2011_El Concreto en La Obra. Problemas, Causas y Soluciones (IMCyC)

2011

Uploaded by: Jaime Choque Cuellar

ENERO 2011 CEMENTO PARA ALBAÑILERIA (MORTERO) – ESPECIFICACIONES Y METODOS DE PRUEBA

FEBRERO 2011 DETERMINACION DE LA FINURA DE LOS CEMENTANTES HIDRAULICOS (METODO DE PERMEABILIDAD AL AIRE)

MARZO 2011 METODO DE ENSAYO PARA LA DETERMINACION DE LA FINURA DE CEMENTANTES HIDRAULICOS MEDIANTE LA MALLA 0,045 mm (No 325) ABRIL 2011 AGREGADOS PARA CONCRETO. PARTICULAS MAS FINAS QUE LA CRIBA F 0,075 (No 200) POR MEDIO DEL LABADO MAYO 2011 AGREGADOS – DETERMINACION DE IMPUREZAS ORGANICAS EN EL AGREGADO FINO

JUNIO 2011 EFECTOS DE LAS IMPUREZAS ORGANICAS EN LOS AGREGADOS FINOS, SOBRE LA RESISTENCIA DE LOS MORTEROS. METODO DE PRUEBA JULIO 2011 AGREGADOS – DETERMINACION DE LA MASA ESPECIFICA Y ABSORCION DE AGUA DEL AGREGADO GRUESO AGOSTO 2011 AGREGADOS – DETERMINACION DE LA MASA ESPECIFICA Y ABSORCION DE AGUA DEL AGREGADO FINO – METODO DE PRUEBA SEPTIEMBRE 2011 ELABORACION Y CURADO DE ESPECIMENES EN EL LABORATORIO (1RA PARTE)

OCTUBRE 2011 ELABORACION Y CURADO DE ESPECIMENES EN EL LABORATORIO (2DA PARTE)

NOVIEMBRE 2011 DETERMINACION DE LA PENETRACION EN CONCRETO FRESCO MEDIANTE UNA ESFERA METALICA

DICIEMBRE 2011 CEMENTOS HIDRAULICOS: DETERMINACION DE LA RESISTENCIA A LA COMPRESION DE CEMENTANTES HIDRAULICOS

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el concreto en la obra

editado por el instituto mexicano del cemento y del concreto, A.C.

Enero 2011

Cemento para Albañilería (Mortero)/ Especificaciones y métodos de prueba

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s e c c i ó n coleccionable

Problemas, causas y soluciones

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Cemento para Albañilería (Mortero)

Cemento para Albañilería (Mortero)/Especificaciones y métodos de prueba

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l producto conocido en otros países como “Cemento para albañilería”, se ha denominado en México desde sus inicios, como “mortero”. Esta denominación ha permanecido más por una tradición comercial que por tratarse de una palabra con algún origen técnico. En un principio, el mortero fue nombrado correctamente “cemento para albañilería”; sin embargo, debido a la confusión que causó el uso del Cemento Pórtland, se propició rápidamente el cambio. En México y en el mundo, con antecedentes que se remontan mucho más atrás, la palabra mortero es utilizada con más frecuencia para denominar la mezcla elaborada con un cementante hidráulico, arena y agua. En este sentido, la palabra mortero ha sido aceptada en la terminología técnica general, por lo que al denominar al producto objeto de esta norma como mortero, se ha comprobado que será fuente de confusión entre la comunicación técnica para la redacción de documentos y para la enseñanza. Por todo lo anterior, y aprovechando el proceso de modernización que está viviendo México en el tema de normalización, en este documento se ha querido corregir el nombre de este producto por el internacionalmente aceptado de: “Cemento para albañilería”. Al reconocer que el nuevo nombre podría acarrear confusión ante el público por un cambio repentino, se ha conservado al final del nuevo nombre (Cemento para albañilería), la palabra mortero, pero entre paréntesis, lo cual, a futuro, y conforme la costumbre logre corregir esta situación, se procurará quitar definitivamente. Por lo tanto, el nombre actual del producto es: “Cemento para albañilería” (mortero). Objetivo y campo de aplicación En la Norma Mexicana NMX-C-021ONNCCE–2004, que aquí se presenta de manera editada, se establecen las especificaciones y métodos de prueba que debe cumplir el Cemento para albañilería (mortero), de fabricación nacional o extranjera que se comercialice en territorio nacional y para aplicaciones como: aplanados y junteo de bloques, tabiques y tabicones.

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construcción y tecnología

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Para la correcta aplicación de esta norma es indispensable consultar las siguientes normas mexicanas:

NMX-C-049-ONNCCE Industria de la construcción-Método de prueba para la determinación de la finura de cementantes hidráulicos mediante el tamiz No. 130M. NMX-057-ONNCCE Industria de la construcción–Cementantes hidráulicos-Determinación de la consistencia normal. MNX-059-ONNCCE Industria de la construcción-Determinación del tiempo de fraguado de cementantes hidráulicos (Método de Vicat). NMX-C-061-Industria de la construcción-Determinación de la resistencia a la compresión de cementantes hidráulicos. NMX-C-062-ONNCCE Industria de la construcción-Método de prueba para determinar la sanidad de cementantes hidráulicos. NMX-C-085-ONNCCE Industria de la construcción-Cementos hidráulicos-Método estándar para el mezclado de pastas y morteros de cementantes hidráulicos. NMX-C-133-SCFI Industria de la construcción–Cemento-Coadyuvantes de molienda empleados en la elaboración de cementos hidráulicos. NMX-C-144-ONNCCE Industria de la construcción-Cementos hidráulicos-Requisitos para el aparato usado en la determinación de la fluidez de morteros con cementantes hidráulicos. NMX-C-148-ONNCCE Industria de la construcción-Cementos hidráulicos. Gabinetes y cuartos húmedos y tanques de almacenamiento para el curado de especímenes de mortero y concreto de cementantes hidráulicos. NMX C-152-ONNCCE Industria de la construcción-Cementantes hidráulicos-Método de prueba para la determinación del peso específico de cementantes hidráulicos. NMX-C-329-ONNCCE Industria de la construcción-Cementos hidráulicos-Determinación de la granulometría de la arena de sílice utilizada en la preparación de los morteros de cementantes hidráulicos. NMX-C-414-ONNCCE Industria de la construcción-Cementos hidráulicos-Especificaciones y métodos de verificación. NOM-002-SCFI Productos pre envasados contenido neto, tolerancias y métodos de verificación. NOM-050-SCFI Información comercial-Disposiciones generales para productos. NOM-030-SCFI Información comercial-Declaración de cantidad en la etiqueta-Especificaciones.

Definiciones Cemento para albañilería (mortero): Es el material finamente pulverizado que puede contener uno o más de los materiales siguientes: Clínker Pórtland: Cualquier tipo de cemento especificado en la Norma Mexicana NMX-C-414-ONNCCE, piedra caliza, arcilla, puzolana, escoria granulada de alto homo, ceniza volante y yeso. A criterio del productor puede incorporarse, además, como auxiliar de la molienda o para impartir determinadas propiedades al mortero, otros materiales en proporción tal que no sean nocivos para el comportamiento posterior del producto, de acuerdo con lo especificado en la NMX-C-133 SCFI. El Cemento para albañilería (mortero), al mezclarse con arena y agua, produce morteros con características especiales que son utilizados para el pegado de tabiques, enjarres, repellados, aplanados, trabajos decorativos, etc.

por arena graduada y de acuerdo a la norma NMX-C-061-ONNCCE. • La cantidad de Cemento para albañilería (mortero) y la cantidad de agua debe ser la necesaria para obtener una fluidez de 110% ± 5%, que debe ser determinada de acuerdo con el método de prueba NMX-C-061-ONNCCE. Sanidad Esta prueba se debe efectuar de acuerdo con la Norma Mexicana NMX-C-062-ONNCCE, sólo que las probetas deben permanecer en la cámara húmeda durante 48 h ± 30 minutos antes de desmoldarlas, para medirlas y colocarlas en la autoclave. Tiempos de fraguado Esta prueba se debe de efectuar de acuerdo a la norma mexicana NMX-C-059-ONNCCE. Mortero Es el material formado por un cementante hidráulico finamente pulverizado, que, al agregarle agua y arena, tiene la propiedad de fraguar tanto en el aire como en el agua y formar una masa endurecida que adquiere resistencia mecánica con el paso del tiempo hasta un punto máximo. Clasificación Para los efectos de esta norma mexicana, el Cemento para albañilería (mortero) se clasifica en un solo tipo, con un solo grado de calidad. Especificaciones Las especificaciones físicas para caracterizar la calidad del Cemento para albañilería (mortero) se establecen de acuerdo a la determinación de la unidad y condición de la sanidad (expansión en autoclave), tiempo de fraguado inicial, tiempo de fraguado final, resistencia a la compresión a siete y 28 días, contenido de aire y retención de agua. Muestreo El Cemento para albañilería (mortero) debe ser muestreado de acuerdo a lo establecido en la Norma Mexicana NMXC-414-ONNCCE. Métodos de prueba Los métodos de prueba para caracterizar las propiedades del Cemento para albañilería (mortero), se describen a continuación: • Las proporciones de la mezcla para las pruebas de resistencia a la compresión, contenido de aire y retención de agua deben ser elaboradas con arena de sílice, compuesta

Resistencia a la compresión Esta prueba se debe efectuar de acuerdo a la Norma Mexicana NMX-C-061-ONNCCE. El agua necesaria para la prueba se determina con la prueba de fluidez de acuerdo a lo indicado. Las probetas deben permanecer en sus moldes durante 50 h ± 2 h antes de desmoldarse; posteriormente se almacenan en el gabinete a cuarto húmedo por cinco días más hasta su ruptura para la prueba de resistencia a siete días; las probetas restantes se sumergen en agua, hasta la edad de prueba de 28 días. Contenido de aire Esta prueba determina la capacidad del mortero elaborado con el cemento para albañilería para generar burbujas de aire dentro de la masa de mortero durante la operación de mezclado. La prueba se basa en la determinación de la masa que ocupa un recipiente de 400 mL de un mortero elaborado en el laboratorio; luego, por medio de las cantidades de materiales mezcladas y las densidades individuales de cada uno de ellos, se establece la densidad del mortero y el volumen ocupado por la masa determinada en el recipiente de 400 mL. La resta de este volumen a los 400 mL da como resultado el volumen de aire en la mezcla. Problemas, causas y soluciones

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Cemento para Albañilería (Mortero)

Equipo para retención de agua Papel filtro.

Embudo

Empaque de hule.

Orificios.

Válvula de tres vías.

Matraz.

Manómetro de mercurio.

Procedimiento Después de que se ha fijado la cantidad de agua de mezclado para obtener una fluidez de 110% ± 5%, determine el peso de 400 mL de mortero utilizando el mortero que quedó en el tazón. Después de determinar la fluidez, no utilice el mortero que tomó para dicha determinación. Utilizando la cuchara, coloque cuidadosamente el mortero en el vaso de 400 mL en tres capas iguales, apisonando cada una de ellas con el apisonador en una vuelta completa alrededor y pegada a la pared del vaso. Un movimiento de arriba abajo debe considerarse como una apisonada. Para el apisonado no utilice una fuerza excesiva, sólo la suficiente para acomodar el mortero. Llene el vaso con el mortero, con la barrita de madera, dé golpes al vaso de 400 mL en puntos diferentes alrededor del mismo, pero en lugares separados equitativamente alrededor del vaso. El objetivo de estos golpes es extraer el aire atrapado por falta de un acomodo adecuado del mortero. Inmediatamente después retire el mortero que quedó encima del nivel del vaso de 400 mL, para lo cual, utilice la regla, y con dos movimientos de corte aserrado sobre la parte superior del vaso, uno perpendicular al otro, retire el exceso de mortero. La regla debe ir siempre pegada a la parte superior del vaso. Ningún grano suelto debe provocar que la regla pase por encima del mismo, de lo contrario deberá repetirse el movimiento. Complete la operación de llenado del vaso 1.5 minuto después de haber determinado la fluidez. Después retire el mortero adherido a las paredes exteriores del vaso y péselo; anote este peso y réstele el peso del vaso solo; luego anote el peso del mortero en gramos. Retención de agua Esta prueba tiene como objeto determinar la capacidad que tiene el mortero elaborado con Cemento para Albañilería para retener el agua de mezclado como parte integral de la Al aspirador. masa cuando ésta es sometida a una fuerza de succión que trata de separarla del resto de los Dispositivo materiales. de control de presión.

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Equipo, aparatos e instrumentos Los equipos nece-


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sarios para determinar el contenido de aire en el mortero elaborado con el cemento para albañilería (mortero) en cuestión, son los siguientes: Retención de agua: Este aparato consiste de un aspirador de agua, u otra fuente de vacío, controlada por una columna reguladora de mercurio, conectada por medio de una llave de tres vías a un embudo sobre el que descansa un disco perforado. El disco perforado está hecho de un metal no atacable por el mortero elaborado con cemento para albañilería. Manómetro de mercurio: Indica el vacío. Las superficies de contacto del embudo y el disco perforado deben ser planas y esmeriladas para asegurar el íntimo contacto. Se debe mantener durante la prueba un sello a prueba de aire entre el embudo y el disco; este sello se puede realizar por cualquiera de los siguientes dos procedimientos: a) La parte superior del embudo debe sellarse permanentemente por medio de una junta de hule sintético resistente a la grasa, usando grasa ligera para asegurar el sellado entre el embudo y disco. b) La parte superior del embudo debe ser cubierta ligeramente con grasa delgada para asegurar el sellado entre el embudo y el disco. Se debe tener cuidado de asegurar que ninguno de los agujeros del disco perforado se tapen con la grasa. Se debe usar papel filtro endurecido, muy liso, y no muy rápido para que quede plano y cubra completamente el fondo del disco. Regla: Una regla de acero. Procedimiento Asegúrese que todas las conexiones entre embudo, matraz, manómetro de tubo en “U”, dispositivo de control de presión y aspirador se mantengan herméticas. Coloque sobre el embudo el empaque engrasado y el disco perforado, y sobre la superficie de este último un papel filtro mojado. Encienda el dispositivo que hará el vacío, luego gire la llave para aplicarlo al embudo y revise que el aparato completo no tenga fugas; observe la columna de mercurio del manómetro en “U” y ajuste el sistema para mantener dicha columna en 51 mm±3mm en el tubo. Cierre la llave para quitar el vacío del embudo y que la presión se normalice a la presión atmosférica. Compacte el mortero con el compactador, aplicando algunos de los golpes a un espaciamiento uniforme, adyacentes al borde del disco y con el eje largo del apisonador mantenido en ángulos rectos con el radio del disco.

Aplique algunos golpes restantes de compactación en puntos alternados distribuidos de manera aleatoria sobre el área central del disco. La presión de compactación debe ser solamente la necesaria para asegurar el llenado del disco. Al completar la compactación, la parte superior del mortero debe extenderse ligeramente arriba del borde del disco. Enrase el mortero pasando el lado plano de la regla a través de la parte superior del disco, con dos movimientos de aserrado suave. Si el mortero se despega de la pared del disco perforado por el movimiento de aserrado, regrese el mortero presionándolo suavemente para que quede en contacto con el disco. Gire la llave para aplicar el vacío al embudo. El tiempo transcurrido desde el inicio del primer mezclado hasta la aplicación del vacío al embudo no debe exceder de 8 minutos; aplique el vacío; luego rápidamente gire la llave para exponer el embudo a la presión atmosférica. Inmediatamente retire el disco perforado fuera del embudo y con un lienzo húmedo, retire las gotas de agua que quedaron en la parte inferior del mismo. Posteriormente, colóquelo sobre la mesa. Luego, usando la espátula de hule (como se especifica en la Norma Mexicana NMX-C-085ONNCCE, mezcle el mortero en el disco. AI terminar el mezclado determine nuevamente la fluidez. La operación completa debe ser llevada a cabo sin interrupción y tan rápidamente como sea posible, complementándola dentro de un tiempo de 11 minutos después de empezar el mezclado del cemento y el agua para la primera determinación de fluidez. Ambas determinaciones de fluidez deben ser hechas de acuerdo con lo indicado en la NMX-C-051-ONNCCE. Evaluación de los resultados Los criterios de conformidad para el cumplimiento del producto con la presente norma deben responder a lo dispuesto en las correspondientes normas de métodos de prueba, para el caso de la certificación del producto estos criterios deben ser incorporados al procedimiento de certificación de la institución debidamente acreditada. Marcado etiquetado y envase Producto envasado: Cuando el Cemento para albañilería (mortero) se entrega en sacos debe indicar en forma clara e indeleble los datos siguientes, cumpliendo con lo dispuesto en las normas: NOM-002-SCFI, NOM-030-SCFI, NOM-050-SCFI:

• Nombre o denominación genérica del producto. • Denominación o razón social. • Domicilio fiscal. • Leyenda “HECHO EN MÉXICO”, o el nombre del país de origen. • Marca registrada. • Indicación de cantidad en kilogramos o en toneladas. • Nombre y/o ubicación de la planta productora. • Cumplimiento con esta norma. Producto a granel Cuando el Cemento para albañilería (mortero) se entrega en un envase de cualquier naturaleza y cuyo contenido puede ser variable, se debe incorporar en la factura o remisión la siguiente información: • Nombre o denominación genérica del producto. • Denominación o razón social. • Domicilio fiscal. • Leyenda “HECHO EN MEXICO”, o el nombre del país de origen. • Marca registrada. • Indicación de cantidad en kilogramos o en toneladas. • Nombre y/o ubicación de la planta productora. • Cumplimiento con esta norma. Bibliografía: NOM-008-SCFI-1993 "Sistema general de unidades de medida". NMX-Z-013-SCFI-1993 "Guía para la redacción y presentación de normas mexicanas". ASTM-C-91-1995 "Standard Specification for Masonry Cement". Nota: Esta norma no equivale con ninguna norma internacional por no existir referencia alguna en el momento de su elaboración. La consulta del presente artículo no exime a los profesionales de la responsabilidad de hacer la consulta directa a la norma reseñada.

