Versión Vers ión Fina Finall Comité- Abril Abril 2 0 0 7
NORMA NORMA CHILENA CHILENA
NCh182-2007
Bloques de horm hormigón igón para para uso estructural estructural - Ensayos Ensayos
Preámbulo El El Institut ns titutoo Naci ac ional ona l de Normalizac ormalizaciión, INN, es el organi organ ismo sm o que tiene a su cargo ca rgo el estud es tudiio y preparación prepa ración de las normas té cnicas a nivel naci nac ional ona l. Es miembro de la INTER TERNATI ATIONAL ONAL ORGA ORGAN NIZATI ATION FOR FOR STAN STANDARD ARDIZATI ZATION ON (ISO) (ISO) y de la COM COMISION SION PAN PANAME AMERICAN CANA DE NOR NORM MAS TECN TECNIICAS CAS (COPA (COPAN NT), T), represent repres ent ando and o a Chil Chile ant e esos es os organismos . Est Est a norma no rma se s e es tudió tu dió a través del de l ComitéTé ComitéTé cni cn ico Estructuras de albañilería, con el el propós propó s ito de es ta blecer blece r los mé todos to dos de ens en s ayo que s e apl ap lican ca n a los bloques de hormigón en cuan cu anto to a dimens iones, one s, resiste res iste nci nc ia a la compres com pres ión, abs ab s orción, pes pe s o del de l bloque (densidad), cont enido de humedad, humeda d, retracción retrac ción y capi ca pillaridad, así as ícomo para pa ra actua ac tua lizar los los requi requ is itos to s de NCh1 NCh188 2 .Of19 5 5 . Por no existir exist ir Norma Interna nt erna cional ciona l, esta es ta norma está es tá bas ba s ada ad a en la norma ASTM C14 0 -0 5 S tand tanda ard test method methodss for s ampl mpling and testing testing concrete ma masonry units and rel related units units , tanda ard test method method for f or linear inear drying shrinkage shri nkage of concrete la la norma ASTM C42 6 -0 5 S tand AFNOR P14 -10 2 A g g lomerés masonry units , la norma AFN omerés - Blocs en béton béton destinés destinés a rester appa pparents - D éfinitions - S pecif pecification icationss - Metho M ethode dess d` essa ess ai - C onditions onditions de réceptio réception n y la norma NCh1 NCh188 2 .Of19 5 5 Ensayos de bloques de hormigón, s iendo iend o no n o idé ntica nt ica a las mismas misma s . La La norma NCh1 NCh188 2 ha s ido prepara prep arada da por la Divis ivis ión de Normas orma s del de l Institu ns tituto to Naci ac ional ona l de Norma Normallizaci zac ión, y en su est e st udio el Comitéestu Comitées tuvo vo cons titui titu ido por las las organizacione orga nizacioness y pers ona s natu na turales rales s iguientes guient es : Botta Bot ta i S.A. Cement Ceme ntoo Melón Cement Ceme ntoo Polpa Polpaiico Gobierno Gobierno Regi eg iona l de Valpa Valparaí raí so Ins Institu tituto to del de l Cement Ceme ntoo y del de l Hormigón de Chile Chile - ICH
Hugo Mart í nez ne z G. Gerardo Staf St aforell orellii V. Pat ricio ricio Dow ney A. Fran Francisc ciscoo Osorio M. Augusto Augus to Holmberg F. I
NCh1 NCh188 2 Ins Institu tituto to Naci ac iona l de Normalizac Normalización, ión, INN Mini Miniss teri te rioo de Vivien vienda da y Urba Urbanismo nismo - Dite c Prefabricad Prefa bricados os de Hormigón Grau Grau S.A. Universidad Universidad de Chil Chile - Depto ep to.. Ingenierí nge nierí a Civi Civill Universidad Universidad de Chil Chile - IDIEM
Ví ct or Aguil Aguila O. J orge Muñoz C. Dani an iel Sú nico H. Luis Varga s G. Ma ximil ximiliiano an o Astroza Ast roza I. Pablo Cárca mo M.
