por los Comités Técnicos y el período de Consulta Pública, este último caracterizado por la participación del público en general. La NTC 4043 (Primera actualización) fue ratificada por el Consejo Directivo del 2000-08-30. Esta norma está sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto de que responda en todo momento a las necesidades y exigencias actuales. A continuación se relacionan las empresas que colaboraron en el estudio de esta norma a través de su participación en el Comité Técnico 369901 "Concretos, morteros y agregados" a cargo de la STN: ASOCRETO ASOCRETO ASOREMEC ATECON CONCRELAB CONCRETOS DIAMANTE SAMPER CONCRETOS PREMEZCLADOS ICPC
MANUFACTURAS DE CEMENTO SIKA ANDINA S.A. TOXEMENT TUBESA UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA
Además de las anteriores, en Consulta Pública el Proyecto se puso a consideración de las siguientes empresas: AGRECON ASOGRAVAS COMPAÑÍA DE CEMENTOS ARGOS S.A. CONCONCRETO S.A. CONCRETOS DE OCCIDENTE CONINSA CONSTRUCTORA COLPATRIA DIEGO SÁNCHEZ DE GUZMÁN E.A.A.B. ECOPETROL ESCUELA COLOMBIANA DE INGENIERÍA ESCUELA MILITAR DE CADETES GRUPO POA INGENIERÍA DEL CONCRETO
INGENIESA LABORATORIO DE INGENIERÍA CONTECON-URBAR MBT-TECNOCONCRETO METROCONCRETO PROYECTOS & DISEÑOS SUPERINTENDENCIA DE INDUSTRIA Y COMERCIO UNIVERSIDAD AGRARIA UNIVERSIDAD DE LOS ANDES UNIVERSIDAD JAVERIANA UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA UNIVERSIDAD SANTO TOMAS
ICONTEC cuenta con un Centro de Información que pone a disposición de los interesados normas internacionales, regionales y nacionales. DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN
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NTC 4043 (Primera actualización)
CONCRETOS. MÉTODO DE ENSAYO PARA EL MUESTREO Y ENSAYOS DE MORTERO DE INYECCIÓN (GROUT)
1.
OBJETO
Esta norma establece procedimientos para el muestreo en laboratorio y en campo y el 1.1 ensayo de compresión del mortero de inyección utilizados para mampostería. Nota 1. El laboratorio que realiza esta clase de ensayos debe ser evaluado de acuerdo con la norma ASTM C 1093.
Los valores se deben regir de acuerdo con el Sistema Internacional de Unidades. Véase 1.2 la NTC 1000 (ISO 1000). Esta norma no pretende señalar todos los problemas de seguridad asociados con su uso. 1.3 Es responsabilidad del usuario establecer las prácticas de seguridad y salud y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reglamentarias. Los términos y definiciones relacionados con esta norma se deben regir de acuerdo con la 1.4 NTC 4383.
2.
NORMAS QUE DEBEN CONSULTARSE
Las siguientes normas contienen disposiciones que, mediante la referencia dentro de este texto, constituyen la integridad de esta norma. En el momento de su publicación eran válidas las ediciones indicadas. Todas las normas están sujetas a actualización; los participantes, mediante acuerdos basados en esta norma, deben investigar la posibilidad de aplicar la última versión de las normas mencionadas a continuación. NTC 396: 1992, Ingeniería civil y arquitectura. Método de ensayo para determinar el asentamiento del concreto. (ASTM C 143) NTC 504: 1995, Ingeniería civil y arquitectura. Refrentado de especímenes cilíndricos de concreto (ASTM C 617). NTC 673: 1994, Ingeniería civil y arquitectura. Ensayo de resistencia a la compresión de cilindros de concreto. (ASTM C 39). 1
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NTC 1000: 1993, Metrología. Sistema Internacional de Unidades (ISO 1000). NTC 3357: 1992, Ingeniería civil y arquitectura. Método de ensayo para determinar la temperatura del concreto fresco (ASTM C 1064). NTC 3512: 1993, Ingeniería civil y arquitectura. Cámaras y cuartos húmedos y tanques para el almacenamiento de agua, empleados en los ensayos de cementos hidráulicos y concretos (ASTM C 511). NTC 4383: 1999, Ingeniería civil y arquitectura. Mampostería de concreto. Términos y definiciones. ASTM C 1093: 1995, Standard Practice for Accreditation of Testing Agencies for Unit Masonry.