Nota: Tomado de la Norma Mexicana NMX-C-021-ONNCCE-2004. “Industria de la Construcción-Cemento para Albañilería”, con fines de promover la capacitación y el buen uso del cemento y del concreto. Usted puede obtener esta norma y las relacionadas con agua, aditivos agregados, cementos concretos y acero de refuerzo en: [email protected], o al teléfono: 5663 2950, de México, DF.


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Febrero 2011

Determinación de la finura de los cementantes hidráulicos (Método de permeabilidad al aire)

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Determinación de la finura de los cementantes hidráulicos

Determinación de la finura de los cementantes hidráulicos(Método de permeabilidad al aire)

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l objetivo y campo de aplicación de la Norma Mexicana NMX-C-056-1997– ONNCCE, radica en establecer el método de prueba bajo el cual es determinada la finura del cemento Portland en términos de la superficie especifica medida en centímetros cuadrados por gramo o en metros cuadrados por kilogramo de cemento, usando el aparato de permeabilidad del aire de Blaine. Aunque el método de prueba ha sido usado para la determinación de finura de otros materiales, debe entenderse que, en general, las mediciones realizadas representan valores relativos de superficie específica más que valores absolutos de la misma.También es importante hacer notar que la publicación de esta versión editada de la norma no sustituye a la consulta de la norma en su totalidad. Aparatos, materiales y equipo Aparato de Blaine: El aparato de permeabilidad del aire de Blaine, consiste en un dispositivo que permite el paso de una cantidad definida de aire a través de una capa preparada de cemento de porosidad definida. El número y tamaño de los poros está en función del tamaño de las partículas, lo cual determina la velocidad con que el aire pasa a través de la capa de cemento. Celda de permeabilidad: La celda de permeabilidad debe consistir de un cilindro construido de acero inoxidable que no se amalgame con el mercurio. La parte superior de la celda deberá formar un ángulo recto con su eje principal. La parte inferior de la celda (cople macho) debe estar hecha para que ajuste herméticamente con la parte superior

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del manómetro (cople hembra), de tal manera que el aire no salga entre las superficies de contacto. Además, deberá contar con un reborde, que deberá estar integrado a la celda, o estar firmemente sujeto a la parte inferior de la misma; tendrá la finalidad de sostener el disco de metal perforado. La celda debe tener en la parte superior, una ceja saliente que facilite el retiro de la celda del manómetro. Cabe decir que se ha encontrado que el acero inoxidable AISI tipo 303 (UNS con designación S30300) es el adecuado para la construcción de la celda y del émbolo. Disco: El disco será construido de material no corrosivo, perforado con 30 a 40 agujeros de 1 mm de diámetro, distribuidos uniformemente sobre su área. Deberá quedar marcado en la parte central de uno de sus lados de una manera legible, de modo que permita al operador colocarlo siempre en la misma posición dentro de la celda. La marca o inscripción no tocará ninguna de las circunferencias de los agujeros ni quedará en la superficie que descansa en el borde de la celda. El disco deberá quedar ajustado y cómodo al interior de la celda. El émbolo: El émbolo debe estar construido de acero inoxidable, que no se amalgame con el mercurio, y se ajustará al interior de la celda. La parte inferior del émbolo debe ser plana con sus aristas a escuadra, formando ángulo recto con su eje principal, y debe tener una salida de aire, formada por una superficie plana colocada a lo largo del émbolo. La parte superior del émbolo deberá estar provista con una ceja de tal manera que,

cuando el émbolo sea colocado en la celda, el cuello haga contacto con la parte superior de la misma. Papel Filtro. El papel filtro deberá ser del mismo diámetro que el interior de la celda, con bordes lisos y de porosidad homogénea. Por su parte, el papel de retención medio, correspondiente al tipo 1, grado B, de las especificaciones federales para papel filtro de los Estados Unidos de América (UU-P-236), es una especificación que puede usarse para la selección del papel.

Manómetro: El manómetro de tubo, en U, será construido de acuerdo al desafío indicado en la figura 1, usando un diámetro de pared estándar y tubería de vidrio. La parte superior de una de las ramas del manómetro debe ajustar herméticamente con la celda de permeabilidad. La rama del manómetro conectada a la celda de permeabilidad, tendrá una línea grabada alrededor del tubo en la parte inferior del brazo lateral -por la cual se realizará la succión en el manómetro; a partir de esta marca y hacia arriba, debe tener grabadas otras líneas. La unión de las ramas del manómetro será en forma de U y quedará a una distancia específica la cual será medida desde la parte inferior del brazo lateral de succión, hasta la parte más baja del tubo en U. EI brazo de succión lateral tendrá una válvula o abrazadera que haga cierre hermético. El manómetro deberá estar montado firmemente y de tal manera que los brazos queden verticales. Líquido del manómetro: El manómetro deberá estar lleno hasta la marca inferior, con un líquido que no sea volátil ni higroscópico,

de viscosidad y densidad bajas, tal como el dibutilftalato (dibutil 1,2 bencenodicarboxilato) o un aceite mineral ligero. El cronómetro: El cronómetro debe tener un mecanismo de paro y arranque y deberá permitir que se tomen las distintas lecturas. Calibraciones Muestra: La calibración del aparato se debe hacer empleando una muestra patrón. En el momento de la prueba, la muestra debe estar a la temperatura ambiente del recinto donde se efectúe. Volumen de la capa de cemento compactado: Se debe determinar el volumen de la capa compactada de cemento por el método del mercurio desplazado. Coloque dos papeles filtros en la celda de permeabilidad; presione los bordes hasta abajo, usando un émbolo con un diámetro un poco más pequeño que el de la celda, hasta que los papeles filtros se asienten bien en el disco de metal perforado; después, llene la celda con mercurio grado reactivo QP, o mejor, removiendo cualquier burbuja de aire adherida a las paredes de la celda. Use unas pinzas pequeñas cuando manipule la celda, si la celda está hecha de material que forme amalgama como el mercurio, el interior de la celda deberá estar protegido por una muy delgada capa de aceite antes de la adición del mercurio. Nivele el mercurio con la cima de la celda por medio de presión ligera de una pequeña placa de vidrio, hasta que sea desplazado el mercurio excedente. Asegúrese de que no existan burbujas o vacíos entre la superficie del mercurio y la placa de vidrio. Retire el mercurio de la celda, péselo y anote su peso. Retire uno de los papeles filtros de la celda e introduzca una cantidad de cemento, comprímalo con un filtro arriba y otro abajo de la muestra. En el espacio superior vacío, añada mercurio, retire el aire atrapado y nivele el mercurio como antes con la pequeña placa de vidrio; retire el mercurio de la celda, péselo y anote su peso. Cabe hacer notar dos cosas: que no es necesario usar la muestra estándar Problemas, causas y soluciones

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Determinación de la finura de los cementantes hidráulicos Figura 1 Manómetro

Cople hembra para unirse con la celda de permeabilidad

Longitud para dar una profundidad de cama

Plano

Llave

Claro entre el émbolo y la celda

Tubo de vidrio

Diámetro Agujeros Celda

Disco perforado Papel filtro Manómetro

Cople macho para unirse con el manómetro

Celda y émbolo

para la determinación del volumen, y que la capa de cemento deberá estar firme. Si está demasiado suelta, o no se puede comprimir al volumen deseado, ajuste la cantidad de cemento empleado. Calcule el volumen ocupado por el cemento en la celda: Haga al menos dos determinaciones del volumen de cemento, usando diferentes compactaciones para cada una. El valor del volumen del cemento utilizado para cálculos futuros, debe ser el promedio de dos valores obtenidos que concuerden. Anote la temperatura en la cercanía de la celda, al principio y al final de la determinación. Preparación de la muestra: Ponga el contenido de una ampolleta de muestra de cemento estándar en un frasco y agite vigorosamente por dos minutos para dispersar el cemento y romper los grumos. Déjelo reposar otros dos minutos sin quitar la tapa, luego retírela y agite suavemente para distribuir en la muestra la fracción fina que se deposita en la superficie después del reposo. Peso de la muestra: El peso de la muestra estándar requerida para la calibración deberá ser la necesaria para producir una capa de cemento con una porosidad de 0.500 ± 0.005. Conviene subrayar que la porosidad es la relación del volumen de poros en la capa de cemento entre el volumen total de la capa.

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Preparación de la cama del cemento. Coloque el disco perforado en el fondo de la celda, con la cara marcada hacia abajo. Coloque un papel filtro sobre el disco de metal y presione los bordes hacia abajo con un émbolo que tenga un diámetro ligeramente mas pequeño que el de la celda, pese la cantidad de cemento determinada y colóquela en la celda; golpeé los lados de la celda ligeramente para nivelar la cama de cemento, coloque un papel filtro encima del cemento y comprímalo con el émbolo hasta que el cuello del mismo esté en contacto con la parte superior de la celda. Con suavidad, saque el émbolo a una corta distancia y gírelo alrededor de 90º. Comprima nuevamente y sáquelo de manera suave. Es necesario usar un papel filtro nuevo en cada determinación. Prueba de permeabilidad: Introduzca la celda de permeabilidad en el tubo del manómetro, teniendo la certeza de que la conexión sea hermética. Tenga cuidado de no sacudir o perturbar la capa de cemento preparada. Una pequeña porción de grasa deberá ser aplicada en el tubo esmerilado que une al manómetro con la celda. La eficiencia de la prueba se puede determinar de la siguiente manera: después de que coloque la celda en el manómetro, aplique vacío para subir el líquido del manómetro; cierre la válvula y bloqueé la parte superior de la celda para impedir el paso del aire. Cualquier caída continua del nivel del aceite en el manómetro indica una fuga en el sistema y habrá que intentar colocarla nuevamente hasta que el nivel quede quieto y así poder proseguir con la medición. Suavemente evacúe el aire interno del tubo U hasta que el líquido alcance la marca superior. Después, cierre la válvula rápidamente. Encienda el cronómetro cuando la parte baja del menisco del líquido del manómetro alcance la segunda marca, la siguiente de la superior, y deténgalo cuando el menisco del líquido alcance la tercera marca; registre la lectura del tiempo del intervalo medido y anótelo en segundos. Registre la temperatura de la prueba en grados centígrados. En la calibración del aparato haga al menos tres determinaciones del tiempo de escurrimiento con tres muestras preparadas por separado de la muestra estándar. La calibración deberá ser hecha por el mismo operador que haga las determinaciones de finura. Conviene anotar que la muestra puede ser dispersada y reusada para la preparación de la capa de prueba previniendo que sea mantenida

en un lugar seco, y todas las pruebas sean hechas dentro de cuatro horas después de abrir la ampolleta o el dispositivo que la contenga. Recalibración Los aparatos deberán recalibrase en las siguientes condiciones: En intervalos periódicos para corregir posibles desgastes en el émbolo o la celda de permeabilidad. Si ocurre cualquier pérdida de líquido del manómetro. Si existe un cambio en el tipo de papel. Se recomienda preparar un estándar de finura secundario, con la finalidad de usarlo para verificar las determinaciones del aparato entre las calibraciones programadas con la muestra estándar. Procedimiento Temperatura del cemento: El cemento deberá estar a la temperatura del local donde se realice la prueba. Tamaño de la muestra: El peso de muestra usada para la prueba será el mismo que el usado en la muestra estándar de la prueba de calibración, excepto en las determinaciones para el cemento Tipo III, o en otros tipos de cemento muy finos que, para este peso, ocupan un volumen mayor; lo que impide que, con la misma presión, la ceja del émbolo haga contacto con la celda; en este caso, el peso de la muestra será el requerido para producir una capa con una porosidad de 0,530 ± 0,005. Cuando este método sea empleado para materiales diferentes al cemento Portland o para una muestra de cemento Port-

land que requiera porosidades diferentes, la masa de la muestra debe ajustarse para conseguir una capa firme y dura por el proceso de compactación, de tal manera que se compacte con una presión normal ejercida por el pulgar, esto es, la muestra no será suficiente si la presión del pulgar es poca, y será demasiada si la presión ejercida no es suficiente para confinar la muestra al volumen deseado, notándose este efecto por el rebote del émbolo cuando la presión del pulgar cesa. Preparación de la cama de cemento: Prepare la cama de cemento de acuerdo con el método ya descrito. Prueba de permeabilidad: Realice la prueba de permeabilidad de acuerdo con el método descrito anteriormente, excepto que sólo una determinación del tiempo de escurrimiento es suficiente en cada capa. Cálculos Calcule los valores de superficie de acuerdo a la Norma NMX-C-056-1997-ONNCCE. Reporte Para cementos Portland y cementos tipo Portland, reporte los resultados de una sola determinación en una sola capa. Para materiales de muy alta finura, con intervalos grandes de tiempos, reporte el promedio de dos pruebas cuyos resultados no difieran entre sí en más de un 2%, si no es así, descarte los valores y repita la prueba, hasta que se obtengan dos valores con una diferencia no mayor del 2% Para calcular el valor de la superficie específica en m2/kg se multiplica el área de la superficie en cm2/g por el factor de 0.1. Bibliografía de la norma NMX-C-056: NOM-008-SCFI-1993, "Sistema general de unidades de medida". NMX-Z-013-1977, "Guía para la redacción y presentación de normas mexicanas".

Nota: Tomado de la Norma Mexicana NMX-C-056-1997– ONNCCE. “Industria de la construcción-Determinación de la finura de los cementantes hidráulicos (Método de permeabilidad al aire)”, para promover la capacitación y el buen uso del cemento y del concreto. Usted puede obtener esta norma y las relacionadas con agua, aditivos agregados, cementos concretos y acero de refuerzo en: [email protected], o al teléfono: 5663 2950, de México, DF.


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Marzo 2011

Método de ensayo para la determinación de la finura de cementantes hidráulicos mediante la malla 0.045 mm (No. 325)

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Método de ensayo para la determinación de la finura

Método de ensayo para la determinación de la finura de cementantes hidráulicos mediante la malla 0.045 mm (No. 325)

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a presente Norma NMX-C-049ONNCCE-2006, tiene como objetivo y campo de aplicación el establecer un método de ensayo bajo el cual se determina la finura de cementantes hidráulicos por medio de la malla 0.045 mm (No. 325).