El El Anexo A forma parte pa rte de la norma . Es Es ta norma anulará an ulará y reemplaza ree mplazará, rá, cua c uando ndo s ea dec larada ara da Norma Chilen Chilenaa Oficial, Oficial, a la norma NCh18 Ch1 8 2 .Of19 5 5 Ensayo de bloques de hormigón, declarada de clarada Oficial Oficial de la la Repú bli blica por Decret o N 1 0 9 , de fecha fec ha 0 7 de enero en ero de 1 9 5 5 , del de l Minist Ministerio erio de Obras Pú blica blicass .
II II
NCh1 NCh188 2 Ins Institu tituto to Naci ac iona l de Normalizac Normalización, ión, INN Mini Miniss teri te rioo de Vivien vienda da y Urba Urbanismo nismo - Dite c Prefabricad Prefa bricados os de Hormigón Grau Grau S.A. Universidad Universidad de Chil Chile - Depto ep to.. Ingenierí nge nierí a Civi Civill Universidad Universidad de Chil Chile - IDIEM
Ví ct or Aguil Aguila O. J orge Muñoz C. Dani an iel Sú nico H. Luis Varga s G. Ma ximil ximiliiano an o Astroza Ast roza I. Pablo Cárca mo M.
El El Anexo A forma parte pa rte de la norma . Es Es ta norma anulará an ulará y reemplaza ree mplazará, rá, cua c uando ndo s ea dec larada ara da Norma Chilen Chilenaa Oficial, Oficial, a la norma NCh18 Ch1 8 2 .Of19 5 5 Ensayo de bloques de hormigón, declarada de clarada Oficial Oficial de la la Repú bli blica por Decret o N 1 0 9 , de fecha fec ha 0 7 de enero en ero de 1 9 5 5 , del de l Minist Ministerio erio de Obras Pú blica blicass .
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Contenido Página Preámbulo
I
1
Alcance y campo campo de ap aplicación licación
1
2
Referenci Referencias as normativas
1
3
Términos y definiciones definiciones
2
4
Muestreo
2
5
Determinación Determinación de la masa de la muestra
2
6
Medición de dimensione dimensiones s
2
6.1 6 .1
Equipo Equiposs
2
6.2 6 .2
Probet Probe t a s
2
6.3 6 .3
Mediciones Medicione s
3
7
Resistencia a la compresión compresión
3
7.1 7 .1
Equipo Equiposs
3
7.2 7 .2
Probe t as de ens en s a yo
4
7.3 7 .3
Ref Refren rentt a do
5
7.4 7 .4
Proced Proc edimi imien entt o
5
8
Absorción
6
8 .1
Equipo Equiposs
6
8 .2
Probe t as de ens en s a yo
6 II III
NCh182
Contenido Página 8.3
Procedimiento
6
9
Retracción lineal por secado
7
9.1
Equipos
9.2
Probe tas de ensayo
10
9.3
Procedimiento
11
Capilaridad
13
10
7
10.1 Equipos
13
10.2 Probetas de ensayo
13
10.3 Proce dimiento
13
11
14
Cálculos
11.1 Absorción
14
11.2 Cont enido de humedad
15
11.3 Densidad
15
11 .4
Area neta promedio
16
11 .5
Resistenc ia a la compresión
17
11.6 Espesor equivalente de tabique
17
11.7 Ret racción lineal
17
11.8 Capilaridad
20
12
IV
Informe
20
NCh182
Contenido Página Anexos Anexo A (normativo) Determinación de los requisitos del espesor del plato para el ensayo de compresión
22
Figuras Figura 1 Ejemplo de horno de secado apropiado para determinación de retracción
9
Figura 2 Vista de bloque aserrado que muestra una secuencia sugerida de cortes y ubicación de probetas de media cáscara
10
Figura 3 Método gráfico de determinación de la retracción de equilibrio
12
Figura 4 Capilaridad - Esquema de ensayo
14
Figura A.1 Equipo usado para el ensayo en compresión
22
Figura A.2 Diámetro del plato de contacto superior
23
Figura A.3 Distancia desde el plato de contacto a la esquina más lejana de la probeta de ensayo
24
V
Versión Final Comité- Abril 2007
NORMA CHILENA
NCh182-2007
Bloques de hormigón para uso estructural - Ensayos
1 Alcance y campo de aplicación 1.1 Esta norma es tablece los mé todos de ens ayo que se aplican a los bloques de
hormigón para us o estructural en cuanto a dimens iones, resistencia a la compresión, absorción, peso del bloque (dens idad), contenido de humedad, retracción lineal por secado y capilaridad. 1.2 Esta norma se aplica a los bloques de hormigón fabricados con cemento, agua, y
agregados minerales, con o sin la inclusión de otros materiales, descritos en NCh181. Los bloques pueden ser de paredes lisas o con textura, con o sin trata miento de impermeabilización, dest inados a emplears e en construcción.