3.
IMPORTANCIA Y USO
3.1 El mortero de inyección utilizado en mampostería, es una mezcla fluida de materiales cementantes, agua, aditivos y agregados con un alto grado de fluidez para facilitar su colocación. 3.1.1 Durante la construcción, el mortero de inyección se coloca dentro o a los lados de unidades de mampostería que son absorbentes. Se debe retirar el exceso de agua del mortero de inyección con el fin de que los resultados del ensayo de resistencia a la compresión indiquen de manera más aproximada la resistencia del mortero de inyección en el muro. En este método, los moldes se elaboran con unidades de mampostería con características iguales de humedad y absorción que las que se utilizan en la construcción. 3.2 Este método se puede utilizar ya sea para seleccionar la dosificación del mortero de inyección comparando los valores de los ensayos, o como ensayo de control de calidad de la uniformidad de la preparación del mortero de inyección durante la construcción. Este método no reproduce exactamente las condiciones de exposición física y de curado 3.3 del mortero de inyección, pero somete los especímenes a condiciones de absorción similares a las del mortero de inyección en el muro. Los resultados del ensayo de los especímenes del mortero de inyección tomados del muro no se deben comparar con los obtenidos mediante este método.
4.
APARATOS
4.1
TERMÓMETRO DE MÁXIMO Y MÍNIMO
4.2
REGLA METÁLICA
Una regla metálica con unas dimensiones mínimas de 150 mm de longitud y 1,6 mm de espesor.
4.3
VARILLA COMPACTADORA
Una varilla no absorbente, de sección transversal redonda o cuadrada de 16 mm de dimensión nominal, con los extremos redondeados a modo de puntas hemisféricas del mismo diámetro que la varilla. Debe tener una longitud mínima de 300 mm.
2
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 4.4
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BLOQUES NO ABSORBENTES
Bloques de sección cuadrada rígidos y no absorbentes cuyo lado debe tener una dimensión igual a la mitad de la altura deseada del espécimen del mortero de inyección con una tolerancia del 5 % y con un espesor suficiente tal que permitan obtener la altura deseada del espécimen del mortero de inyección, como se muestra en las Figuras 1 y 2. Nota 2. Los bloques no absorbentes pueden ser de plástico, madera u otro material no absorbente. Ciertas clases de madera contienen azucares que retardan el fraguado del cemento. Para prevenir esto, los bloques de madera nuevos se sumergen en agua con cal durante 24 h y luego se sellan con barniz o cera o se cubren con un material impermeable antes de su uso.
Nota. La unidad de mampostería del frente no se muestra para permitir ver el del espécimen.
Figura 1. Molde para el mortero de inyección (para unidades de 150 mm, o menos de altura; se muestran unidades de 57 mm de a ltura)
Nota. La unidad de mampostería del frente no se muestra para permitir ver el espécimen.
Figura 2. Molde para el mortero de inyección (para unidades de más de 150 mm de altura; se muestran bloques de 200 mm de altura)
3
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MUESTREO
5.1
TAMAÑO DE LA MUESTRA
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Las muestras del mortero de inyección que se van a utilizar en los ensayos de asentamiento y resistencia a la compresión deben tener un volumen mínimo de 0,014 m 3. Se toman muestras del mortero de inyección a medida que se va colocando en el muro. 5.2 Las muestras en campo se pueden tomar en cualquier momento, excepto en el primer y último 10 % del volumen de la "bachada". Nota 3. La frecuencia del muestreo y la edad del ensayo los determina quien haga referencia a esta norma, y se encuentran generalmente en las especificaciones adjuntas al contrato.
6.