Construcción, equipo y condiciones ambientales

La malla se debe construir de acuerdo a lo indicado en la Norma NMXB-231. Debe ser de un metal no corrosivo, de 51 mm ± 6 mm de diámetro, con paredes laterales de 76 mm ± 6 mm de altura, una malla de

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0.045 mm (No. 325) de tejido de alambre o electroformada de acero inoxidable o de latón o de bronce. La profundidad de la malla, desde la parte superior del marco hasta la tela o malla, debe ser de 76 mm ± 6 mm, y el marco, para permitir la circulación del aire en el fondo de la malla, debe tener unos soportes o patas de 12 mm de largo, mínimo. Determinación del factor de corrección de la malla

Se efectúa empleando 1 gramo de muestra patrón de reconocimiento internacional, que se coloca en la criba limpia y seca. El factor de corrección de la malla es la diferencia registrada

máxima de 150 W. Materiales auxiliares

Agua destilada; solución jabonosa o la solución que se utilice con el baño ultrasónico. Condiciones ambientales

El ensayo se debe realizar a temperatura de 293 K a 300 K (20 ºC a 27 ºC), libre de entre la cantidad de residuo obtenido y la del residuo indicado por el valor de la finura especificada de la muestra patrón, expresado como porcentaje respecto al estándar. Boquilla aspersora

La boquilla aspersora deberá ser de metal no corrosivo; con un agujero central taladrado en línea con el eje longitudinal. Una serie de ocho agujeros taladrados sobre un círculo de 6 mm de diámetro, y otra serie de 8 agujeros taladrados sobre un círculo de 11 mm de diámetro. Todos los agujeros serán de 0,5 mm de diámetro. Manómetro

Debe ser de 70 mm a 100 mm de diámetro nominal. Balanza analítica

Deberá tener una sensibilidad de 0,000 5 gramos Parrilla o estufa

Se empleará para el secado de la malla y puede ser eléctrica o de gas. Tenga cuidado de que la parrilla no se caliente demasiado para evitar que las mallas que están soldadas a la criba, se desprendan al fundirse la soldadura. Baño ultrasónico

El baño deberá poseer una potencia Problemas, causas y soluciones

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Método de ensayo para la determinación de la finura

miento por segundo. Inmediatamente después de que concluya el minuto, se retira la malla de la boquilla aspersora, y se lava con agua destilada o desionizada, teniendo cuidado de no perder residuo alguno y de poner todo el retenido en el centro de la malla; en seguida, seque suavemente, con un paño húmedo y limpio, la superficie inferior de la malla. Hay que colocar la malla en un horno o sobre la parrilla caliente, soportándola de tal manera que el aire pase libremente por debajo de ella hasta que quede seca, luego retírela y permita que se enfríe a temperatura ambiente; luego recoja el residuo auxiliado con una brocha y la corriente de aire. Procedimiento

Se coloca 1 gramo de la muestra del material por ensayar sobre la malla limpia y seca; se moja la muestra completamente con una corriente de agua muy suave. A continuación, se retira la criba y se ajusta la presión en la boquilla aspersora. La corriente de agua se mantiene a una presión constante por un minuto, durante el cual se deberá poner la malla bajo el chorro de la boquilla aspersora, girándola con movimientos circulares, a razón de un movi-

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péselo en la balanza analítica. Limpieza

Después de cinco determinaciones, es necesario lavar la malla a través de una rápida inmersión en una solución jabonosa, e inmediatamente después, enjuagarla con agua destilada o bien utilizando el baño ultrasónico. Esto remueve las partículas retenidas en la malla que obstruyen los orificios. Las mallas electroformadas deben limpiarse al menos después de cada tres determinaciones. Cabe decir que se debe determinar el factor de corrección después de cada 100 determinaciones. Si en la limpieza de la malla se emplea una solución de ácido acético por un máximo de 15 minutos de exposición de ataque, se debe determinar el factor de corrección a las 50 determinaciones. Es recomendable no utilizar otro ácido. Cálculos y expresión de los resultados

Deberá calcularse la finura del material de la siguiente manera: Rc= Materiales auxiliares. Agua destilada para lavado de la malla. Solución jabonosa o la solución que se utilice con el baño ultrasónico. Rm (100+C) Donde: F es la finura del material expresada como porcentaje corregido que pasa por la criba 0.045 mm. Rc es el residuo corregido en porciento. Rm: es el residuo de la muestra retenido en la criba 0,045 mm, en gramos. C es el factor de corrección (determinado como se indica puede ser positivo o negativo. Reproducibilidad y repetitividad

En ensayos realizados por más de dos laboratorios se ha encontrado una reproducibilidad del _0,75 % Por tanto, los resultados de ensayos conducidos por dos laboratorios diferentes sobre

muestras idénticas de cemento no deben de diferir en un rango de ± 2.1 % el 95 % de las veces. Dado que no existe un material de referencia adecuadamente reconocido para determinar la tendencia del procedimiento en este método de ensayo, no se ha hecho ningún reporte sobre la tendencia de repetitividad. Informe del ensayo

El informe de resultados debe contener, como mínimo, la siguiente información: Identificación de la muestra. El porcentaje de la finura o del retenido con una aproximación de 0.1 % Bibliografía: NOM-008-SCFI-2000, "Sistema General de Unidades de Medida”. NMX-Z-013-CSFI-1977, “Guía para la redacción y presentación de normas mexicanas". ASTM-430-96 (reaprobada en 2003) "Método estándar para prueba de finura de cemento hidráulico por la criba de 0.045 mm". Norma Mexicana NMX-C-049-0NNCCE-2006 (Esta norma cancela y sustituye a la NMX-C-049-1997 -ONNCCE) Fecha de entrada en vigor el día 15 de diciembre de 2006.

Nota: Tomado de la Norma Mexicana NMX-C-049-ONNCCE-2006. “Método de ensayo para la determinación de la finura de cementantes hidráulicos mediante la malla 0,045 mm”, para promover la capacitación y el buen uso del cemento y del concreto. Usted puede obtener esta norma y las relacionadas con agua, aditivos agregados, cementos concretos y acero de refuerzo en: [email protected].


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Agregados para concreto. Partículas más finas que la criba F 0.075. (No. 200) por medio de lavado.

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Agregados para concreto

Agregados para concreto. Partículas más finas que la criba F 0.075. (No. 200) por medio de lavado. Método de prueba

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n este resumen se presenta la Norma Mexicana NMXC-084-2006. Agregados para concreto -Partículas más finas que la criba F0.075 (No. 200) por medio de lavado-Método de prueba. Para familiarizarse con los procedimientos básicos de la Norma, el lector puede usarlo. Sin embargo, esta información no tiene la intención de reemplazar el estudio completo que usted haga de la Norma. En la elaboración de esta Norma participaron las siguientes empresas e instituciones.

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construcción y tecnología en concreto

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• AMICPAC • ANALISEC • CEMEX Concretos • Concretos BAL de Oriente • Concretos Cruz Azul • Concretos Holcim Apasco • Concretos KARYMA • INSPECTEC, Supervisión y Laboratorios • IMCYC • Laboratorio de Control • LADEMAC • LANC • LACOSA • Resistencias San Marino

Objetivo y campo de aplicación Esta Norma Mexicana detalla el método de prueba para determinar el contenido de partículas más finas de la criba F 0.075 (No. 200) por medio de lavado. Durante esta prueba, las partículas de arcilla y otras que se disuelven por el agua de lavado, y las que son solubles en el agua, son separadas.

• NMX-C-170-ONNCCE Industria de la construcción – Agregados – Reducción de muestras de agregados, obtenidas en el campo, al tamaño requerido para las pruebas. • NMX-CH-012 Método de prueba de calibración y verificación de mallas para cribas.

Referencias • NMX-B-231 Cribas para la clasificación de materiales granulares. • NMX-C-030-ONNCCE Industria de la construcción – Agregados – Muestreo. • NMX-C-077-ONNCCE Industria de la construcción – Agregados para concreto – Análisis granulométrico – Método de prueba.


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Agregados para concreto

Resumen La muestra de agregados se lava por agitación, mientras que el agua que contiene los materiales disueltos y en suspensión, se separa por decantación y se pasa por la criba. F 0.075 (No. 200). La pérdida de masa resultante del tratamiento de lavado se calcula como el porcentaje de la masa de la muestra original y se informa como el porcentaje del material más fino que la criba F 0.075 (No.

200) obtenida por lavado. Aparatos y equipo 1. Balanza: Debe tener una sensibilidad de 0.1% de la masa de la muestra que se ensaye. 2. Cribas: Es necesario un juego de dos cribas armadas de tal forma que la inferior sea la F 0.075 (No.200) y la superior 1 a M 1.18 (No. 16); ambas deben cumplir las especificaciones de la NMX-B-231. 3. Recipiente: Debe usarse un vaso de tamaño suficiente para contener la muestra cubierta con agua y que permita una agitación vigorosa sin que se pierda nada de la muestra ni del agua. 4. Horno de secado: Debe estar equipado con termostato para mantener la temperatura a 383 ± 5 K (110 ± 5°C); contar con termómetro y ventilación suficiente y adecuada. Preparación de la muestra La muestra del agregado que va a probarse debe tomarse de acuerdo con la NMX-C030-ONNCCE, mezclarse

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espécimen que quedó en el recipiente, y se agita y decanta como antes; esta operación debe repetirse hasta que el agua de lavado que pasa por las cribas se vea limpia y el agregado no muestre residuos de detergente en caso de haberse empleado. Posteriormente, se incorpora a la muestra lavada todo el material que se haya escapado del recipiente y se haya retenido en las cribas, aplicando, si es necesario, un chorro de agua sobre el reverso de las mismas. Se saca la muestra lavada a una temperatura constante de 383 ± 5 K (110 ± 5°C) y se determina su masa con una aproximación del 0.1 % de la misma.

completamente y reducirse, de acuerdo con la NMX-C-170-ONNCCE, a un tamaño adecuado para la prueba. El agregado debe humedecerse antes de la reducción para disminuir la segregación y pérdida del polvo y el espécimen de prueba debe ser el resultado final de la reducción. Procedimiento. Seque el espécimen de prueba a masa constante a una temperatura de 383 ± 5 K (110 ± 5°C) y determine su masa con una aproximación de 0.1 % Una vez seco –y su masa determinada–, el espécimen de prueba se coloca en el recipiente y se agrega suficiente agua hasta que quede totalmente cubierto. En la primera carga de agua puede adicionarse un detergente casero, lo que acortará el número de lavados, anotando esto en el reporte de resultados. En seguida, se agita vigorosamente, de modo que se obtenga una suspensión completa de todas las partículas más finas que la criba F 0.075 (No. 200), e inmediatamente se vierte el agua de lavado que contiene los sólidos suspendidos y disueltos sobre las cribas armadas. Debe tenerse cuidado y evitar, tanto como sea posible, el paso de partículas gruesas de la muestra hacia las cribas. Posteriormente, se agrega una segunda carga de agua sin detergente al

Bibliografía: NMX-C-251-ONNCCE Industria de la construcción – Concreto - terminología.

Nota: Tomado de la Norma Mexicana NMX-C-084-2006. “Agregados para concreto. Partículas más finas que la criba F 0.075. (No. 200) por medio de lavado. Método de prueba”. Nota: Concordancia con normas internacionales: No se puede establecer concordancia por no existir referencias al momento de la elaboración de la presente Norma.


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AgregadosDeterminación de impurezas orgánicas en el agregado fino.

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Agregados-Determinación

AgregadosDeterminación de impurezas orgánicas en el agregado fino

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n este resumen se presenta la Norma Mexicana NMX-C088-1997-ONNCCE AgregadosDeterminación de impurezas orgánicas (esta Norma cancela a la NMXC-088-1986). Usted puede usarlo para familiarizarse con los procedimientos básicos de la misma. Sin embargo, la información que aquí se publica no reemplaza el estudio completo que se haga de la Norma. Objetivo y campo de aplicación Esta Norma establece el método de prueba para la determinación aproximada de

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la presencia de materia orgánica dañina en agregados finos utilizados en la fabricación de morteros o concretos de cemento hidráulico. Esta prueba es un índice de contaminación y proporciona en su caso, una advertencia acerca de la necesidad de efectuar otras pruebas antes de su utilización. Referencias La norma se complementa con las siguientes Normas Mexicanas en vigor: NMX-C-030-ONNCCE Industria de la Construcción. Agregados–Muestreo.

NMX-C-076 Industria de la Construcción. Agregados-Efecto de las impurezas orgánicas en los agregados finos sobre la resistencia de los morteros-Método de prueba. NMX-C-170-ONNCCE. Industria de la Construcción-Agregados-Reducción de las muestras de agregados obtenidas en el campo al tamaño requerido para las pruebas.

Reactivos y materiales Solución de hidróxido de sodio (sosa cáustica). Esta solución se prepara disolviendo tres partes en masa de hidróxido de sodio en 97 partes en masa de agua destilada, dicromato de potasio (K2 Cr2 O7) y ácido sulfúrico concentrado con una densidad de 1.84.

Muestreo El muestreo se debe efectuar de acuerdo con lo establecido en la Norma Mexicana NMX-C-030.


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Agregados-Determinación

• Tabla de colores patrón, impresos en papel, o juego de cinco vidrios de colores patrón. • Frasco sellado herméticamente con solución normalizada de coloración permanente número tres. Esta solución normalizada número 3 de la tabla de colores patrón, se prepara como sigue: Se determina la masa de 9g de cloruro férrico cristalizado (FeCI3 6H2 0) químicamente puro (qp) y del cloruro de cobalto (CoCI3. 6H20) qp, y se disuelven en 100 cm3 de agua destilada, a la que se haya agregado 1/3 (siete gotas) de ácido clorhídrico concentrado qp. Esta mezcla

Aparatos y equipo • Botellas transparentes, incoloras, de vidrio o de plástico, graduadas, de boca ancha, provistas de tapón de hule, de plástico o de vidrio, que logren un cierre hermético.

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debe guardarse en un frasco incoloro, tapado herméticamente. Deben utilizarse frascos de vidrio incoloro para muestras líquidas, con tapón de vidrio y sellados con lacre. Se debe preparar 100 ml de ácido sulfúrico qp y agregar 0.250 g de dic romato de potasio (K2Cr207) dos horas antes de leer el color de la solución del material, anotando si es más clara o más oscura. Preparación y conservación de las muestras Se obtiene una muestra representativa de acuerdo con lo establecido en las normas NMX-C-030 y NMX-C-170 (véase en las Referencias). Procedimiento Se introduce la muestra seca de agregado fino en la botella de vidrio. Se agrega la solución de hidróxido de sodio y se agita vigorosamente. Se tapa la botella y se deja reposar 24 h. Después de este tiempo de reposo, se determina el color de la solución que queda sobre el agregado, como sigue: Determinación de la coloración El color del líquido que queda sobre la muestra, debe compararse con la solución normalizada que se tiene en el frasco lacrado y se anota si es más clara, igual o más oscura que la solución normalizada. La comparación del color puede hacerse colocando juntas las dos botellas y viendo a través de ellas. Un aditamento adecuado para esta comparación puede ser una caja, sin tapa, con su cara anterior abierta y con un vidrio esmerilado en su cara posterior; en esta caja pueden colocarse los dos frascos, uno con la muestra y otro con el color normalizado. Al colocar esta caja frente a una luz blanca, es fácil comparar los colores. Cabe decir que para definir con mayor aproximación la coloración del líquido

de la muestra de prueba al final del tiempo de reposo (24 h), se compara con la tabla de colores patrón o con el juego de vidrios con coloraciones patrón, señalando entre cuáles de ellas se halla o con cual coincide. Resultado Si el color del líquido que está sobre el agregado es más oscuro que el color normalizado número 3, puede considerarse que el agregado bajo prueba contiene compuestos orgánicos en cantidades perjudiciales para los morteros y concretos (superiores a 500 ppm de ácido tánico) y para su aprobación o rechazo, debe realizarse la prueba determinada en la Norma NMXC-076 (véase las Referencias) para la verificación de resistencia. Información general Se recomienda utilizar equipo de protección a la hora del manejo de preparación de soluciones patrón, tales como guantes, goggles y mascarillas para evitar intoxicaciones. Bibliografía: ASTM-C-40-84. Standard method of test for organic impurities in sands for concrete. US Departament of interior, Bureau of Reclamations. NOM-008-CFI-1993, "Sistema General de Unidades y Medidas". NMX-C-251-1997-0NNCCE. Industria de la construcción-Concreto-Terminología. NMX-Z-013-SCFI-1977, "Guía para la redacción y presentación de la normas mexicanas".

Nota: Tomado de la Norma Mexicana NMX-C-088-1997-ONNCCE AgregadosDeterminación de impurezas orgánicas en el agregado fino”. Usted puede obtener esta norma y las relacionadas con agua, aditivos, agregados, cementos, concretos y acero de refuerzo en: [email protected], o al teléfono 5663 2950, de México, DF.


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Efectos de las impurezas orgánicas en los agregados finos, sobre la resistencia de los morteros. Método de Prueba.

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Efectos de las impurezas orgánicas

Efectos de las impurezas orgánicas en los agregados finos sobre la resistencia de los morteros -Método de Prueba.

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n este resumen se presenta la Norma Mexicana NMX-C-076-0NNCCE-2002: Industria de la Construcción-AgregadosEfectos de las impurezas orgánicas en los agregados finos sobre la resistencia de los morteros - Método de Prueba. El lector puede emplear la siguiente información para familiarizarse con los procedimientos básicos de la misma. Sin embargo, cabe aclarar que ésta no reemplaza el estudio completo que se haga de la Norma. Objetivo y campo de aplicación Esta Norma mexicana establece el procedimiento para establecer si un agregado fino

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para concreto reúne las características adecuadas mediante la fabricación de morteros, por medio de una prueba de compresión de probetas hechas con un mortero de consistencia plástica y con una relación definida de agua-cemento. Asimismo, consigna la determinación del efecto de las impurezas orgánicas contenidas en los agregados de acuerdo con la NMX-C-088-ONNCCE sobre la resistencia del mortero. Resumen El efecto del agregado fino debe compararse en morteros, al emplear una muestra del mismo agregado por probar con otra de la misma muestra que previamente se haya lavado con una solución al 3% de hidróxido de sodio (NaOH), seguido de un enjuague completo con agua. Este tratamiento debe repetirse un número suficiente de veces para obtener un material lavado que presente un color más claro que el descrito en el método de la NMX-C-088-ONNCCE. El lavado debe evitar en lo posible la pérdida de finos. La efectividad del lavado y enjuagado del agregado debe comprobarse con un indicador como la fenolftaleina o litmus, para asegurarse de que se ha eliminado todo el hidróxido de sodio antes de emplearse en la preparación del mortero. Cabe decir que, a menos que se acepte otra cosa, las comparaciones de resistencia deben hacerse a los siete días, de acuerdo con las siguientes condiciones: • Hacer tres mezclas de mortero empleando el agregado tratado con dióxido de sodio (NaOH), y tres con el agregado no tratado; todas hechas el mismo día. • Hacer tres probetas con cada mezcla. • Ensayar a compresión los cubos de cada mezcla a la edad de siete días.