2 Referencias normativas Los doc umentos referenciados siguient es son indispensables para la aplicación de esta norma. Para referencias con fecha , sólo se aplica la edición citada. Para referencias sin fecha, se aplica la ú ltima edición del documento referenciado (incluyendo cualquier enmienda). NCh181 NCh2598/1
Bloques de hormigón para uso estructural - Requisitos generales. Materiales metálicos - V erificación de máquinas de ensayos estáticos uniaxiales - Parte 1: Máquinas de ensayo de tracción/compresión Verificación y calibración del sistema de medición de fuerza. Practice for Use of Apparatus for the Determination of Length Change of ASTM C 490 Hardened Cement Paste, Mortar, and Concrete. ASTM C 1552 Practice for Capping Concrete Masonry Units, Related Units, and Masonry Prisms for C ompress ion Testing .
1
NCh182
3 Términos y definiciones Para los propós itos de esta norma, s e aplican los té rminos y definiciones indicados en NCh181.
4 Muestreo El muestreo de los bloques, para fines de realización de los ensa yos de verificación, se debe realizar segú n NCh181, claú sula 8.
5 Determinación de la masa de la muestra Se debe medir la mas a de cada bloque inmediatamente des pué s de la rec epción y marcado, y regist rarlo como W r (masa de la muest ra al momento de la recepción). Anotar la fecha, hora y lugar en que W r fue medida. NOTA - Las mas as de las muest ras al momento de la recepción tienen a menudo relaciones directas con otras propiedade s de los bloques y son, por lo tanto, un mé todo ú til para evaluar resultados o para propós itos de clasificac ión. La mas a de un bloque de hormigón cambia con el tiempo y con las condiciones de expos ición, en primer lugar a causa de la humedad dent ro del bloque. Por lo tanto, para ent ende r el cont exto del valor de la mas a de la muest ra, tambié n es import ant e ent ender el punt o en el tiempo y el marco de referencia donde la mas a fue det erminada. Tiempo y lugar no se deberí a referir a cuándo y dónde fueron mues treados los bloques, sino a cuándo y dónde fueron determinadas las mas as de las mues tras. Además de las referencias a la fecha y hora, tambié n es importante saber si esas mas as fueron det erminadas des pué s de que los bloques alcanzaran equilibrio con las condiciones ambient ales del laboratorio, o ant es o des pué s de habe r sido llevados al sitio de trabajo, y asísuc esivamente.
6 Medición de dimensiones 6.1 Equipos Medir todas las dimensiones con una regla de acero cuya división menor sea de 1 mm. Los espesores de cáscara y tabique se deben medir con un pie de metro cuya división menor sea de 0,1 mm y mordazas paralelas.
6.2 Probetas En tres bloques de ta maño completo se debe medir el ancho, la altura y la longitud, y los espesores mí nimos de cáscara y ta bique. NOTA - Se pueden usa r las mismas probetas en otros ens ayos .
