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NORMA CUBANA
345: 2011
HORMIGÓN ENDURECIDO — DETERMINACIÓN DE LA AB A B SORCIÓN DE AGUA POR CAPILA CAPIL A RIDAD RIDA D
Hardened Hardened concr ete — Dete Determination rmination of th e water water absor ption by c apillarity
ICS: 91.100.30
2. Edición Edició n Diciembre 2011 2011 REPRODUCCIÓN PROHIBIDA
Oficina Nacional de Normalización (NC) Calle E No. 261 El Vedado, La Habana. Cuba. Teléfono: 830-0835 Fax: (537) 836-8048; Correo electrónico:
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Cuban Nation Nation al Bureau of Standards
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Prefacio La Oficina Nacional de Normalización (NC) es el Organismo Nacional de Normalización de la República de Cuba y representa al país ante las organizaciones internacionales y regionales de normalización. La elaboración de las Normas Cubanas y otros documentos normativos relacionados se realiza generalmente a través de los Comités Técnicos de Normalización. Su aprobación es competencia de la Oficina Nacional de Normalización y se basa en las evidencias del consenso.
Esta Norma Cubana: •
Ha sido elaborada por el Comité Técnico de Normalización NC/CTN 37 de Hormigón Reforzado y Morteros, en el cual están representadas las siguientes entidades: - Ministerio de la Construcción (MICONS) - Empresa Nacional de Investigaciones Aplicadas ( ENIA) - Empresa Productora de Prefabricados de Ciudad Habana - Empresa de Tecnologías Industriales de la Construcción (TICONS) - Grupo Empresarial Industrial de la Construcción (GEICON) - Centro Técnico para el Desarrollo de l os Materiales de Construcción (CTDMC) - Ministerio de las Fuerzas Armadas Revolucionarias (MINFAR) - Ministerio del Transporte (MITRANS) - Ministerio del Azúcar (MINAZ) - Instituto Superior Politécnico José Antonio Echevarria (ISPJAE) - Oficina Nacional de Normalización (ONN)
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Sustituye a la NC 345:2005 Hormigón endurecido — Determinación de la absorción de agua por capilaridad.
© NC, 2011
Todos los derechos reservados. A menos que se especifique, ninguna parte de esta publicación podrá ser reproducida o utilizada en alguna forma o por medios electróni cos o mecánicos, incluyendo las fotocop ias, fotografías y microfilmes, sin el permiso escrito previo de: Oficina Nacional de Normalización (NC) Calle E No. 261, El Vedado, La Habana, Habana 4, Cuba. Impreso en Cuba.
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NC 345: 2011 0 Introducción
Esta Norma Cubana es una revisión y actualización de la NC 345:2005 Hormigón endurecido. Determinación de la absorción de agua por capilaridad. En la cual se realizaron los siguientes cambios: Se modificó el procedimiento y material donde se colocan las muestras para el ensayo, así como la frecuencia y el tiempo total de medición.
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HORMIGÓN ENDURECIDO — DETERMINACIÓN DE LA ABSORCIÓN DE AGUA POR CAPILARIDAD 1 Objeto Esta Norma Cubana establece la determinación de la absorción de agua por capilaridad en hormigones endurecidos mediante el método de ensayo propuesto por Göran Fagerlund. Es de utilidad para establecer los requisitos de durabilidad en el diseño de los hormigones y para el chequeo de la capilaridad en los hormigones endurecidos.
2 Referencias nor mativas Los documentos que se mencionan seguidamente son indispensables para la aplicación de esta Norma Cubana. Para las referencias fechadas, solo se toman en consideración la edición citada. Para las no fechadas, se toma en cuenta la última edición del documento de referencia (incluyendo todas las enmiendas). NC 318:2003 Hormigón endurecido. Extracción y preparación de testigos cilíndricos.
3 Términos y definiciones A los fines de esta Norma Cubana se aplicarán los términos y las definiciones que se señalan a continuación.
3.1 poros idad efectiva Volumen de poros capilares interconectados (%).
3.2 testigo Muestra de sección cilíndrica de la masa de hormigón que se extrae de un elemento estructural o parte de hormigón para ser ensayado en el laboratorio y poder determinar y evaluar sus propiedades.
4 Equipos , herramientas, utensil ios, insumos y medios de medició n - Máquina extractora de testigos con sus aditamentos (Ver NC 318) - Cortadoras de probetas de hormigón (adecuada para obtener el corte uniforme) - Probetas de 250 ml a 500 ml - Pie de rey con exactitud de 0,1 mm - Estufa - Resina epoxi o parafina - Bandejas de laboratorio o cubetas de fondo plano - Balanzas con exactitud de 0,01 gramos - Cintillos de madera, plásticos finos o de cualquier otro material
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5 Procedimiento Se toma una probeta cilíndrica de 150 mm x 300 mm (que haya sido curada como mínimo 28 días) o un testigo de hormigón de un elemento constructivo de una edificación (extraído de acuerdo al interés del cliente), este es aserrado como una lámina delgada de hormigón o mortero de 25 mm ± 0,5 mm de espesor tomada del centro de la probeta o del testigo y siempre garantizando que exista paralelismo en sus caras, preacondicionada a equilibrio de humedad constante. Este equilibrio se logra con un secado a 60 oC por aproximadamente 48 horas (hasta peso constante y posterior enfriamiento en un desecador). La superficie de succión de la muestra será la parte aserrada, esta debe estar libre de carbonatación y otras impurezas. Se recomienda cubrir previamente las áreas laterales curvas del espécimen con resina epoxi o parafina. Las probetas ya preacondicionadas se colocan sobre los extremos de unos cintillos de madera, plásticos finos o de cualquier otro material (como se muestra en la Figura 1), dentro de un recipiente estanco que contenga una altura de agua por encima de los cintillos de aproximadamente 5 mm. Para mantener el nivel del agua en el recipiente se llena una probeta de agua y se coloca en posición invertida a 5 mm, de manera tal que la misma quede introducida en el agua, tal como se muestra en la Figura 1. Para la realización de este ensayo se empleará agua potable.