Referencias Esta Norma se complementa con las siguientes normas mexicanas en vigor. • NMX-C-061-ONNCCEIndustria de la ConstrucciónCementos-Determinación de la resistencia a la compresión de los cementantes hidráulicos. • NMX-C-083-ONNCCE-Industria de la Construcción-Concreto-Determinación de la resistencia a la compresión de cilindros de concreto. • NMX-C-085-ONNCCE-Industria de la Construcción-Cementos hidráulicos-Método estándar de pastas y morteros de cementantes hidráulicos para el mezclado. • NMX-C-088-ONNCCE-Industria de la construcción-Agregados-Determinación de impurezas orgánicas en el agregado fino. • NMX-C-109 –ONNCCE-Industria de la construcción–Concreto-Cabeceo de especímenes cilíndricos. • NMX-C-144-ONNCCE-Requisitos para el aparato usado en la determinación de la fluidez de morteros con cementantes hidráulicos. • NMX-C-148-ONNCCE-Industria de la construcción-Concretos-Gabinetes, cuartos húmedos y tanques de almacenamiento para el curado de cementantes de mortero y especímenes de concreto hidráulico. • NMX-C-165-1997-ONNCCE-Determinación del peso específico y de la absorción del agregado fino. • NMX-C-251-1997-ONNCCE-Industria de la construcción-Concreto-Terminología. Definiciones Para los efectos de esta norma se observan las definiciones de la norma NMX-C-251-ONNCCE. Materiales auxiliares Materiales reactivos: Solución al 3% de hidróxido de sodio, NaOH; solución de fenolftaleina, alcohol de 96° GL, agua destilada y papel filtro impregnado con litmus. Equipo, aparatos y/o instrumentos Equipo para determinar la fluidez: Según los requisitos establecidos en la NMX-C-144-ONNCCE. Pisón: Deberá ser de un material no absorbente, no abrasivo y resistente, tal como puede ser un compuesto de hule o de madera seca de roble. La cara del pisón debe ser plana y formar ángulos rectos con su eje longitudinal. Varilla compactadora: Debe ser de metal, recta, de sección circular, con un extremo semiesférico. Espátula o cuchara de albañil: Deberá contar con una hoja metálica de bordes rectos. Moldes: Deben ser cúbicos, de 50 mm. Deben cumplir con los requisitos de las especificaciones de la NMX-C-061-ONNCCE.

Máquina de prueba: Tendrá que cumplir con lo especificado en la NMX-C-083-0NNCCE. Preparación y acondicionamiento de las muestras Para elaborar seis cubos de mortero basta con emplear 600 g de cemento y 3,600 mm3 de agua para tener una relación fija agua-cemento de 0.6. La cantidad de arena que se utilice con esta cantidad de cemento puede variar desde 1,200 g para arena fina, a 2,000 g, o más para la arena gruesa. Si se conoce la absorción de la arena, determinada de acuerdo con el método de la Norma NMX-C-165-ONNCCE, puede prepararse para la prueba añadiendo a una masa de la misma muestra seca, la cantidad de agua que puede absorber, mezclarla completamente y dejarla en reposo en un recipiente cubierto 30 min antes de emplearla. Se deberá preparar el mortero de acuerdo a la NMX-C-085-0NNCCE. Condiciones ambientales La temperatura ambiente del laboratorio, así como la de los materiales secos y del equipo, se deben conservar entre 293 K a 300 K (20ºC y 27ºC). La humedad relativa del ambiente de laboratorio no debe ser menor de 50% y la del gabinete húmedo o la del cuarto de curado debe ser mayor del 95% La temperatura del agua de mezclado del gabinete húmedo y del tanque de almacenamiento deben mantenerse a 296K ±2K (23ºC±2ºC) de acuerdo con la norma NMX-C-148-ONNCCE. Procedimiento Determinación de la fluidez: Habrá que limpiar y secar cuidadosamente la mesa de fluidez y colocar en su centro el molde tronco-cónico de la misma. Inmediatamente después de terminar el mezclado, se deberá colocar en un molde una capa de aproximadamente 25 mm de espesor de mortero, y compactarlo 20 veces con el pisón. La presión del apisonado debe asegurar un llenado uniforme del molde. Hay que llenar éste con el mortero y apisonarlo tal como se especifica para la primera capa. Con la cuchara de


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Efectos de las impurezas orgánicas

albañil apoyada en el borde superior del molde hay que enrasar la superficie del mortero. También se deberá limpiar y secar la parte exterior del molde y la superficie de la mesa. Hay que levantar el molde antes de un minuto, contado a partir de haber terminado la operación del mezclado; inmediatamente después, operar la mesa para que caiga 10 veces en 6 s, de una altura de 13 mm. La fluidez es el incremento promedio de los diámetros de la masa del mortero medidos en cuatro direcciones con ángulos aproximadamente iguales entre si, expresado como por ciento del diámetro interior e inferior del molde. Si la fluidez resulta mayor que la especificada se deberá regresar el mortero al rec i p i e n t e y agregar más ar e n a . H a brá qu e r e p e t i r e l mezclado y hacer otra determinación de fluidez. Si se requiere más de dos intentos para

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lograr una fluidez de 100% ± 5%, habrá que desechar el mortero y preparar otro. Si el mortero está muy seco, debe desecharse. Cabe subrayar que la cantidad de arena empleada se puede calcular restando a la masa de la porción que quedó después del mezclado de la masa de la muestra inicial. Moldeo de las probetas: Inmediatamente después de haber terminado la prueba de fluidez hay que regresar el mortero a la mezcladora y remezclar por 15 s a una velocidad de 285 rev/min ± 10 rev/min. También hay que elaborar los especímenes cúbicos de acuerdo al método descrito en la norma NMX-C-061. En caso de que se elaboren especímenes cilíndricos, se debe colocar el mortero en tres capas y compactar cada capa con 25 penetraciones de la varilla. Después de cada varillado, llenar los moldes hasta que se enrasen. Hay que colocar las probetas en el gabinete húmedo para su curado entre 3 ó 4 h después del moldeo; pulir las probetas hasta que tengan una superficie lisa y cubrirlas con una placa de vidrio o de plástico. Alrededor de 20 ó 24 h después del moldeo, habrá que sacar las probetas de los moldes y guardarlas en los gabinetes de curado, excepto aquéllas que se van a probar inmediatamente. Cabeceo de probetas: Si las probetas son cilíndricas, se deben cabecear antes de la prueba, de tal manera que los extremos sean planos y perpendiculares al eje del cilindro. El material que se emplea para el cabeceo y el espesor de la capa no se debe desplazar o fracturar bajo la carga. Este material de cabeceo debe de cumplir con la NMX-C-109-0NNCCE. Los cubos hechos en los moldes adecuados no necesitan cabecearse y deben probarse apoyando las placas de la máquina sobre las caras perpendiculares a la dirección que fueron moldeadas. Ensayo: En el caso de las probetas que deban de ser ensayadas a las 24 h, deberá hacerse el ensayo inmediatamente después de sacarlas del gabinete húmedo y desmoldarlas. El resto de las probetas se almacenan en las piletas con agua. Si se sacan más de una probeta al mismo tiempo del gabinete húmedo para probarse a las 24 h, deben conservarse cubiertas con un

paño húmedo hasta el momento del ensayo. Éstas deben de mantenerse en total inmersión en una charola con agua hasta el momento de la prueba. Hay que secar superficialmente cada probeta y quitarle cualquier grano de arena suelto o incrustado en las caras que vayan a estar en contacto con los bloques de carga con la máquina de prueba; comprobar que son planas y paralelas entre sí empleando una regla recta y un calibrador de hojas de 0,05 mm. Si la superficie de apoyo se separa de un plano en más de 0,05 deberá ser pulida la cara o caras a superficies planas o bien desechar la probeta. Cuando las caras de las probetas que se cargan no son realmente superficies planas, se obtienen resultados de resistencias inferiores a las reales, por lo tanto es esencial que los moldes para la elaboración de las probetas se mantengan escrupulosamente limpios; de otro modo, pueden presentar irregularidades significativas en la superficie. Las herramientas para la limpieza de los moldes deben de ser más suaves que el metal de los mismos para evitar su desgaste. En caso que sea necesario habrá que lijar las caras de las probetas. Se puede frotar la probeta contra una lija colocada sobre una superficie plana empleando una presión moderada. En el caso que se requiera rebajar el espesor es recomendable descartar la probeta. Hay que colocar cuidadosamente la probeta en la máquina de prueba exactamente debajo del centro del bloque superior de carga y aplicar la carga a las caras planas de la probeta en forma continua, sin producir impactos. En el caso de las máquinas de prueba del tipo de tornillo, la parte movible debe desplazarse a una velocidad de 1,3 mm/min, cuando la máquina trabaje en vacío. Por su parte, en máquinas que se operan hidráulicamente, se debe aplicar la carga a una velocidad del rango de 140 kPa/s a 350 kPa/s (1,42 kgf/cm2/s a 3,57 kgf/cm2/s). Cabe subrayar que durante la aplicación de la primera mitad de la carga máxima, se permite una velocidad mayor de aplicación de carga, pero no deben hacerse ajustes a los controles de la máquina de prueba cuando la probeta está cediendo antes de iniciarse la falla. Cálculos y expresión de los resultados Cálculo de la resistencia: Hay que calcular la resistencia a la compresión de cada probeta dividiendo la carga máxima que soporte durante la prueba, entre el área de la sección transversal.

Promediar las resistencias de tres probetas de cada mezcla. Se deberán calcular tres relaciones de resistencia, dividiendo la resistencia promedio de la mezcla correspondiente que contenga arena tratada. Hacer un informe del promedio de las tres relaciones expresándolo como porcentaje; este resultado es la resistencia relativa de la arena bajo prueba. Precisión El coeficiente de variación para un laboratorio debe ser del 5,4%. Asimismo, los resultados de dos pruebas en dos laboratorios no deben diferir en más del 15,3% del promedio. El máximo rango de diferencia (diferencia entre el más alto y el más bajo) de las tres relaciones usadas en el cálculo del promedio no debe exceder del 17%. Informe de prueba El registro de los resultados debe incluir como mínimo los siguientes datos: a) Clave de identificación del espécimen. b) Edad nominal del espécimen. c) Dimensiones del espécimen en centímetros, con aproximación a mm. d) Área de la sección transversal en cm2 con aproximación al décimo. e) Masa del espécimen en kg. f) Carga máxima en N (kgf). g) Resistencia a la compresión, calculada con aproximación a 100 Kpa (1 kgf/cm2). h) Relación de la resistencia de la arena objeto de prueba entre la resistencia de la arena tratada. i) Defectos observados en el espécimen. j) Descripción de la falla de ruptura. Bibliografía: ASTM–C-87-2000, Standard test method for effect of organic impurities in fine agregate on strength of mortar. NMX-C-251-1997-ONNCCE Industria de la Construcción-Concreto-Terminología. Esta Norma no es equivalente con ninguna norma internacional por no existir referencia alguna en el momento de su elaboración. Nota: Tomado de la Norma Mexicana NMX-C-076-0NNCCE-2002. Industria de la Construcción-Agregados-Efectos. Usted puede obtener esta norma y las relacionadas con agua, aditivos, agregados, cementos, concretos y acero de refuerzo en: [email protected], o al teléfono 5663 2950, de México, DF.


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Julio 2011

AgregadosDeterminación de la masa específica y absorción de agua del agregado grueso

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Agregados-Determinación de la masa específica

Agregados-Determinación de la masa específica y absorción de agua del agregado grueso

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e presenta la Norma Mexicana NMX-164-ONNCCE-2002. Usted puede usar este resumen para familiarizarse con los procedimientos básicos de la misma. Sin embargo, ésta información no reemplaza el estudio completo que se haga de la Norma. Objetivo y campo de aplicación Esta Norma Mexicana establece el método de prueba para la determinación de la masa específica y la absorción de agua del agregado grueso. Introducción Una porción del agregado seco se sumerge en agua, aproximadamente 24 h, con una tolerancia de ± 4 h, con el fin de saturarlo. Posteriormente, se seca superficialmente con una franela o papel absorbente. Deberá tomarse una muestra y determinarse la masa sumergiéndola en agua. A la misma muestra –u a otra de la misma porción– se le determina su masa inicialmente; se seca

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a masa constante y se registra. Con estos datos deben ser calculadas las masas específicas y la absorción del agua. Referencias: Esta norma se complementa con las siguientes normas mexicanas en vigor: • NMX-B-231 Cribas para clasificación de materiales granulares. • NMX-C-030-ONNCCE Industria de la construcción-Agregados-Muestreo. • NMX-170-C-ONNCCE Industria de la construcción-Agregados-Reducción de las muestras de agregados obtenidas en el campo, al tamaño requerido para las pruebas. Definiciones Masa específica saturada y superficialmente seca (Messs): Es la relación de masa-volumen, considerando la masa de las partículas saturadas de agua y superficialmente secas y el volumen de las partículas que incluyen los volúmenes de los poros que se encuentran dentro de las mismas. Masa específica aparente seca (Mes): Es la relación de masa-volumen, considerando la masa de las partículas secas y el volumen sólido que incluye los volúmenes de los poros dentro de las mismas. Las masas específicas pueden expresarse como masa específica seca (Mes) y como masa específica saturada y superficialmente seca (Messs). Absorción: Es el incremento en la masa de un agregado seco cuando es

sumergido en agua durante un tiempo determinado a temperatura ambiente. Este aumento de masa se da debido a que al agua que es introducida en los poros del material; no incluye el agua adherida a la superficie de las partículas. Se expresa como por ciento de la masa seca (y es índice de la porosidad del material). Agregados ligeros: Son aquellos que son productos preparados por expansión, manipuleo o sintetizados, tales como escoria de altos hornos, arcillas, diatomita, ceniza volante, shale o slate, así como agregados preparados de materiales naturales procesados, tales como la pumicita, espuma volcánica, pizarras o tuff. Tara: Masa del recipiente utilizado para contener el agregado. Masa seca (MS). El agregado es considerado seco cuando se ha mantenido a una temperatura de 383K ± 5K (110ºC ± 5ºC) durante el tiempo necesario para lograr una masa constante. El material se considera seco cuando la diferencia entre dos pesadas sucesivas es igual o menor que 0.1 % de la masa de material. Equipo, aparatos y/o instrumentos Ba l a n z a y / o báscula: Es un dispositivo sensible para determinar la masa de la muestra con una aproximación igual o mayor al 0.1 % de la masa por utilizar. Canastilla de malla: Deberá contarse con una canastilla de alambre con separación del tejido menor de 3 mm, con dispositivo de alambre delgado para suspenderse. La altura deberá ser aproximadamente igual al diámetro o base de la misma. De-

berá poder contener en su totalidad a la masa de la muestra de acuerdo al tamaño máximo nominal del agregado. Cribas: Las cribas que se empleen deben estar de acuerdo con las especificaciones de la norma NMX-B-231. Dispositivo para sujeción de la canastilla: Se trata de un mecanismo que permite suspender la canastilla dentro del recipiente con agua sin tocar las paredes laterales y el fondo del recipiente. Horno y/o fuente indirecta de calor: Deberá contarse con un horno con termostato ajustable a 383K ± 5K (110°C ± 5°C), con capacidad suficiente para secar las muestras y sus fracciones, o plancha eléctrica o de gas que permita el secado del material sin calcinarlo. Picnómetro de sifón: Es necesario contar con un recipiente con sifón soldado, con dimensiones y forma según se muestra en la Fig. 1, o similar, de tal modo que se pueda obtener una aproximación de 0.001 kg/dm3 de la masa específica del material envasado. Probetas graduadas: Probeta graduada con capacidad de 0.5L y 1.0L. Con divisiones de escala total. Tanque o recipiente: Debe ser estanco y con la capacidad suficiente para mantener sumergida totalmente en agua la canastilla.


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Agregados-Determinación de la masa específica

Báscula

100 30 Soldadura

Canastilla Agua a temperatura

50

ambiente 25

Mesa o base Sifón de tubo de cobre o latón de O <0,630 mm

300

Tubo de acero

180

Figura 1: Picnómetro de sifón.

Figura 2: Arreglo de la rejilla.