2
NCh182
6.3 Mediciones 6.3.1 En cada bloque medir y regist rar el ancho ( w) en los ejes de las superficies de apoyo superior e inferior, la altura ( H ) en los ejes de ca da c ara y la longitud ( L) en los
ejes de cada cara. Calcular el promedio del ancho, altura y longitud al más próximo 1 mm de cada probeta. 6.3.2 En cada bloque medir los es pes ores de cáscara (t fs ) y los es pesores de ta bique (t w )
en el punto más delgado de dicho elemento, entre 13 mm y 25 mm por debajo de la superficie superior del bloque a sífabricado (tí picamente la s uperficie inferior del bloque a sí coloca do) y regist rar a la división más próxima de la regla o calibrador. Donde el punt o más delgado de las cáscaras opuestas difieran en espesor en menos de 3 mm, promediar sus mediciones para determinar el espesor mí nimo de cáscara pa ra ese bloque, en caso contrario regist rar el menor es pes or. Promediar las mediciones de todos los tabiques en cada bloque para determinar el es pesor mí nimo del ta bique para es e bloque. No considerar ranuras, muesc as y detalles similares en las mediciones Expres . ar el es pesor de cáscara al más próximo 0,1 mm como un promedio de los espesores de cáscara mí nimos regist rados para cada una de tres probeta s. Expresar el espesor de ta bique al más próximo 0,1 mm como un promedio de los espes ores de ta bique mí nimos regist rados para cada una de tres probeta s.
7 Resistencia a la compresión 7.1 Equipos La máquina de ensayo debe te ner una exactitud de ± 1,0% sobre el valor de carga esperado, esto con el fin de permitir no corregir los resultados de carga. La verificación de la máquina de ensayo debe realizarse segú n la norma NCh2598/1. El plato de contacto superior debe s er un bloque de met al endurecido, esfé ricament e as entado, firmement e at ado en el cent ro de la ca beza superior de la máquina. El centro de la es fera debe des cansar en el centro de la superficie apoyado en su as iento es fé rico, pero debe es ta r libre para girar en cualquier dirección, y su perí metro debe tener al menos 6 mm de holgura vertical desde la cabeza a las probetas acomodadas, cuyas supe rficies de apoyo no son paralelas. El diámetro del plato de conta cto superior (determinado de acuerdo con A.1.3) debe ser al menos de 150 mm. Se puede usar un plato de apoyo de met al endurecido bajo la probeta para minimizar el deterioro del plato de contacto inferior de la máquina. 7.1.1 Cuando el área de apoyo del plato de contacto superior o del plato de cont acto
inferior no es suficiente para cubrir el área de la probeta , se debe coloca r entre el plato de contacto y la probeta cubierta, un ú nico plato de apoyo de acero con un espesor igual a al menos la distancia desde el borde del plato de contacto hasta la esquina más lejana de la probeta . La longitud y ancho del plato de acero debe ser al menos 6 mm mayor que la longitud y ancho de los bloques .
3
NCh182 7.1.2 Las supe rficies de los platos de contacto o plato dest inado a comprimir la probeta
deben tener una dureza no menor que HRC 60 (BHN 620). Las superficies de los platos de contacto y plat o de apoyo no se deben desviar de las superficies plana s por más de 0,03 mm en cua lquier dimens ión de 150 mm. NOTAS 1)
La invest igación ha mostrado que el espesor de los platos de apoyo tiene un efecto s ignificat ivo en el ens ayo de la resistencia a la compresión de bloques de hormigón, cuando el área de apoyo de los platos no es suficiente para cubrir el área de la probeta. La deformación del plato tiene por resultado distribuciones de tensiones no uniformes que pueden influir en los mecanismos de falla de las probetas ens ayadas. La magnitud de este efecto es cont rolada por la rigidez del plato, el tamaño de la probeta ens ayada y la resistencia de la probet a. Las resist encias a la compresión ens ayadas se incrementan con el aument o del espes or del plato y con la reducción de la distancia a la esquina más lejana de la probet a. Algunos laboratorios de ens ayo tienen limitaciones que impiden la viabilidad de eliminar completamente la deformación del plato. Por lo tanto, los requisitos de espes or del plato indicados en 6.1 es tán des tinados a proporcionar un adecuado nivel de exac titud en los resultados del ens ayo de compresión para conformar los lí mites de viabilidad del laboratorio de ens ayo.
2)
Anexo A incluye una guí a para det erminar el espes or del plato requerido, bas ado en las configuraciones de la probeta de ens ayo y la máquina de ens ayo.