ESPECÍMENES DE ENSAYO
Cada espécimen del mortero de inyección debe tener una sección transversal cuadrada 6.1 cuyos lados (ancho) deben tener una dimensión nominal de, al menos 75 mm y su altura debe ser el doble de su ancho. Las tolerancias dimensionales deben estar dentro del 5 % del ancho nominal seleccionado. La muestra debe estar conformada por tres especímenes para cada edad de ensayo 6.2 deseada. Nota 4. Los técnicos que lleven a cabo el muestreo, elaboración y curado de especímenes para aceptación del ensayo son certificados mediante programas que incluyen exámenes escritos y prácticos.
7.
PROCEDIMIENTO
7.1
Se selecciona un sitio en donde los moldes puedan permanecer sin alteración durante 48 h.
7.2
CONSTRUCCIÓN DEL MOLDE
7.2.1 El espacio del molde debe simular la ubicación del mortero de inyección en el muro. Si el mortero de inyección va colocado entre dos tipos de unidades de mampostería diferentes, se deben usar ambos tipos para construir el molde. 7.2.2 Se conforma un espacio con una sección transversal cuadrada nominal de, al menos 75 mm de lado; su altura debe ser el doble de su ancho; este espacio se conforma apilando unidades de mampostería del mismo tipo y condición de humedad que las utilizadas en la construcción. Se colocan en el fondo del espacio los bloques no absorbentes, cortados del tamaño apropiado y del espesor o cantidad apropiados, para lograr la altura del espécimen necesaria. La tolerancia en las dimensiones del espacio y del espécimen deben estar dentro del 5 % del ancho del espécimen. Véanse las Figuras 1 y 2 y sus notas. Nota 5. Para la obtención de especímenes de mortero de inyección se han empleado otros métodos y geometría diferentes, pero estos no están cubiertos por este método de ensayo. Puesto que los resultados de los ensayos varían con los métodos de conformación de los especímenes y con su geometría, se recomienda que la comparación de los resultados de ensayo se limiten a especímenes de la misma forma y conformados con el mismo método.
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7.2.3 Las superficies de mampostería que van a estar en contacto con el espécimen del mortero de inyección se forran con un material permeable, por ejemplo, toallas de papel, para evitar la adherencia al espécimen. Nota 6. El forro se utiliza para ayudar a separar el espécimen del molde. La colocación correcta de este forro evita tamaños irregulares en los especímenes y la variación en sus resultados.
7.3 Se mide y se registra la temperatura de la muestra del mortero de inyección de acuerdo con los requisitos de la NTC 3357 (ASTM C 1064). 7.4 Se mide y registra el asentamiento del mortero de inyección, de acuerdo con los requisitos de la NTC 396 (ASTM C 143). Se llena el molde con mortero de inyección en dos capas. Se apisona cada capa 15 7.5 veces con la varilla compactadora. La capa del fondo se compacta en toda su profundidad. Se llena el molde hasta un nivel ligeramente superior a su borde. Se apisona la segunda capa con la varilla compactadora, de manera que, en cada acción, penetre 13 mm en la capa inferior. Los golpes se distribuyen uniformemente en toda la sección transversal del molde. Se enrasa la superficie del espécimen con una regla metálica y se cubre inmediatamente 7.6 con un material absorbente húmedo, como una tela o una toalla de papel. La superficie del espécimen se mantiene húmeda mojando el material absorbente, sin alterar el espécimen durante 48 h. Se protege la muestra del congelamiento y variaciones de temperatura. Junto con la 7.7 muestra, se almacena un termómetro de máxima y mínima y se registran las temperaturas máximas y mínimas experimentadas antes de que se coloquen los especímenes en el cuarto húmedo.
7.8
Las unidades de mampostería se retiran después de 48 h.
7.8.1 Los especímenes de campo se trasladan al laboratorio, manteniéndolos húmedos y dentro de un contenedor que los proteja. Los especímenes se almacenan en un cuarto húmedo, de acuerdo con los requisitos de 7.9 la NTC 3512 (ASTM C 511).
7.10 Se refrentan los especímenes de acuerdo con los requisitos aplicables de la NTC 504 (ASTM C 617). Nota 7. La NTC 504 (ASTM C 617) se refiere al refrentado de especímenes cilíndricos; por lo tanto, es probable que los dispositivos de alineación necesiten modificarse para asegurar el uso apropiado con los especímenes de prismas rectangulares de este método. Todos los otros numerales de la NTC 504 (ASTM C 617) son aplicables.