Corte A-A

Preparación y acondicionamiento de la muestra Muestreo: La muestra del agregado se obtiene de acuerdo con la norma NMX-C030-ONNCCE. Tamaño mínimo de la muestra: Se debe mezclar la muestra perfectamente y reducir a la cantidad necesaria para la prueba. Aplicando los procedimientos que se indican en la NMX-C-170-ONNCCE. Preparación y acondicionamiento de la muestra: Se lava todo el material sobre la criba (véase NMX-B-231), para eliminar los tamaños menores, el polvo o cualquier otro material adherido a la superficie. En muchos casos y en especial para los tamaños nominales mayores, conviene dividir la muestra por tamaños, determinar las masas específicas y la absorción en cada una de las fracciones obtenidas. Se seca a masa constante la muestra total, o las diferentes fracciones, a una temperatura de 383K ± 5K (110°C± 5°C) y se deja enfriar a temperatura ambiente; se determina su masa Ms. Si la muestra se prueba en dos o más fracciones de tamaños diferentes, se determina la masa seca de cada una de ellas Ms1, Ms2, MS3, Msn llamando “M” a la masa total. A continuación, se deberán sumergir las porciones en agua a la temperatura ambiente por un período de 24h±4h. Cuando los valores de la absorción y la masa específica se van a emplear en la dosificación del concreto, y si el agregado está saturado y la superficie de las partículas ha permanecido húmeda, puede suprimirse el secado inicial y la inmersión en agua, esta circunstancia debe indicarse en el informe. Se sacan del agua las porciones del agregado; se secan superficialmente con una tela húmeda, hasta que las superficies

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canastilla

A

A

30

225

Tirante de Tanque o recipiente


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pierdan el brillo acuoso, con lo que el material queda saturado y superficialmente seco, y se determina su masa saturada y superficialmente seca (Msss). Condiciones ambientales: El sitio donde se efectúen las pruebas no deberá estar expuesto al sol ni a corrientes de aire. Durante la ejecución de las pruebas, las condiciones ambientales del lugar deberán ser estables. Procedimiento Determinación de la masa específica saturada superficialmente seca (Messs): Inicialmente se determina la masa de la muestra o fracción preparada, (Msss). Al tratarse de agregados ligeros, en todas las operaciones en que se debe sumergir la muestra, se coloca encima una rejilla metálica para evitar que floten los agregados. La determinación de la masa especifica saturada y superficialmente seca, Messs, puede hacerse en la muestra o en cada una de sus fracciones, por cualquiera de los métodos que se describen a continuación: Primer método: Para agregados ligeros se prepara el arreglo de la báscula, soporte y canastilla que incluya una rejilla metálica cuando sea necesaria. La canastilla debe quedar totalmente sumergida en el recipiente con agua, sin que roce las paredes y el fondo, tal como se muestra en la Fig. 2, y se hace la primera lectura “masa+tara”(t). Se introduce la muestra o fracción en la canastilla, y ambas en el recipiente con agua; se elimina el aire atrapado girando la canastilla ligeramente y se hace la segunda lectura “masa bruta” (b). La diferencia entre b y t corresponde a la masa de la muestra sumergida en el agua. Segundo método: Se determina la masa de la muestra o porción saturada y superficialmente seca. Se monta el arreglo

Soporte

Figura 3: Arreglo del aparato.

Báscula

de la báscula con el recipiente con agua sobre ella y la canastilla colgada de un soporte externo que incluya la rejilla metálica cuando sea necesaria, y que quede totalmente sumergida en el agua del recipiente sin que roce con las paredes y el fondo, como se muestra en la Fig. 3. Se hace la primera lectura, masa de la tara (t). También, se introduce la muestra en la canastilla y ambas en el recipiente con agua; se hace la segunda lectura masa bruta (b). Método del picnómetro tipo sifón El picnómetro tipo sifón debe llenarse con agua a una temperatura de 295K± 1K (22°C ± 1°C) y dejar que fluya el agua hasta que deje de gotear, (Véase Fig. 1). Se determina la masa de la muestra o fracción preparada (Msss), que no sea menor de 5 kg, para picnómetros cuyo diámetro sea de 15 cm y 8 kg para los de 20 cm; estos valores pueden interpolarse o extrapolarse. Aunado a esto, se tapa la salida del sifón y se va introduciendo la muestra, evitando que arrastre burbujas de aire. Cuando la superficie libre del agua quede en reposo, se destapa el sifón y se recibe el agua en una probeta graduada o en un recipiente previamente tarado. Este volumen (Va) se mide en la probeta o bien se determina su masa. Cuando se utilice el presente método debe realizarse la prueba por lo menos dos veces y reportarse el promedio obtenido. Determinación de la absorción Determinación de la absorción con horno: Se toma el total de la muestra, o cada una de las fracciones empleadas en la determinación de la masa específica, y se seca a masa constante a una temperatura de 383K ± 5K (110°C ± 5°C); se deja enfriar a temperatura ambiente y se determina su masa Ms. Determinación de la absorción con fuente indirecta de calor: Se toma el total de la muestra o cada una de las fracciones empleadas en la determinación de la masa específica y se seca a masa constante agitando el material, cuidando que no se calcinen ni desgasten las partículas; se comprueba el secado del material colocando un cristal sobre la muestra hasta que no haya empañamiento, o a masa constante. Informe de la prueba Los resultados de las masas específicas deben expresarse en kg/dm3, con aproximación de centésimos de unidad e indicar:

Canastilla

Si es masa específica seca; masa específica saturada y superficialmente seca o masa especifica aparente. Informe de los resultados de la absorción hasta el 0.1%. Debe hacerse notar en el informe si la masa específica y la absorción se determinan sin secar previamente el agregado. Bibliografía: NOM-008-SCFI-1993 "Sistema general de unidades de medida". NMX-C-073-1990 "Industria de la ConstrucciónAgregados-Masa volumétrica-Método de prueba". NMX-C-077-1997-ONNCCE "Industria de la Construcción-Agregados para concreto-Análisis granulométrico-Método de prueba". NMX-C-165-1984 "Industria de la ConstrucciónAgregados masa específica y absorción de agua del agregado fino-Método de prueba". NMX-C-166-1990 "Industria de la ConstrucciónAgregados-Contenido total de humedad por secado, método de prueba". NMX-C-251-ONNCCE-1997 "Industria de la construcción-Concreto-Terminología". NMX-Z-013-1997 Guía para la redacción, estructuración y presentación de las normas oficiales mexicanas. ASTM-C-127-88 (R93) Standard test method Specific gravity and absortion of coarse aggregates". Manual of testing procedures physical test method tex-403-a-74a saturade dry. Section 400-a series rev. 1-1-1974. Nota: Tomado de la Norma Mexicana NMX-C-164-0NNCCE-2002. Industria de la Construcción-Agregados-Determinación de la Masa Específica y Absorción de Agua del Agregado Grueso. Usted puede obtener esta norma y las relacionadas con agua, aditivos, agregados, cementos, concretos y acero de refuerzo en: [email protected], o al teléfono 5663 2950, de México, DF.


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AgregadosDeterminación de la masa específica y absorción de agua del agregado finoMétodo de prueba

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Agregados–Determinación de la masa específica

Agregados–Determinación de la masa específica y absorción de agua del agregado fino-Método de prueba

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n este resumen se presenta la Norma Mexicana NMX-C-165ONNCCE-2004. El lector puede aprovechar la siguiente información para familiarizarse con los procedimientos básicos de la misma; sin embargo, debe saber que no reemplaza el estudio completo que se haga de la norma.

Objetivo y campo de aplicación

La Norma Mexicana NMX-C-165-ONNCCE-2004 establece el método de prueba para la determinación de la masa específica aparente y la absorción del agregado fino en la condición de saturado y superficialmente seco. Estos datos se emplean para el cálculo y la dosificación del concreto elaborado con cemento hidráulico. Referencias

Esta norma se complementa con las siguientes normas mexicanas vigentes:

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• NMX-C-030-ONNCCE. Industria de la Construcción-Agregados-Muestreo. • NMX-C-170-0NNCCE. Industria de la Construcción-Agregados-Reducción de las muestras de agregados, obtenidas en el campo al tamaño requerido para las pruebas. Definiciones Masa especifica saturada y superficialmente seca (Messs)

Es la relación de masa a volumen, considerando la masa de las partículas saturadas de agua y superficialmente secas y el volumen sólido de las partículas que incluyen los volúmenes de los poros que se encuentran dentro de las mismas. Masa específica aparente seca (Mes)

Es la relación de masa a volumen, considerando la masa de las partículas secas y el volumen sólido de las partículas, que incluyen los volúmenes de los poros dentro de las mismas. Absorción

Es el incremento en la masa de un agregado seco cuando es sumergido en agua durante 24 h, a temperatura ambiente. Este aumento de masa tiene lugar debido al agua que se introduce en los poros del material y no incluye el agua adherida a

la superficie de las partículas. Se expresa como por ciento de la masa seca, y es el índice de la porosidad del material. Equipo, aparatos e instrumentos Balanza o báscula: es necesario un

dispositivo para determinar la masa de la muestra con una sensibilidad de 0,1g y con una precisión del 0,1% de la masa de prueba. Horno de secado: Éste debe estar equipado con un termostato para mantener la temperatura en 383 K ± 5 K (110°C ±

5°C), contar con un termómetro, ventilación suficiente y adecuada. Molde: El molde debe estar hecho de lámina de metal tipo inoxidable (latón, bronce, aluminio, etc.), con un espesor mínimo de 0,8 mm y forma troncocónica, sin fondo; con medidas interiores de 40 mm de diámetro superior, 90 mm de diámetro inferior, 75 mm de altura y una tolerancia en cada una de las dimensiones de ± 3 mm. Picnómetro: Es un recipiente en el cual se puede introO = 56 ducir fácilmente el agregado fino, cuyo diseño asegura que el volumen contenido puede determinarse con una precisión de 0,05% del volumen del picnómetro. Cabe decir que un tipo de picnómetro se logra empleando un frasco de vidrio, provisto de tapón cónico con una abertura superior de un diámetro aproximado a un centímetro, que tenga un cierre hermético. Es necesario esmerilar el borde de la boca del frasco en la forma siguiente: Colocar una hoja de lija fina de esmeril sobre una superficie plana y dura, mantener el frasco en posición vertical con su boca contra la hoja de esmeril; lijar el borde mediante giros, ejerciendo presión sobre el frasco contra la lija hasta que el borde quede perfectamente liso. (Fig. 1). Pisón: Debe ser metálico, cilíndrico con una masa de 340 g ± 15 g y con una superficie de apisonamiento plana y normal al eje longitudinal, con un diámetro de 25 mm ± 3 mm.

Figura 1: Picnómetro. O = 10 56 10


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Agregados–Determinación de la masa específica

Preparación y acondicionamiento de las muestras Muestreo: Se toma una muestra del

agregado fino, de acuerdo con el método de muestreo descrito en la NMX-C-0300NNCCE, y se reduce de acuerdo con la norma NMX-C-170-0NNCCE, a un volumen de, por lo menos, el doble del volumen del picnómetro que se va a emplear en la determinación. Secado y saturación: Se coloca la muestra en una charola o recipiente adecuado y se seca a una temperatura de 383 K ± 5 K (110º C ± 5º C), hasta alcanzar masa constante. Se deja enfriar hasta alcanzar una temperatura confortable para su manejo, se cubre con agua por inmersión del agregado fino, manteniendo un tirante de agua de, al menos, 20 mm y se deja reposar por 24 h ± 4 h. Condición de saturado y superficialmente seco (sss)

Se decanta el exceso de agua, cuidando que los finos no se pierdan; la muestra se extiende en una superficie lisa no absorbente, expuesta a una corriente de aire tibio que no arrastre los finos de la muestra y se remueve con frecuencia para asegurar un secado homogéneo. Esta operación se continúa hasta que se acerque a la condición de saturado y superficialmente seco, que se detecta por el flujo libre del agregado (sss). Después, se fija firmemente el molde con una mano, con su diámetro mayor hacia abajo so-

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bre una superficie lisa, no absorbente, y se llena con una porción de la muestra hasta copetear el molde; se compacta por la masa propia del pisón, colocándolo suavemente 10 veces sin altura de caída, sobre la superficie de la muestra, volviendo a llenar el molde, se compacta 10 veces por la masa del propio pisón; de nuevo se llena el molde, se compacta tres veces con el pisón, y otra vez se llena el molde, se compacta tres veces con el pisón, se vuelve a llenar el molde y se aplica dos veces la compactación con el pisón hasta completar las 25 compactaciones; si al final el material rebasa el borde del molde, se enrasa con el mismo pisón deslizándolo y cuidando de no ejercer presión sobre el material. A continuación se levanta el molde verticalmente; si el material conserva la forma del molde, es que el agregado todavía tiene humedad superficial. Se sigue revolviendo la muestra y evaporando; se repite el procedimiento hasta lograr que el agregado llegue a la condición de saturado y superficialmente seco, que es cuando, al retirar el molde, el material de la muestra se disgrega un poco perdiendo parcialmente la forma (Fig. 2). Para lograr la condición de saturado y superficialmente seco de la muestra de agregado fino, se pueden usar medios mecánicos, tales como la agitación. El procedimiento descrito en este mismo inciso presupone que se va llegar a la condición de saturado y superficialmente seco por aproximación, por lo que no debe obtenerse en el primer intento, sino lograrse en intentos sucesivos.

Molde 40 ± 3 Muestra después de remover el molde 75 ± 3

Cuando la muestra se seque más allá de la condición de saturado y superficialmente seco (sss), se observa que, al retirar el cono, se abate más de lo indicado. Se añade agua al material y se remezcla, se introduce en un recipiente, tapándolo y dejándolo reposar 30 min, se repite el procedimiento hasta alcanzar la condición deseada. Cuando los valores de la absorción y de la masa específica se usen para el proporcionamiento de mezclas de concreto, en las que los agregados van a estar en su condición natural de humedad, el requerimiento del secado inicial hasta alcanzar masa constante puede ser eliminado, y si las superficies de la muestra han permanecido continuamente húmedas hasta la prueba, la saturación en agua puede suprimirse. Los valores de la absorción, y de la masa específica en la condición de saturado y superficialmente seco (Messs), pueden ser considerablemente más altos para el agregado que no se secó en el horno antes de sumergirlo, que la misma muestra tratada como se indica en 5.1 y 5.2. Por lo tanto, cualquier cambio en la relación a lo tratado en esos mismos incisos debe hacerse notar en el informe de los resultados. Condiciones ambientales

Este método de prueba se realiza de acuerdo a las condiciones ambientales del lugar en el que se lleven a cabo las pruebas. Procedimiento Determinación de la masa específica saturada y superficialmente seca (Messs)

La masa es determinada la masa del picnómetro lleno con agua hasta su nivel de aforo. Se determina la masa de un volumen de muestra, preparada, cuyo volumen sea entre un tercio o dos tercios del picnómetro que se va a emplear. Ésta se introduce en el picnómetro y se agrega agua hasta que cubra la muestra en exceso. El picnómetro bien tapado, se gira, agita e invierte para eliminar todas las

burbujas de aire. Si es necesario, se ajusta la temperatura sumergiéndolo en agua circulante hasta alcanzar la temperatura de 296 K ± 2 K (23° C ± 2º C); después, se llena con agua hasta el nivel de aforo, se seca superficialmente y se determina su masa con una aproximación de 0.1% de la masa de la muestra empleada.

90 ± 8

Figura 2: Muestra después de remover el molde.

Determinación de la absorción

Se toma otra muestra, con una masa no menor de 200 g, preparada, se determina la masa de la muestra saturada superficialmente seca y se seca a masa constante a una temperatura de 383 K ± 5 K (110° C ± 5° C), se deja enfriar a temperatura ambiente y se determina la masa de la muestra seca. Informe de la prueba

El informe de las pruebas debe incluir, como mínimo, los siguientes resultados: • Masa especifica saturada y superficialmente seca, Messs en g/cm3 aproximando hasta 0.01. • Masa específica aparente seca Mes en g/cm3, aproximando hasta 0.01. • Absorción en por ciento (%), aproximado al 0.1 • Cuando el tiempo de inmersión en agua sea distinto de 24h ± 4h, debe indicarse. Bibliografía: • NOM-008-SCFI-1993 Sistema general de unidades de medida. • NMX-C-251-0NNCCE- 1997 Industria de la construcción-Concreto-Terminología. • NMX-Z-013-1977 Guía para la redacción, estructuración y presentación de las normas oficiales mexicanas. • ASTM -C-128-1997 Standard test method for specific gravity and absorption of fine aggregate.

Nota: Tomado de la Norma Mexicana NMX-C-165-0NNCCE-2004. Industria de la Construcción-Agregados-Determinación de la Masa Específica y Absorción de Agua del Agregado FINO. Usted puede obtener esta norma y las relacionadas con agua, aditivos, agregados, cementos, concretos y acero de refuerzo en: [email protected], o al teléfono 5663 2950, de México, DF.


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Septiembre 2011

Elaboración y curado de especímenes en el laboratorio Primera parte

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ELABORACION Y CURADO DE ESPECiMENES

Elaboración y curado de especímenes en el laboratorio Objetivo y campo de aplicación En las siguientes líneas se establecen los procedimientos para elaborar y curar en el laboratorio, los especímenes de concreto utilizados para las pruebas de resistencia a la compresión, a la flexión y a la tensión diametral.