7.2 Probetas de ensayo 7.2.1 De los seis bloques muestreados, tres se deben ensaya r en compresión. Des pué s de
la entrega al laboratorio, almacenar (sin apilar y sepa rados por no menos de 13 mm por todos lados ) continuamente con aire a una temperatura de 24 C ± 8 C y a una humedad relativa menor que 80% y por un tiempo mayor o igual que 48 h. NOTA - En este mé todo de ens ayo, el área neta (excepto ciertos bloques sólidos, ver 11 .4) se det ermina en probet as diferentes a aque llas sujetas al ens ayo de compresión. El mé todo de resistencia a la compresión se bas a en el supues to que los bloques usados para det erminar el volumen net o (probetas para abs orción) tienen el mismo volumen net o que los bloques usados para el ens ayo de compresión. Los bloques de mues tra para los ens ayos de abs orción y compresión deben ser del mismo tipo.
7.2.2 Las proyecciones sin soporte que tengan una longitud mayor que el espesor de la
proyección se deben remover mediante cort e de sierra. Para bloques con tabiques rebajados, la proyección de la cáscara sobre el ta bique se debe remover mediante corte de sierra para proporcionar una superficie de apoyo total sobre la se cción transversal neta de l bloque. Donde la altura resultante del bloque se reduce en más de un tercio de su altura original, la probeta debe ser una probeta tejo (coupon) ensaya da de acuerdo con 7.2.4 . 7.2.3 Cuando para el ensayo de compresión los bloques de tamaño completo sean demasiado
grandes para el bloque de apoyo de la máquina de ensayo y los platos de contacto, o esté n más allá de la capacidad de carga de la máquina de ensayo, cortar los bloques con sierra al tamaño apropiado para adecuarlos a las capacidades de la máquina de ensayo. La probeta resultante no debe tener proyecciones de cáscara o tabiques irregulares y deben ser celdas o compartimientos completamente cerrados.
4
NCh182 7.2.4 Cuando los bloques para el ensayo de compresión tiene n tamaño y forma inusual,
(ver nota), se deben as errar para remover todas las proyecciones de las cá scaras. La probeta resultante debe ser un compartimiento o compartimientos que contengan cua tro lados que as egure una superficie de apoyo total. Donde el corte de sierra no tenga como resultado un bloque rodeado de cua tro lados , la probeta debe ser una probeta tejo cortada de una cáscara de cada bloque. El ta maño de la probeta tejo debe tener una razón altura a espesor de 2 a 1 antes del refrenta do y una razón longitud a espesor de 4 a 1. El es pesor de la probeta tejo debe ser ta n grande como sea pos ible, basado en la configuración del bloque y las capacidades de la máquina de ensa yo y no debe ser menor que 30 mm. Se debe cortar una probeta tejo de cada uno de los tres bloques, de manera que la dimens ión de la altura de ella estéen la misma dirección que la dimens ión de la altura del bloque. La resistencia a la compresión del segmento se debe considerar como la resistencia a la compresión del bloque completo. NOTA - Ejemplos de bloques que tienen tamaño y forma inusual son, pero no es tá limitado a, bloques de vigas unidas, bloques de extremo abierto y bloques pilas tra.
7.3 Refrentado Las probeta s de ensayo se deben refrentar con azufre de acuerdo con ASTM C 1552.
7.4 Procedimiento 7.4.1 Posición de las probetas
Ensaya r las probeta s con el centroide de sus superficies de apoyo alineadas verticalmente con el centro de empuje del plato de apoyo de la máquina de ensayo (ver not a). Ensaya r los bloques de hormigón que son 100% sólidos en la misma dirección que en funcionamiento. NOTA - Para aque llos bloques de hormigón que son simé tricos alrededor de un eje, la ubicación de ese eje se puede det erminar geomé tricame nte dividiendo la dimensión perpe ndicular a es e eje (pero en el mismo plano) por dos. Para aque llos bloques de hormigón que no son simé tricos alrededor de un eje, la ubicación de ese eje se puede dete rminar equilibrando el bloque de hormigón sobre un cant o o una varilla me tálica colocada paralela a ese eje. Si se usa una varilla met álica, la varilla debe ser rect a, cilí ndrica (capaz de rodar libreme nte sobre una superficie plana), tener un diámetro mayor o igual que 6 mm y menor o igual que 19 mm, y su longitud debe se r suficient e para extende rse más allá de cada extremo de la probet a cuando está colocada sobre ella. La varilla met álica se debe colocar sobre una superficie lisa, plana, a nivel. Una vez decidido, se debe marcar el eje centroide en el extremo del bloque con un lápiz o marcador que tenga un ancho de marcación menor o igual que 1 mm. A menudo se usa como varilla de equilibrio una varilla de apisonamiento usada para la cons olidación del hormigón.