7.11 Se mide y registra el ancho de cada cara a media altura. Se mide y registra la altura de cada cara en el punto medio del ancho. Se mide y registra la cantidad en desplome en el punto medio del ancho de cada cara. 7.12 Se ensayan los especímenes en condición húmeda, de acuerdo con los requisitos que sean aplicables de la NTC 673 (ASTM C 39). 5
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NTC 4043 (Primera actualización)
CÁLCULOS
Se determina el promedio del área transversal midiendo el ancho de cada cara a media 8.1 altura, calculando el ancho promedio de las caras opuestas, y multiplicando los promedios. La resistencia a la compresión se calcula dividiendo la carga máxima por el promedio 8.2 del área transversal. El resultado se expresa con aproximación a 0,05 MPa.
9.
INFORME
9.1
El informe debe incluir lo siguiente:
9.1.1 Dosificación de la mezcla. 9.1.2 Asentamiento del mortero de inyección. 9.1.3 Tipo y número de las unidades utilizadas para formar el molde para los especímenes. 9.1.4 Descripción de los especímenes: dimensiones, valor del desplome en porcentaje. 9.1.5 Detalles del curado, incluyendo las temperaturas máximas y mínimas y la edad del espécimen cuando fue llevado al laboratorio y cuando fue ensayado. 9.1.6 Carga máxima y resistencia a la compresión de cada espécimen y el promedio de la resistencia a la compresión de la muestra. 9.1.7 Descripción de la falla. 10.
PRECISIÓN Y SESGO
La siguiente información corresponde a estudios efectuados en los Estados Unidos. Por lo tanto, mientras no se efectúen los mismos tipos de estudio en Colombia, esta información es simplemente, una referencia.
10.1
GENERALIDADES
10.1.1 Las unidades de mampostería utilizadas para la conformación del molde tienen diferentes velocidades de absorción y le sustraen, a cada espécimen, unas cantidades de agua ligeramente diferentes. En consecuencia, la desviación estándar para este método es más alta que cuando se usa un molde de material no absorbente. 10.1.2 La desviación estándar de las muestras del mortero de inyección preparadas en campo es más alta que la de las muestras de laboratorio. En las muestras preparadas en campo existe menos control de los componentes del mortero de inyección, de las condiciones de las unidades para la conformación del molde y del medio de curado inicial.
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NTC 4043 (Primera actualización)
Tabla 1. Estadística de muestras preparadas en laboratorio Número de especímenes
Media, MPa
Desviación estándar, MPa
Coeficiente de variación, %
5
26,1
2,11
8,1
5
17,2
1,52
8,8
5
21,9
4,37
20,0
6
37,8
6,2
16,4
10
36,9
5,7
15,4
12
26,7
2,30
8,6
Tabla 2. Estadística de las muestras preparadas en campo Número de especímenes
Media, MPa
Desviación estándar, MPa
Coeficiente de variación, %
3
24,7
0,81
3,3
6
37,6
2,23
5,9
6
27,5
1,57
5,7
10.2 En este momento se encuentran a disposición, un número limitado de datos para el análisis. En una instancia posterior se suministra una relación más detallada de estos. El siguiente es el resumen de los datos disponibles para ser revisados. 10.2.1 Muestras de laboratorio Los coeficientes de variación para una serie de muestras de laboratorio de tres especímenes cada una, varía dentro de un rango que va desde 5,8 %, con un valor medio de 44,45 MPa, hasta 24,6 % con un valor medio de 9,47 MPa, y un promedio de 14,4 %. La desviación estándar varía en un rango que va desde 1,46 MPa hasta 3,48 MPa. Las muestras con un número de especímenes mayor tuvieron las características que se presentan en la Tabla 1.
10.2.2 Muestras en campo Los informes de los ensayos de un proyecto muestran las características encontradas en la Tabla 2.
11.
PALABRAS CLAVE
11.1 Materiales cementantes, resistencia a la compresión, mortero de inyección, unidades de mampostería. DOCUMENTO DE REFERENCIA AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. Standard Test Method for Sampling and Testing Grout. Philadelphia, 1998. 3 p. 2 il. (ASTM C 1019).
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