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n este resumen se presenta la Norma Mexicana NMX-C-159-ONNCCE-2004, Concreto-Elaboración y Curado de Especímenes en el Laboratorio. Usted puede usarlo para familiarizarse con los procedimientos básicos de la misma. Sin embargo, esta información no reemplaza el estudio completo que sea hecho de la misma. Es importante señalar que dado que la Norma es muy extensa, ésta será publicada en esta edición y en la siguiente. La primera parte consta de los temas: Objetivo y Campo de aplicación; Referencias; Definiciones; Materiales auxiliares; Equipos, Aparatos e Instrumentos. Por su parte, los temas referentes a la Preparación y acondicionamiento de las muestras; Procedimiento; Pruebas al concreto fresco; Expresión de los resultados y Bibliografía, aparecerán en el número de Construcción y Tecnología en Concreto del próximo mes de octubre.

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Referencias Para la correcta aplicación se deben consultar las siguientes Normas vigentes: • NMX-C-109-ONNCCE Industria de la construcción-Concreto-Cabeceo de especímenes cilíndricos. • NMX-C-148-0NNCCE Industria de la construcción-Cementos hidráulicos-Gabinetes y cuartos húmedos y tanques de almacenamiento para el curado de especímenes de mortero y concreto de cementantes hidráulicos. • NMX-C-156-0NNCCE Industria de la construcción-Concreto-Determinación del revenimiento en el concreto fresco. • NMX-C-157 Industria de la construcciónConcreto-Determinación del contenido de aire del concreto fresco por el método de presión. • NMX-C-158 Industria de la construcciónConcreto-Determinación del contenido de aire del concreto fresco por el método volumétrico. • NMX-C-160-0NNCCE Industria de la construcción-Concreto-Elaboración y curado en obra de especímenes de concreto. • NMX-C-162-0NNCCE Industria de la construcción-Concreto-Determinación de la masa unitaria, cálculo del rendimiento y contenido de aire del concreto fresco por el método gravimétrico.

• NMX-C-164-0NNCCE Industria de la construcción-Agregados-Determinación de la masa específica y absorción de agua del agregado grueso. • NMX-C-165-0NNCCE Industria de la construcción-Agregados-Determinación de la masa específica y absorción de agua del agregado fino-Método de prueba. • NMX-C-166 Industria de la construcciónAgregados-Contenido total de humedad por secado–Método de prueba. • NMX-C-177-0NNCCE Industria de la construcción-Concreto-Determinación del tiempo de fraguado de mezclas de concreto mediante la resistencia a la penetración. • NMX-C-245 Industria de la construcciónAgregados-Determinación de las correcciones en masa por la humedad de los agregados en dosificaciones de mezclas de concreto. • NMX-C-281 Industria de la construcciónConcreto-Moldes para elaborar especímenes cilíndricos de concreto verticalmente para pruebas-Especificaciones. Definiciones Curado: Es el proceso mediante el cual se favorece la hidratación del cemento o de los materiales cementantes en la mezcla, en un ambiente específico de humedad y temperatura. Materiales auxiliares: Éstos deben mantenerse a temperatura uniforme, antes del mezclado del concreto. Cemento: Se debe almacenar en un lugar seco, en recipientes impermeables, de preferencia metálicos. El cemento debe mezclarse perfectamente para lograr uniformidad de la muestra en todas las pruebas y pasarse por la criba para eliminar todos los grumos. Agregados: Para obtener la composición granulométrica deseada y evitar la segre-

gación del agregado grueso, este debe ser clasificado en fracciones, según el tamaño nominal y dosificarse en la proporción adecuada por cada revoltura. En ocasiones es posible dosificar el agregado grueso como una sola fracción de un tamaño. Por lo general, el número de fracciones es de dos a cinco para agregado menor de 63.5 mm (2 1/2”). Cuando una de las fracciones por dosificarse es de un contenido mayor al 10%, la relación de aberturas entre la criba mayor y la menor no debe exceder de 2.0. En ocasiones se aconseja emplear fracciones de menor variación granulométrica. A menos que el agregado fino sea dividido en fracciones de tamaños individuales; es decir, en porciones retenidas en diferentes cribas, debe mantenerse en condiciones húmedas hasta el momento de ser empleado para evitar la segregación. Si se requiere estudiar granulometrías poco usuales, puede ser necesario secar y separar el agregado fino. En este caso si la cantidad total requerida del agregado fino es mayor de la que se pueda mezclar en una misma revoltura, deben determinarse las masas en las cantidades requeridas de cada porción para cada revoltura individual. Cuando sea posible, la cantidad total del agregado fino que se requiere para la investigación debe ser mezclada perfectamente, dosificada y mantenida en condición húmeda. La masa específica y la absorción de los agregados deben ser determinadas de acuerdo con las normas NMX-C-164-0NNCCE y NMX-C-165-0NNCCE. Los agregados deben ser preparados antes de incorporarlos al concreto. A los agregados con absorción de 1.0 % se les determina su masa en condiciones de ambiente seco, haciendo la corrección por la cantidad de agua absorbida por el agregado antes de fraguar el concreto. Este procedimiento es útil para el agregado grueso, el cual debe ser dosificado en tamaños individuales. Debido a que el agregado fino puede producir segregación, debe ser empleado sólo cuando se haya separado en porciones de tamaños individuales. A las porciones de tamaños individuales del agregado se les puede determinar su masa por separado, en un recipiente marcado con la dosificación requerida y sumergidas en agua por dos horas antes de ser usadas. Después, se decanta el exceso de agua y se determina la masa combinada del agregado y del agua de mezclado. El agregado debe ser saturado y mantenido en esa condición, con humedad superficial Problemas, causas y soluciones

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en cantidades suficientemente pequeñas para evitar la pérdida por drenado, por lo menos 24 horas antes de ser usado. Cuando se utilice este método, para permitir el cálculo de la cantidad correcta del agregado húmedo, el contenido de humedad del agregado debe ser determinado de acuerdo con las normas NMX-C-245 y NMX-C-166. El agregado fino o grueso debe ser puesto y mantenido en condiciones de saturado y superficialmente seco hasta el momento de su uso en masa. Este método debe ser usado sólo cuando se prepara material para revolturas no mayores de 7 L. Deben observarse precauciones para evitar el secado del material durante la determinación de su masa y demás operaciones.

Agregado ligero: Los procedimientos para obtener la masa especifica y la absorción -y para el manejo de los agregados mencionados en esta norma mexicana- se refieren a materiales con capacidad normal de absorción. Los agregados ligeros, la escoria granulada por aire y algunos agregados naturales de alta porosidad, o vesiculares, pueden ser tan absorbentes que se puede dificultar el procedimiento para medir el contenido de humedad del agregado ligero. Al mezclarlo, puede tener efectos importantes sobre las características de los concretos, ya sean recién mezclados o endurecidos, tales como pérdida del revenimiento, de la resistencia a la compresión y de la resistencia a la congelación y el deshielo. Aditivos: Los aditivos en polvo que sean insolubles por completo o en gran parte, que no contengan sales higroscópicas y que deban agregarse en pequeñas cantidades, deben ser mezclados con el cemento antes de introducir los materiales a la revolvedora; materiales esencialmente insolubles, que sean empleados en cantidades mayores de un 10 % en masa del cemento –tales como puzolanas– deben ser manejados y agregados a la revoltura en la misma forma que el cemento. Los adicionantes en polvo insolubles en gran parte pero que contengan sales higroscópicas, pueden producir grumos en el cemento, por lo cual deben ser mezclados con la arena. Los aditivos solubles en agua y los de consistencia líquida, deben ser agregados a la revoltura, en forma de solución, en el agua de mezclado. Los aditivos que sean incompatibles en forma concentrada, tales como soluciones de cloruro de calcio, algunos inclusores de aire y retardantes, no deben ser mezclados entre si antes de ser agregados al concreto. El método es cogido debe ser uniforme para todas las revolturas y debe reproducir las condiciones óptimas de la obra. Equipo, aparatos e instrumentos Moldes: Los moldes y los accesorios para elaborar los especímenes de concreto, deben ser de acero, fierro fundido, o cualquier otro material no absorbente y no reactivo con el cemento Portland u otros cementantes hidráulicos. Los moldes deben cumplir con las dimensiones y tolerancias especificadas en esta norma mexicana. Deben ser no permeables durante su empleo. Si es necesario, puede usarse un material de sello

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por la parte externa con el fin de evitar fugas de agua por las juntas. Deben estar provistos de los elementos necesarios para fijarlos firmemente en sus bases. Moldes cilíndricos verticales: Los moldes deben ser de lámina metálica gruesa, o de cualquier otro material rígido y no absorbente. Deben estar provistos de una base metálica maquinada; ésta debe ser del mismo material que el de las paredes del molde o metálicas, con planos lisos y con elementos para sujetarla firmemente al molde, y cumplir con lo especificado en la Norma Mexicana NMX-C-281. Moldes cilíndricos verticales dese chables: Se requiere atención especial para garantizar que las deformaciones se mantengan dentro de las tolerancias especificadas y que los materiales no sean absorbentes. Moldes cilíndricos horizontales para prueba de deformación diferida (flujo plástico): Se emplean sólo para aquéllos especímenes que contengan deformímetros ahogados axialmente. Deben tener una ranura horizontal, con un ancho de medio diámetro del espécimen, y a todo lo largo del molde, a fin de recibir el concreto con el molde en posición horizontal. Deben contar con dos placas metálicas, torneadas, para las bases del cilindro. Estas bases se prepararán de acuerdo a la Norma Mexicana NMX-C-109-0NNCCE.Deben contar con dispositivos para fijar firmemente las bases al molde y los necesarios para colocar en posición correcta el medidor de deformaciones. A una de las bases se le hará una perforación de adentro hacia afuera, con un ángulo tal que permita el paso del alambre del medidor de deformaciones a través del borde de la placa. Moldes prismáticos: Los moldes para las pruebas de flexión, u otras que requieran especímenes de forma prismática, deben ser rectangulares, a menos que se especifique otra forma, y de las dimensiones que estipule el método de prueba correspondiente. Los lados y el fondo deben formar ángulos rectos entre sí. Deben ser superficies planas. Varillas para compactación: Según el tipo de prueba, se especifican dos tamaños de varillas; cada una debe consistir en una barra lisa cilíndrica de acero, cuando menos con un extremo semiesférico, de diámetro igual al de la barra. Varilla larga: Una barra lisa de 16mm ± 1.5mm de diámetro y 600mm ± 30mm de longitud. Varilla corta: Una barra lisa de 10mm ± 1mm de diámetro y 300mm ± 15mm de longitud.

Vibradores de inmersión: Pueden ser de flecha flexible o rígida, de preferencia accionada por un motor eléctrico. Vibradores externos: Pueden ser de dos tipos: de mesa o de plancha. Se debe contar con dispositivos adecuados para fijar firmemente los moldes al aparato vibrador y se debe emplear un tacómetro para verificar la frecuencia de vibración. Los impulsos vibratorios frecuentemente se imparten por medio de vibradores electromagnéticos, o por masas excéntricas accionadas directa o indirectamente con motores eléctricos. Herramienta auxiliar: Se debe contar con palas, recipientes, llanas, enrasadores, cucharones, reglas, guantes de hule, mazo con cabeza de hule y charolas de lámina. Equipo de revenimiento: El equipo debe cumplir con los requisitos de la Norma Mexicana NMX-C-156-0NNCCE. Charola para el mezclado de la muestra: Debe ser de lámina metálica gruesa o de material no reactivo con la pasta de cemento portland, impermeable, con una profundidad conveniente y una capacidad suficiente que permita un mezclado eficiente de toda la revoltura con la pala o cuchara, o si la mezcla se hace mecánicamente. Equipo para determinar el contenido del aire: Debe cumplir con lo especificado por las Normas Mexicanas NMX-C-157, NMX-C-158 y NMX-C-162-0NNCCE, respectivamente. Báscula: Debe tener una aproximación de 0.3 % de la carga de prueba en cualquier punto dentro del intervalo de uso. Cuando se determine la masa de una pequeña cantidad de material se debe tener un cuidado muy especial, definiéndola por diferencia entre dos cantidades mayores. Mezcladora de concreto: Consiste de un tambor rotatorio de una mezcladora de aspas con eje horizontal o de una mezcladora de aspas con eje vertical, capaz de mezclar las revolturas del tamaño y revenimiento requerido de modo homogéneo. Para mezclar concreto con revenimiento menor de 25 mm puede ser más eficiente una mezcladora de aspas con eje horizontal o vertical que un tambor rotatorio. Nota: Tomado de la Norma Mexicana NMX-C-159-0NNCCE-2004. Industria de la Construcción-Concreto-Elaboración y Curado de Especímenes en el Laboratorio. Usted puede obtener esta norma y las relacionadas con agua, aditivos, agregados, cementos, concretos y acero de refuerzo en: normas@ mail.onncce.org.mx, o al teléfono 5663 2950, de México, DF.


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Octubre 2011

Elaboración y curado de especímenes en el laboratorio Segunda parte

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Elaboración y curado de especímenes en el laboratorio Segunda parte

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n esta edición se presenta la Norma Mexicana NMX-C-159-ONNCCE-2004, Concreto-Elaboración y Curado de Especímenes en el Laboratorio (Segunda parte). Usted puede conocerla aquí para familiarizarse con los procedimientos básicos. Sin embargo, esta reseña no reemplaza de ningún modo, el estudio completo que se haga de la Norma. Es importante aclarar que, debido a lo extenso de la norma, ésta se ha publicado en dos ediciones; la primera, en la edición de septiembre, donde se abordaron los tópicos: “Objetivo y Campo de Aplicación”; “Referencias”; “Definiciones”; “Materiales auxiliares”, así como “Equipos, aparatos e instrumentos”. En esta segunda parte veremos los temas: “Preparación y acondicionamiento de las muestras”; “Procedimiento”; “Pruebas al concreto fresco”; “Expresión de los resultados”, así como “Bibliografía”. Preparación y acondicionamiento de las muestras Criterios para determinar el tipo de especímenes a elaborarse a) Cilíndricos. b) Prismáticos. c) De otro tipo. Especímenes cilíndricos: Se elaboran para las pruebas de compresión, módulo de elasticidad, flujo plástico y compresión diametral. Deben tener un diámetro mínimo de 50 mm y una longitud mínima de 100 mm. Cuando se desee correlacionar o comparar los resultados de estos cilindros con los elaborados en obra, se debe hacer de acuerdo con la Norma Mexicana NMX-C-160. Los cilindros deben tener 150 mm de diámetro y 300 mm de altura, de lo contrario

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las dimensiones deben quedar especificadas por el método de prueba correspondiente. Cabe decir que los especímenes cilíndricos para las pruebas anteriores, excepto para la de flujo plástico, deben elaborarse y dejarse endurecer con el eje del cilindro en posición vertical. Los especímenes para la prueba de flujo plástico se pueden elaborar con el eje del cilindro horizontal o vertical. Se deben dejar endurecer en la posición original en que fueron elaborados. Especímenes prismáticos: Los especímenes tales como vigas para la prueba de flexión, cubos para la de compresión, barras para ciclos de congelación-deshielo, adherencia, cambios de longitud, cambios de volumen y otros, se deben elaborar con su eje mayor horizontal. Además, siguiendo el procedimiento que se establezca en la prueba, se deben elaborar especímenes de otras formas para pruebas especiales. Dimensión del espécimen en relación al tamaño del agregado: El diámetro de los especímenes cilíndricos a la dimensión menor de una sección transversal rectangular debe ser cuando menos, tres veces el tamaño máximo nominal del agregado grueso empleado en el concreto. El tamaño máximo nominal es la dimensión de la criba de menor abertura por la que pasa la totalidad de un agregado. Número de especímenes: La cantidad de especímenes –y de mezclas de prueba– depende de los objetivos establecidos y de la naturaleza del programa de pruebas. En general, se deben preparar dos o más especímenes para cada edad y para cada condición de prueba, a menos que se especifique otra cosa. Edad de prueba de los especímenes: Las edades de prueba empleadas son por lo común 7 y 28 días para

las pruebas de resistencia a la compresión, o 14 y 28 días para la de resistencia a la flexión. Los especímenes elaborados con cemento de resistencia rápida, se prueban frecuentemente a 1 día, 3, 7, 14 y 28 días de edad. Para las pruebas de resistencia a la compresión y a la flexión a edades posteriores, se emplean a menudo 3 meses, 6 y 12 meses. Condiciones ambientales: Este método de prueba se realiza de acuerdo a las condiciones ambientales del lugar en el que se ejecutan las pruebas, sin embargo, hay que evitar la evaporación excesiva de agua. Procedimiento Elaboración de la mezcla: Se mezcla el concreto en una revolvedora o a mano, en revolturas con la suficiente cantidad para dejar un remanente de aproximadamente 10 % después de moldear los especímenes de prueba. El mezclado a mano no debe ser empleado para concreto con aire incluido o concreto de revenimiento cero. Se pueden emplear otros procedimientos cuando se pretendan reproducir condiciones o sistemas especiales, o cuando los métodos especificados no resulten prácticos. Es importante evitar que se alteren las secuencias de mezclado o el procedimiento de revoltura a revoltura, a menos que se pretenda estudiar el efecto de tales variaciones. Mezclado mecánico Preparación de la revolvedora: Antes de iniciar el mezclado de la revoltura de prueba, la revolvedora debe prepararse con una de mortero o concreto proporcionada -aproximadamente igual a la de prueba-, y en cantidad suficiente como para cubrir las paredes internas de la revolvedora. Se deben asumir precauciones especiales para limpiar la revolvedora y demás equipo, a fin de asegurar que las sustancias químicas o aditivos que se hayan empleado con anterioridad no afecten a las revolturas subsecuentes. Mezclado: Antes de iniciar la operación de la revolvedora, debe añadirse el agregado grueso, parte del agua de mezclado y la solución de aditivos, cuando se requiera. Si es factible, el aditivo puede ser disuelto en el agua de mezclado antes de agre-