Figura 1 — Esquema de bandejas con el ensayo de absorc ión y la prob eta invertid a para garantizar un a altura const ante de agua en la bandeja Las probetas son pesadas antes de ser colocadas en el agua y se volverán a pesar a las edades de (1/12; 1/6; ¼; ½; 1; 2; 3; 4; 6; 24 ; 48; 72; 96) horas contadas a partir de que comienza el ensayo o su contacto con el agua, estas pesadas se realizan cada 24 horas a partir de las 96 horas hasta que el peso de las mismas sea aproximadamente constante o que el agua ascienda por la capilaridad de la probeta hasta su superficie. Antes de cada pesada se debe secar con un paño (húmedo, limpio, libre de grasas y suciedades) el agua superficial. Este ensayo se debe realizar a temperatura de 25 °C ± 2 °C y humedad relativa de 65 % ± 5 %.
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Con los pesos obtenidos a las diferentes edades indicadas se grafica el peso en kilogramos contra la raíz cuadrada del tiempo y se obtiene una curva similar a la Figura 2, si el eje del tiempo está en escala de raíz cuadrada, el punto crítico entre los estados 1 y 2 corresponde al punto cuando el frente de agua ha avanzado hasta alcanzar la parte superior y se considere el valor final de los resultados. Por lo que el estado 1 corresponde al llenado de agua de todos los poros de gel inicialmente vacíos y los otros poros capilares mientras que el estado 2 corresponde al llenado gradual de los poros inertes o vacíos de aire por un proceso de disolución difusión de aire. Solo interesa el estado 1, pues el estado 2 es de interés en relación a la resistencia a la congelación. Teóricamente si el espécimen actuó como un poro capilar simple, el paso del estado 1 al 2 deberá ser abrupto, pero en realidad es una transición suavizada. La razón es que los materiales heterogéneos (en este caso el hormigón) tienen una distribución de tamaño de poros diferentes que conducen a diferentes porcentajes de penetración por diferentes caminos. Por lo anterior se definirá el Punto Crítico como la Intersección de dos líneas extrapolares.
Figura 2 — Curva típica de absorció n de agua obtenida po r el ensayo de capilaridad 6 Cálculo de los resultados 6.1 Resistencia a la penetración del agua La resistencia a la penetración del agua m se determina como:
m=
t n h
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(s/m2)
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donde tn tiempo en el punto crítico (obtenido del gráfico) (s). h altura o espesor total del espécimen (m). NOTA Después de obtenido el gráfico el punto crítico se calcula trazando una recta entre el peso inicial y el peso final de la muestra o sea Q o y Qn y la recta promedio de los puntos (Q n) y el peso final del ensayo, ambas rectas deben tener un grado de regresión de 0,98, como se puede observar en el gráfico de la Figura 2.
6.2 Coeficiente de absor ción capilar El coeficiente de absorción capilar k se determina como:
k =
Qn
−
Q0
1 ×
t n
A
donde Q0 peso del espécimen al inicio (kg) Q n peso del espécimen en el punto crítico (kg) t n A
tiempo en el punto crítico (obtenido del gráfico) (s) área de succión del espécimen (m2)
6.3 Porosi dad efectiva La porosidad efectiva del hormigón ξ se determina como:
ξ
=
Qn
−
Q0
A × h × 1000
donde h altura o espesor total del espécimen (m2) Q0 peso del espécimen al inicio (kg) Qn peso del espécimen en el punto crítico (kg) A área de succión del espécimen (m2)
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(%)
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7 Report e del ensayo El reporte del ensayo contendrá la siguiente información: −
Referencia a esta Norma Cubana.
−
Identificación de la muestra.
−
Edad de la muestra.
−
Condiciones de temperatura y humedad a la que realizó el ensayo.
−
Resultados de los ensayos (deben darse hasta la 6 cifra).
−
Observaciones relacionadas con esta Norma.
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NC 345: 2011 Bibliografía
[1] España, Andrade M. C., Manual de inspección de obras dañadas por corrosión. [2] Brasil, Red Durar del CYTED, Troconis del Rincón O. y otros, Manual de inspección, evaluación y diagnóstico de corrosión en estructuras de hormigón armado. [3] Noruega, 1982 Diciembre, Revista Nordic Concrete Research.., Artículo “On the Capillarity of concrete” de Göran Fagerlund. [4] Cuba, NC 171: 2002 Mortero endurecido. Determinación de la absorción de agua por capilaridad. [5] Cuba, 2011 Enero, Informe CTDMC, Martín A. R.; Howland J. J.; Alonso J. M., Estudio de desempeño por durabilidad del hormigón a partir del ensayo de porosidad efectiva por el Método de Göran Fagerlund.
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