7.4.2 Condiciones de humedad de las probetas
En el momento del ensa yo de las probeta s, é sta s deben es ta r libres de humedad visible.
5
NCh182 7.4.3 Velocidad de ensayo
Aplicar carga hasta la mitad de la carga máxima es perada a cualquier ta sa conveniente, des pué s ajusta r los controles de la máquina, segú n se requiera para tener una velocidad de carga uniforme de manera que la carga remanente sea aplicada durante un tiempo menor que 2 min y mayor o igual que 1 min. Registrar la carga máxima como Pmáx .
8 Absorción 8.1 Equipos La balanza usada debe tener una sensibilidad dentro de 0,5% de la masa de la probeta más pequeña ensa yada, y debe tener una exactitud menor o igual que 1% .
8.2 Probetas de ensayo De las unidades muest readas se deben usar tres bloques de ta maño completo que hayan sido marcados, medida su ma sa y registrados de a cuerdo con cláusula 5. Cuando los resultados s e usen pa ra det erminar el contenido de humedad de a cuerdo con 11.2 o espesores equivalentes de acuerdo con 11.6, los ensayos se deben realizar en bloques de ta maño completo. Los ensayos se deben realizar en bloques de ta maño completo o probeta s cort adas con sierra de bloques de tamaño completo. Los valores calculados para la absorción y densidad de las probetas de abs orción de tamaño reducido se deben considerar como representat ivos del bloque completo. Se debe incluir en el informe de ens ayo, la razón de usar probetas de absorción de ta maño reducido.
8.3 Procedimiento 8.3.1 Saturación
Sumergir las probetas de ensayo en agua a una te mperatura de 15 C a 27 C durante 24 h. Pesa r las probe tas mientras e stán suspendidas mediante un alambre metá lico y completa mente sumergidas en agua, y regist rar W i (masa sumergida). Saca rlas del agua y dejarlas drenar durante 1 min 5 s colocándolas sobre una malla de alambre o ta miz de 9,5 mm mí nimo de abertura, retirar el agua visible de la s uperficie con un pa ño hú medo, medir su masa y regist rar como W s (masa s aturada). 8.3.2 Secado
Despué s de la sa turación, s ecar todas las probeta s en un horno ventilado de 1 00 C a 115 C por 24 h o más y hasta que dos determinaciones sucesivas de masa, a interva los de 2 h como mí nimo, muest ren un incremento de pé rdida menor o igual que 0,2% de la masa medida previame nte. Registrar la masa de las probetas secas como W d (masa seca al horno). 6
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9 Retracción lineal por secado 9.1 Equipos 9.1.1 Extensómetro
Instrumento para medir retracción lineal por secado, diseñado de manera de permitir o proporcionar las condiciones que se describen en 9.1.1 .1 a 9.1.1 .5. NOTA - Los extens ómet ros se pueden obtener con diversas longitudes de medición. Para usar con bloques de hormigón se recomienda la longitud de medición de 25 mm, sin emba rgo, tamaños particulares de productos pueden requerir otras longitudes. La longitud de la probet a para retracción no debe ser menor que la requerida para una longitud de medición mí nima (dist ancia ent re tapones de medición) de 15 0 mm.
9.1.1.1 Un medio de cont acto efectivo con la probeta que debe as egurar mediciones
reproducibles de longitud. 9.1.1.2 Medio para medición precisa, que conste de un micrómet ro de esfera u ot ro
mecanismo de medición graduado para leer 0,0 02 5 mm, y exactitud dentro de 0,00 2 5 mm en cualquier rango de 0,02 5 4 mm, y dentro de 0,0 05 0 mm en cualquier rango de 0,2 54 mm. 9.1.1.3 Rango suficiente para permitir pequeñas variaciones en las longitudes calibre.