garla. Se inicia la operación de la revolvedora y luego se añade el agregado fino, el cemento y el agua mientras gire la olla. Durante tres minutos se mezcla el concreto, después de haber cargado todos los ingredientes, seguido de un descanso de tres minutos; se termina con otro periodo de mezclado de dos minutos. Durante el periodo de descanso, se tapa la boca de la revolvedora con un paño húmedo para evitar la evaporación. Para eliminar la segregación, se deposita el concreto mezclado por la revolvedora en una charola limpia y horneada, y se remezcla con pala o cucharón hasta obtener una apariencia uniforme. Mezclado a mano: Se mezcla la revoltura con un cucharón en una charola o recipiente metálico liso, limpio y húmedo, empleando el siguiente procedimiento: Se mezcla el cemento, el aditivo insoluble en caso de requerirse, y el agregado fino, hasta lograr una combinación uniforme. Se agrega el agua y la solución del aditivo, en caso de emplearse, y se mezcla hasta obtener un concreto homogéneo, en apariencia, y de la consistencia deseada. Obtención de la muestra: De la revoltura del concreto se obtiene la fracción representativa para las pruebas y para elaborar los especímenes. Cuando el concreto no esté en proceso de mezclado o de muestreo, se cubre con un paño húmedo para evitar así la evaporación del agua. Pruebas al concreto fresco Consistencia: La medida de la consistencia de cada mezcla de prueba debe realizarse inmediatamente después del mezclado, de acuerdo con la norma mexicana NMX-C-156-0NNCCE o con cualquier otro método normalizado. Contenido de aire: Cuando se requiera determinar el contenido de aire, se hará de acuerdo con cualquiera de los métodos establecidos en las Normas Mexicanas NMX-C-157-0NNCCE, NMXC-158-0NNCCE, o NMX-C-162-0NNCCE. Una vez terminada la prueba, el concreto empleado en la determinación del contenido de aire se desecha. Rendimiento: Para determinar el rendimiento de cada revoltura de concreto, se hará de acuerdo con la Norma NMX-C-162-0NNCCE. El concreto empleado en las determinaciones de la consistencia y rendimiento puede ser incorporado a la revoltura y remezclarlo. Tiempos de fraguado: Cuando se requiera la determinación de los tiempos de fraguado del concreto debe realizarse de acuerdo con la norma mexicana NMX-C-177-0NNCCE. Elaboración de especímenes Sitio de elaboración: Los especímenes se elaborarán lo más cerca posible al lugar en donde se almacenarán durante 24 h. Si no es posible su


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elaboración en el mismo lugar de almacenaje, se deben transportar cuidadosamente los moldes con los especímenes a dicho lugar inmediatamente después de su enrasado. Colocación Número de capas: Los especímenes se elaboran llenando y compactando en capas.

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Compactación Métodos de compactación: La elaboración de especímenes adecuados requiere del empleo de diferentes métodos de compactación. Los métodos de compactación son el varillado y el vibrado interno o externo. La selección del método de compactación debe basarse en el revenimiento, a menos que el método se establezca en las especificaciones estructurales. Los procedimientos para la elaboración de especímenes y los métodos de prueba deben consultarse en las normas mexicanas correspondientes. Hay concretos que pueden ser compactados con vibración externa; sin embargo, se requieren fuerzas adicionales en la superficie para acomodar completamente el agregado grueso y consolidar la revoltura. Varillado: Se coloca el concreto dentro del molde, en el número de capas especificado, de aproximadamente igual espesor. Se varilla cada capa con el extremo redondeado empleando el número de penetraciones y tamaño de varilla adecuado. Se compacta la capa inferior en todo su espesor. Se distribuyen los golpes uniformemente en toda A la sección transversal del molde y para cada capa superior, permitiendo que la varilla penetre la capa inmediata in12 12 6 ferior. Después de compactar cada capa se debe golpear li7,5 geramente con el mazo de hule las 7,5 paredes del molde para eliminar hasta


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donde sea posible las oquedades que deja la varilla. En el caso de los moldes prismáticos, después de que cada capa se ha varillado, debe introducirse y sacarse repetidamente una cuchara de albañil u otra herramienta adecuada en la zona de contacto del concreto y el molde en todo su perímetro. Vibrado: La duración requerida para la vibración depende de la consistencia del concreto, la efectividad del vibrado y las dimensiones del molde. Se efectúa la vibración sólo el tiempo necesario para lograr una compactación apropiada del concreto, la cual se logra en el momento en que la superficie del concreto empieza a tener un aspecto relativamente liso El exceso de vibración puede producir segregación. Se debe procurar que el tiempo de vibrado en moldes similares y en el mismo tipo de concreto sea siempre el mismo. Se coloca dentro del molde todo el concreto de una capa antes de iniciar la vibración de la misma. Se coloca la última capa de tal forma que se evite rebasar el molde, se enrasa la superficie, ya sea durante la vibración, cuando esta se aplique externamente o después cuando se aplique interiormente. Vibración interna: En el caso de vigas o prismas, el diámetro de la flecha del vibrador interno debe ser, como máximo, la tercera parte del ancho del molde. Para cilindros, la relación del diámetro del cilindro al del vibrador debe ser de 4 o mayor. Al compactar el espécimen, el vibrador no debe descansar o tocar el fondo o los lados del molde, o golpear los elementos ahogados en el concreto, tales como los deformímetros. Se extrae cuidadosamente el vibrador, en tal forma que no produzca oquedades en el espécimen. Después de vibrar cada capa se golpean ligeramente con el mazo de hule los lados del molde, para asegurar la eliminación de burbujas de aire atrapado. Cilindros: Para cada capa, se introduce tres veces el vibrador en diferentes puntos, permitiendo que penetre la capa en proceso y en la capa inmediata inferior. Vigas, prismas y cilindros horizontales para flujo plástico: Se introduce el vibrador en separaciones que no excedan de 150 mm, a lo largo del eje longitudinal del espécimen, en ambos lados, pero sin hacer contacto con el deformímetro, en el caso de cilindros para flujo plástico, Para especímenes de ancho mayor de 150 mm, se introduce el vibrador en forma alternada a lo largo de dos Líneas, permitiendo que penetre en la capa inmediata inferior (ver Tabla 1) Vibración externa: Al emplear vibración externa se debe cuidar que el molde este sujeto firmemente contra el elemento vibrador o a la superficie vibradora. EI molde debe ser lo suficientemente rígido para asegurar la transmisión de las vibraciones al concreto y no perder su forma durante el vibrado. Acabado: Después de la compactación con cualquiera de los métodos anteriores, a menos que el enrasado se haya efectuado durante la vibración, se enrasa la superficie del concreto. Si no se especi-

Tabla 1: Diametro de la varilla y numero de penetraciones empleados para moldear especimenes de prueba. Diametro del cilindro en cm

fica el tipo de acabado, debe ser terminada la superficie con un enrasador rígido de metal. Se efectúa el acabado con la mínima de pasadas necesarias para producir una superficie plana y uniforme, que este a nivel con las orillas del molde y que no tenga depresiones o promontorios. Cilindros: Después de la compactación, se termina la superficie superior enrasándola con un enrasador de metal. Si se desea, se puede cabecear la superficie del cilindro recién elaborado con una capa delgada de pasta de cemento, que se endurezca, y se cure con el espécimen de acuerdo con la norma mexicana NMX-C-109-0NNCCE. Cilindros moldeados horizontalmente par flujo plástico: Después de compactado se termina el espécimen con un enrasador curvo, con el mismo radio del espécimen, para terminar con precisión la superficie del concreto en la abertura del molde. Curado Protección después del acabado: Para evitar la evaporación del agua en los especímenes de concreto sin fraguar, se deben cubrir inmediatamente después de terminados, de preferencia, con una placa no absorbente y no reactiva, o con una tela de plástico durable e impermeable. Se puede emplear yute húmedo, pero debe cuidarse de mantenerse con humedad y evitar el contacto con el concreto hasta que los especímenes sean extraídos de los moldes. Descimbrado: Los especímenes deben ser descimbrados no antes de 20h ni después de 48h de su elaboración. Ambiente de curado: A menos que en otro método se especifique lo contrario, todos los especímenes deben ser curados en humedad a temperatura de 296 K ± 3 K (23°C ± 3 ºC) durante las primeras 24 h después de ese tiempo deben mantenerse a una temperatura de 296 K ± 2 K (23°C ± 2°C), con una humedad relativa de 95 % mínima, hasta el momento de la prueba. El almacenaje durante las primeras 48 h debe ser en un sitio libre de vibraciones Con relación a los especímenes extraídos de los moldes, el curado húmedo significa que los especímenes de prueba pueden mantenerse con agua libre en su superficie en todo tiempo. Esta condición se logra por inmersión en agua saturada con cal, o por almacenamiento en un cuarto húmedo o gabinete que cumpla con los requisitos de la NMX-C-148-0NNCCE. Los especímenes no deben ser expuestos a goteo directo o agua corriente. Especímenes para pruebas de resistencia a la flexión: Los especímenes para prueba de flexión deben ser curados, con la excepción de que durante el almacenaje, por un periodo mínimo de 20 h inmediatamente antes de la prueba, sean sumergidos en una solución de agua saturada con cal. Al final del periodo de curado entre el momento en que se suspende dicho curado y el inicio de la prueba, debe mantenerse húmeda la superficie del especimen, pues zonas secas aun pequeñas producen esfuerzos de tensión en las fibras extremas que reducen dicha resistencia.

Diametro de la varilla mm

Cilindros verticales Entre 5 y menos de 15 10 15 16 20 16 25 16 Cilindros horizontales (para flujo plastico) 15 16 Vigas y prismas: Area superficial superior del especimen en cm2 1600 menos 10 Entre 165 y 310 10 320 a mas 16 10 cm2 de superficie

Número de penetraciones por capa 25 25 50 75

50 en total, 25 de cada lade del eje

25 Uno por cada 7 cm2 de superficie Uno por cada

Expresión de los resultados Precisión: Al momento de revisar el presente documento no se contó con datos necesarios para establecer la precisión del método. Informe de la prueba: Cuando sea procedente se debe especificar en el informe lo siguiente: • Propiedades físicas de los agregados utilizados. • Tipo de aditivo utilizado y su dosificación. • Tipo de cemento. • Tipo de agregado. • Revenimiento obtenido de la mezcla. • Relación agua/cemento. • Relación grava/arena. • Toda información que haga posible repetir el diseño en igualdad de condiciones.

Bibliografía: • NOM-008-SCFI-1993. “Sistema general de medidas”. • NMX-B-231 “Industria siderúrgica. Cribas de laboratorio para clasificación de materiales granulares. Especificaciones”. • NMX-C-251-ONNCCE-1997. “Industria de la construcción-concreto-terminología”. • NMX-Z-013-SCFI-1997. “Guía para la redacción y presentación de las Normas Mexicanas”. • ASTM-C-192-81. “Standard method of making and curing concrete test specimens in the laboratory”. Nota: Tomado de la Norma Mexicana NMX-C-159-0NNCCE-2004. Industria de la Construcción-Concreto-Elaboración y Curado de Especímenes en el Laboratorio. Usted puede obtener esta norma y las relacionadas con agua, aditivos, agregados, cementos, concretos y acero de refuerzo en: normas@ mail.onncce.org.mx, o al teléfono 5663 2950, de México, DF.


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Noviembre 2011

Determinación de la penetración en concreto fresco mediante una esfera metálica

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Determinación de la penetración en concreto fresco

Determinación de la penetración en concreto fresco mediante una esfera metálica

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n este resumen se presenta la norma mexicana NMX-267ONNCCE-1999. El lector puede aprovechar la siguiente información sólo para familiarizarse con los procedimientos básicos de la misma; sin embargo, este documento no reemplaza el estudio completo que se haga de la Norma.

Objetivo y campo de aplicación

Este método determina la profundidad de penetración de una masa metálica en el concreto fresco para medir su consistencia.

Referencias

Esta Norma se complementa con las siguientes normas mexicanas:

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• NMX-C-156 ONNCCE. Industria de la Construcción-Concreto-Determinación del revenimiento en el concreto fresco. • NMX-C-161 ONNCCE. Industria de la Construcción-Concreto FrescoMuestreo.

Definiciones

Para los efectos de esta norma se establece que se define revenimiento como una medida de la consistencia del concreto fresco.

Resumen del método

La consistencia del concreto se mide al determinar la penetración de un cilindro, con base hemisférica y masa, en el concreto fresco. Este método determina la penetración de una masa metálica en una mezcla de concreto fresco, un pro-

cedimiento que permite conocer la consistencia del concreto. Después de contar con suficientes datos de resultados de lectura de penetración, éstos se pueden correlacionar con valores obtenidos de la prueba de revenimiento NMX-C-156ONNCCE.

Equipos, aparatos y/o instrumentos

El dispositivo consiste en un cilindro de base hemisférica y un mango. El mango debe tener un estribo que le sirva tanto de guía como de referencia para las mediciones de penetración (Fig. 1). La pieza cilíndrica debe tener el diámetro, la

altura y el radio adecuados. La superficie superior debe estar en ángulo recto con respecto al eje del cilindro. La pieza cilíndrica puede ser maquinada con acabado pulido en una o dos partes, con sus dimensiones y una masa, de acuerdo a los requerimientos. Por su parte, el mango debe ser una varilla metálica graduada y debe tener forma de T, o en ángulo recto a la superficie superior, de tal manera que le permita sujetarse con firmeza. El estribo debe contar con apoyos en los extremos inferiores, con una distancia libre entre ellos de, por lo menos 228 mm. La superficie superior del estribo debe coincidir con la marca de la graduación del mango, cuando el aparato se coloque sobre un plano de superficie sólida.

Preparación y acondicionamiento de la muestra

Para efectuar la determinación, la muestra de concreto debe obtenerse de

Figura 1: Aparato de penetración

Estribo

Orificio del estribo O - 16


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Determinación de la penetración en concreto fresco

acuerdo con el procedimiento marcado en la Norma NMX-C-181. Para su realización se requiere de un recipiente adecuado con una profundidad de, por lo menos, tres veces el tamaño

del agregado. Conviene subrayar que la distancia mínima horizontal de la línea central del mango debe ubicarse en el borde más cercano de la superficie a probar. La prueba debe efectuarse después de la descarga del concreto en la artesa, antes de realizar cualquier manejo del mismo, y siempre y cuando se cumpla con los requerimientos dimensionales indicados.

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Condiciones ambientales

Este método de prueba se realiza de acuerdo con las condiciones ambientales del lugar.

Procedimiento

La superficie del concreto se enrasa, utilizando una llana o regla de madera, y trabajando la superficie lo menos posible para evitar la formación de capas de mortero. Durante la prueba, el concreto no debe someterse a ningún tipo de vibración. Se coloca la base del dispositivo sobre la superficie del concreto ya enrasado, con un mango en posición vertical. Se apoya la hemisférica, sin presionar, sobre la superficie de concreto y se deja que ésta penetre libremente hasta que se estabilice y entonces se hace la lectura de la penetración. Hay que tomar un mínimo de tres lecturas de una bachada. Si la diferencia entre las lecturas máximas y mínimas es mayor de 25 mm, debe ser realizada la medición adicional hasta que tres lecturas sucesivas resulten no mayores a 25 mm.

Cálculo y expresión de los resultados

Hay que determinar el valor máximo de las primeras tres lecturas; si la máxima es mayor a 25 mm, se realiza otra serie de tres lecturas, hasta que la diferencia entre la lectura máxima y la mínima sea menor a 25 mm.

Precisión

La penetración debe reportarse en términos de mm. Los valores reportados deben ser el promedio de tres o más lecturas, dentro de un rango de 25 mm tomados de la muestra de concreto.

Informe de la prueba

El informe debe contener como mínimo la siguiente información: • Características del concreto. • Lugar del muestreo. • Elemento en el que se colocó el concreto.

• Valor promedio de la penetración. • Hacer mención a la presente norma.

Concordancia con las normas internacionales

La presente norma no es equivalente con ninguna norma internacional por no existir referencia alguna en el momento de su elaboración.

Apéndice informativo

La figura incluida en la presente norma es de carácter indicativo, por lo que no está a escala. Bibliografía: • NOM-008-SCFI-1993. Sistema general de unidades y medidas. • NMX-C-251-1997 ONNCCE. Industria de la Construcción–Concreto–Terminología. • NMX-Z-013-SCFI-1997. Guía para la redacción y presentación de las normas mexicanas. • ASTM-C-360-92 Standard test method for penetration in freshly mixed hydraulic cement concrete. NMX-Z-013-scfi-1997. Guía para la Redacción y Presentación.

Nota: Tomado de la Norma Mexicana NMX-C- 267-0NNCCE-1999. Industria de la Construcción-Concreto-Elaboración, Determinación de la Penetración en Concreto Fresco por Medio de una Esfera Metálica. Usted puede obtener esta norma y las relacionadas con agua, aditivos, agregados, cementos, concretos y acero de refuerzo en: normas@ mail.onncce.org.mx, o al teléfono 5663 2950, de México, DF.


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Diciembre

Cementos hidráulicos:

2011

Determinación de la resistencia a la compresión de cementantes hidráulicos

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Cementos hidráulicos

Cementos hidráulicos: Determinación de la resistencia a la compresión de cementantes hidráulicos

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n este resumen es presentada la Norma Mexicana NMX-C-061-ONNCCE. Usted puede emplear la siguiente información para familiarizarse con los procedimientos básicos de la misma; sin embargo, de ninguna manera reemplaza el estudio completo que se debe hacer de la Norma.

Objetivo y campo de aplicación Esta norma mexicana establece el método de ensayo bajo el cual se determina la resistencia a la compresión de cementantes hidráulicos por medio de especímenes cúbicos de 50 mm por lado. Referencias Esta norma se complementa con las siguentes normas mexicanas vigentes o las que las sustituyan: • NMX-B-231 Cribas para clasificación de materiales granulares.

• NMX-C-057-ONNCCE Industria de la construcción–Cementantes hidráulicos–Determinación de la consistencia normal. • NMX-C-085-ONNCCE Industria de la construcción–Método de mezclado mecánico de pastas y morteros de cementantes hidráulicos. • NMX-C-144-ONNCCE Industria de la construcción –Cementos hidráulicos–Requisitos para el aparato usado para la determinación de fluidez de morteros con cementantes hidráulicos. • NMX-C-148-ONNCCE Industria de la construcción- Cementos y concretos hidráulicos–Gabinetes, cuartos húmedos y tanques de almacenamiento-Condiciones de diseño y operación. Materiales auxiliares Arena La arena utilizada para elaborar los especímenes debe ser de cuarzo, de grano redondeado y sin pulir. Segregación y almacenamiento de la arena graduada La arena graduada se debe manipular de modo que se evite la segregación, ya que las variaciones en su granulometría causan variaciones en la consistencia del mortero. Se recomienda que los sacos de arena al ser entregados al laboratorio se vacíen y mezcle su contenido por medio de una pala o cucharón. Después, si así se desea, puede volverse a llenar el saco y tomarse la arena directamente de él, según se vaya necesitando. En ambos casos debe tenerse cuidado de evitar la formación de montículos de arena o de cráteres por cuyos taludes puedan rodar las partículas gruesas. Las tolvas deben ser de dimensiones suficientemente amplias para permitir aplicar las precauciones anteriores y la arena no se debe extraer de las tolvas por gravedad. Análisis granulométrico de la arena Del contenido total de un saco previamente mezclado, se debe obtener por cuarteo. De esta porción, también por cuarteo, se separan cinco muestras con el fin de comprobar la granulometría de la arena. Las cribas deben estar limpias y secas. Cada criba, con la arena respectiva, y con su fondo y cubierta puesta, debe sujetarse con una mano en posición ligeramente inclinada, moviéndola hacia adelante y hacia atrás en el mismo plano de inclinación, y golpéandola ligeramente, al mismo tiempo contra la palma de la otra mano, 150 veces por minuto, aproximadamente; después de cada 25 golpes, la criba se debe girar 60º, siempre en el mismo sentido. Pueden emplearse dispositivos mecánicos de cribado. Deberán usarse guantes de tela, una tela absorbente (toalla o franela), así como una regla metálica. Equipo Balanza: Debe cumplir con los requisitos establecidos en la norma NMX-C-057-ONNCCE.

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de apisonar debe ser plana, y a escuadra con las demás caras. Probetas: Deben cumplir los requisitos establecidos en la norma mexicana NMX-C-057-ONNCCE. Mallas: Las mallas que se emplean corresponden a los especificados como números 100 (0.150 mm) 50 (0.300 mm) 40 (0.425mm) 30 (0.600 mm) y 16 (1.18 mm). Deben cumplir con lo especificado en la norma mexicana NMX-B-231. Olla y paleta de mezclado: Debe cumplir los requisitos establecidos en la norma mexicana NMX-C-085-ONNCCE.

Cuchara plana (cuchara de albañil): La cuchara debe ser de hoja de acero, de 10 cm a 15 cm de longitud, y que sea de forma triangular. Maquinaria de ensayo: Puede ser una maquinaria de tipo hidráulico, mecánico o una combinación de ambos; de capacidad apropiada y con suficiente separación entre la placa de apoyo superior y la platina inferior para dar cabida a dispositivos de verificación de la máquina. La placa superior de carga debe estar hecha de un bloque de metal endurecido, con esférico, y firmemente sujeto al centro de la cabeza superior de la máquina. El error máximo aceptable en la calibración debe ser de + -1% de la carga aplicada. Mesa de fluidez: Debe cumplir con los requisitos establecidos en la norma mexicana NMXC-144-ONNCCE. Mezclador mecánico: Debe cumplir con los requisitos establecidos en la norma mexicana NMX-C-085-ONNCCE. Moldes: Deben cumplir con los requisitos establecidos en la presente Norma. Preparación de los moldes: Los moldes para la elaboración de los especimenes cúbicos deben ser de un metal no atacable por los morteros, de dureza no menor de B-55 de la escala Rockwell, construídos de dos piezas, con paredes suficientemente rígidas para evitar deformaciones y provistas de dispositivos que sujeten de modo firme las dos partes entre sí y a éstas con la base, con la finalidad de evitar fugas. Pesas: Deben cumplir los requisitos establecidos en la norma mexicana NMX-C-057-ONNCCE. Pisón: Debe estar hecho de un material no absorbente, no abrasivo ni quebradizo, tal como el hule; deberá tener una dureza Shore A, de 80+-10. Debe tener una sección transversal de 13 mm por 25, y una longitud de entre 12 cm y 15 cm. La cara

Preparación y acondicionamiento de las muestras Proporcionamiento y mezclado del mortero: La proporción de los materiales secos para elaborar el mortero estándar debe consistir de una parte de cemento y 2.74 de arena graduada, usando una relación de agua-cemento de 0.485 para todos los cementos portland ordinarios (CPO). Para otros cementos diferentes al cemento Portland ordinario (CPO), la cantidad de agua de mezclado debe ser la que produzca una fluidez de 110+ -5%, y se debe expresar en un porciento del peso del cemento. Las cantidades necesarias de materiales se deben mezclar al mismo tiempo. El mezclado debe hacerse mecánicamente, de acuerdo con lo indicado en la norma mexicana NMX-C-085-ONNCCE. Como guía para un ensayo inicial de fluidez, se puede considerar el uso de una relación aguacemento en peso de 0.49. Número de especímenes: El número de especímenes para cada edad especificada de ensayo debe ser tres como mínimo. Condiciones ambientales Temperatura y Humedad/Condiciones de temperatura: La temperatura ambiente del laboratorio, así como la de los materiales y del equipo utilizado debe estar entre 20º C y 27º C. La temperatura del agua de mezclado, la del gabinete húmedo, la del curado y la del agua del tanque de almacenamiento de los especímenes, debe ser de 23º C +-2º C. Condiciones de humedad: La humedad relativa del laboratorio debe ser mayor al 50% y la del gabinete húmedo o la del curado debe estar de acuerdo a la NMX-C-148-ONNCCE. Procedimiento: Las piezas que forman las caras interiores y la base de los moldes deben cubrirse con una capa de aceite mineral, o de grasa delgada, asegurando que el contacto entre ellos es hermético. Después de armar los moldes, se quita el exceso de aceite o de grasa del interior de las caras así como de las superficies del molde. Determinación de la fluidez: La parte superior del platillo de la mesa debe limpiarse, secarse con cuidado y colocar el molde al centro. En el molde se pone una primera capa de mortero,


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Cementos hidráulicos

aproximadamente de 25 mm de espesor, que se compacta 20 veces con el pisón. La presión para compactar debe ser la necesaria para asegurar un llenado uniforme del molde. Se debe llenar el molde totalmente y se compacta de nuevo, tal como se especificó para la primera capa. También hay que enrasar la superficie del mortero pasando al filo de una cuchara de albañil (sostenida ésta de manera casi perpendicular al molde) con un movimiento de aserrado sobre el borde superior del molde. Se deberá limpiar y secar con cuidado la parte del platillo de la mesa de fluidez no cubierta por el molde, y tener especial cuidado de hacerlo en la intersección de la base inferior del molde con la mesa de fluidez. Al transcurrir un minuto, a partir del momento de haber terminado el mezclado, se levanta el molde, y el platillo se deja caer 25 veces en 15 segundos de una altura de 12.7 mm. Cabe decir que la fluidez es el incremento del diámetro de la base de la masa del mortero, expresado como porcentaje del diámetro de la base original. El diámetro considerado del mortero debe ser el promedio de, por lo menos, cuatro mediciones de diámetro de 45º, aproximadamente. Variando los porcentajes de agua se deben hacer mezclas de ensayo hasta obtener la fluidez especificada. Cada ensayo se debe hacer con un nuevo mortero. Para el cemento Portland, en el que no se hace el ensayo de fluidez, se deja que el mortero

Figura 1: Apisonamiento en el molde.

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Pasos 1 y 3

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Pasos 2 y 4

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permanezca dentro de la olla de mezclado durante 90 segundos, sin cubrir; debe bajarse el material adherido a los lados de la olla durante los últimos 15 segundos de este periodo, luego, se vuelve a mezclar durante 15 segundos. A velocidad media, antes de moldear los especímenes. Al terminar el mezclado, el mortero adherido a la paleta de mezclado se deposita dentro de la olla de mezclado. Moldeado de los especímenes: De inmediato, después de terminar el ensayo de fluidez, el mortero que se empleó se regresa al recipiente de mezclado mediante la cuchara de albañil; rápidamente, todo el mortero adherido a las paredes del recipiente citado, se incorpora al resto del mortero, y continúa el mezclado por 15 seg a la velocidad media (285 revoluciones por minuto). El mortero adherido a la paleta de mezclado se incorpora al mortero del recipiente. La preparación de los especímenes se debe empezar dentro de un tiempo no mayor de 2 minutos 30 segundos, a partir de haber terminado el mezclado inicial del mortero. En seguida, se coloca en los compartimientos del molde de los especímenes una capa de mortero de 25mm de espesor aproximadamente, y luego el mortero de cada compartimiento se compacta con el pisón 32 veces, en 10 segundos y en cuatro vueltas. La iniciación de cada vuelta se efectúa a 90º con respecto a la siguente (o a la anterior) y consiste en ocho golpes adyacentes repartidos sobre la superficie, tal como se muestra en la figura. La presión para compactar el espécimen debe ser la necesaria para asegurar un llenado uniforme del molde. Las cuatro vueltas (32 golpes) se deben completar en un espécimen antes de empezar con el siguiente. Una vez terminado el apisonado de la primera capa en todos los especímenes, los compartimientos se deben llenar utilizando el resto del mortero, y se vuelven a compactar tal como se hizo en la primera capa. Durante el compactado de la segunda capa, todo el mortero que sobresalga del molde después de cada vuelta se regresa al compartimiento con la mano cubierta con guantes de hule, antes de iniciar la siguente vuelta de apisonado. Al terminar la compactación, el mortero sobresaliente se extiende suavemente con la cuchara de albañil. A continuación, con la cuchara de albañil se aplana el mortero, regresando a los compartimientos el material que se encuentra en los bordes del molde, con la cuchara de albañil ligeramente inclinada, y una sola vez, a ángulos rectos sobre cada espécimen y en dirección normal al eje longitudinal del molde. Después de nivelar el mortero de los moldes para que tengan un espesor uniforme, se enrasa la superficie al borde superior del molde usando la cuchara de albañil en posición ligeramente inclinada, por una sola vez, y después se elimina el exceso de mortero, haciendo un corte con la orilla de la cuchara de albañil e imprimiéndole un movimiento de corte de sierra en el sentido longitudinal del molde.

Cuando sea necesario elaborar de inmediato un mayor número de especímenes, se prepara el mortero, igual al que se hizo anteriormente pero eliminando el ensayo de fluidez (para aquéllos en que se deba hacer esta determinación) y se deja en reposo dentro de la olla durante 90 segundos. Después, se mezcla durante 15 segundos, a la velocidad media (de 285 revoluciones por minuto) antes de moldear los especímenes. Almacenamiento de los especímenes: Inmediatamente después de elaborar los especímenes con su molde, y sobre su placa, se colocan en la cámara o gabinete húmedos, dejando sus superficies expuestas al ambiente, pero protegidas del goteo directo. Los especímenes deben permanecer dentro de los moldes de 20h a 24h, en caso de que se retiren de los moldes, y antes de las 24h deben conservarse en la cámara o gabinete húmedos hasta que se cumpla la edad. Al cumplir esta edad los especímenes se sumergen en agua saturada de cal en los tanques de almacemanamiento construidos con material no corrosivo. El agua de los tanques se debe mantener limpia, renovándola frecuentemente y conservando la saturación de cal. Ruptura de los especímenes: Al cumplir la edad de ensayo, los especímenes se retiran de la cámara o gabinetes húmedos, o bien de los tanques de almacenamiento, y se ensayan de inmediato con las tolerancias de tiempo recomendadas. Las tolerancias se toman en cuenta a partir del momento en que se retiran los especímenes de la cámara o gabinete húmedos para los ensayos de 24 horas, y del agua de curado, para los ensayos de las demás edades. Si se extrae de la cámara húmeda más de un espécimen a la vez para el ensayo de 24 horas, dichos especímenes se deben cubrir con una tela húmeda hasta el momento del ensayo. Si más de un espécimen se saca del tanque de almacenamiento para ensayarse a otras edades, dichos especímenes se deben colocar hasta el momento del ensayo en un recipiente con agua que las cubra por completo y cuya temperatura sea de 23ºC +-2ºC. Para obtener resultados confiables en los ensayos es necesario que las caras de los especímenes que se usen sean superficies planas. Es importante conservar los moldes escupulosamente limpios para evitar irregularidades. Es recomendable que los implementos que se utilicen para la limpieza de los moldes deban ser de material suave, a fin de no causarles desgaste. Cada espécimen se debe secar superficialmente, quitar los granos sueltos de arena y las incrustaciones de aquéllas caras que hagan contactos con las placas de la máquina. Y se debe comprobar que dichas caras sean planas mediante el uso de una regla. La carga se debe aplicar sobre las caras de los especímenes que tuvieron contacto con las paredes verticales del molde; el espécimen se coloca en la máquina centrándolo cuidadosamente con respecto a la placa superior. No se deben usar materiales elásticos o de cabeceo; antes del ensayo de cada

espécimen se debe verificar que la placa con asiento esférico esté en condiciones de moverse libremente. Se debe aplicar la carga inicial a cualquier velocidad convenientemente hasta el 50% de la carga máxima esperada, siempre que ésta no sea mayor de 13.3 kN (1,400kgf). No se debe aplicar carga inicial a los especímenes cuando se superen cargas máximas menores de 13.3kN (1400 kgf). Se ajusta la velocidad de aplicación de la carga de manera que el remanente (o la carga toral, en caso de ser inferior a 13.3 kN, 1400 kgf) se aplique ininterrumpidamente hasta la ruptura del espécimen, a una velocidad tal que la carga máxima se alcance en no menos de 20 segundos y no más de 80 segundos. Asimismo, no se deben hacer a los controles de la máquina cuando un espécimen ceda con rapidez antes de la ruptura. Cálculos y expresión de los resultados Área de aplicación de la carga Al calcular la resistencia a la compresión, por lo general puede considerarse al área de la sección transversal del espécimen como de 25 cm2, sin embargo, en los casos en que el área del espécimen varie en más de 0.3 cm2 con relación al área de 25 cm2 se debe usar el área real. La resistencia a la compresión de todos los especímenes hechos de la misma muestra, y ensayados a la misma edad, se obtiene al promediar los resultados e información con una aproximación al 0,1 de N/mm2. Bibliografía: • NOM-008-SFI-2006 “ Sistema general de unidades de medida”. • NMX-Z-013-SCFI-1997 “Guía para la redacción y presentación de normas mexicanas”. • ASTM–C-109/C-109M 07 “Standard Test Method for Compressive Strenght of Hydraulic Cement Mortars” (Using 2 in or 50 mm Cube Specimens).

Nota: Tomado de la Norma Mexicana NMXC-061-0NNCCE-2001. Industria de la Construcción-Cementos Hidráulicos: Determinación de la resistencia a la compresión de cementantes hidráulicos. Usted puede obtener esta norma y las relacionadas con agua, aditivos, agregados, cementos, concretos y acero de refuerzo en: [email protected], o al teléfono 5663 2950, de México, DF.


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2011_El Concreto en La Obra. Problemas, Causas y Soluciones (IMCyC)

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