Medios para verificar a intervalos regulares el extensómetro contra una barra de 9.1.1.4 referencia es tándar. Esta s e debe proteger de las corrientes de aire colocándola en el interior de una caja de madera, que deberí a perma necer cerrada excepto cuando el extensómetro se verifique contra é sta. NOTA - El fabricant e del instrument o debe proporcionar una barra de referencia. Es suficiente que é st a sea de ace ro corriente, pe ro se debe n hacer c orrecc iones por variaciones en s u longitud debido a ca mbios de temperatura. Cuando s e des een datos más c onstante s, es preferible que s ea de invar debido a su ba jo coeficient e de expansión té rmica.
9.1.1.5 Oportuna y rápida medición de probeta s. 9.1.2 Tapones calibre
Los tapones calibre deben ser de met al resistente a la corros ión. Los tapones para usar con extensómetros deben ser de 9 mm a 13 mm de diámetro y de 13 mm ± 3 mm de espesor. Los tapones para usa r con el bloque comparador deben consta r de ta chones calibre (gage studs ) de ace ro inoxidable de 6,4 mm de diámetro como se muestran en ASTM C 490.
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NCh182 9.1.3 Horno de secado
El horno debe est ar cerrado en forma cuasi hermé tica y proporcionar las caracterí st icas que se describen en 9.1.3.1 a 9.1.3.4. 9.1.3.1 Una capacidad mí nima de almacenamiento de tres probeta s de ensayo completas
y un es pacio libre mí nimo de 25 mm en todos los lados de cada probeta de ensayo. 9.1.3.2 Una temperatura constante, uniforme de 50 C ± 3 C a travé s de todo el bastidor
aislado, lograda mediante una fuente elé ctrica de calor. NOTA - El calent amient o directo de las probetas de ens ayo con los productos de combustión de gas u otros combustibles carbonosos, no es satisfactorio debido a la presencia de dióxido de carbono y agua , y su posible efecto en las caract erí st icas de secado de los productos de cement o Portland.
9.1.3.3 Un medio de secado de probeta s a una condición de equilibrio con una humedad
relativa de 17% ± 2% . (Ver not a) Si se usa cloruro de calcio (CaCl 2 ) para este propósito, debe s er en forma de es camas. Se deben proporcionar platos o bandejas apropiadas para entregar un área de solución 2 expuest a no menor que 5 80 0 cm por cada metro cú bico de volumen de horno. Los platos o ba ndejas deben cont ener s uficiente cloruro de calcio sólido de manera que siempre hayan cristales e xpuestos en la superficie de la solución a travé s de todo el ens ayo. La solución de cloruro de calcio debe ser completa mente agitada cada 24 h, y más a menudo si es necesa rio, para prevenir la formación de terrones o cos tras. NOTA - El aire inmediatament e encima de una solución saturada de cloruro de calcio ( CaCl 2 ) a 50 C es aproximadament e 17 % .
9.1.3.4 Circulación moderada de aire dentro del horno, sobre y alrededor de todas las
probetas y el agente de se cado. 9.1.4 Cámara de enfriamiento
Un recinto hermé ticamente cerrado de capacidad suficiente para enfriar como mí nimo tres probetas completas a una temperatura de 23 C ± 3 C. 9.1.5 Estanque de inmersión
Un contenedor apropiado para sumergir tota lmente tres probetas de ensa yo completas en agua mantenida a 23 C ± 2 C. 9.1.6 Balanza
La balanza debe tener una sensibilidad dentro de 0,2% de la mas a de la probeta más pequeña ensayada, y debe tener una exactitud menor o igual que 1% .
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NCh182 9.2 Probetas de ensayo 9.2.1 Se deben ensaya r tres bloques completos, libres de grietas visibles u otros defectos
estruc turales, y deben ser representativos del lote del cual se seleccionaron.
9.2.2 Método de conexión de tapones calibre a las probetas 9.2.2.1 Tapón de medición inserto para uso con extensómetros
Colocar un par de ta pones de medición en la lí nea central de cada una de las dos caras opue sta s de la probeta . Perforar orificios con una broca que sea ligeramente más pequeña en tamaño que el diámetro del ta pón de manera de proporcionar una fijación ajustada (ver Nota 1). La profundidad de los orificios debe s er ta l que la superficie expues ta del ta pón calibre insertado, estéaproximadamente 2,5 mm por debajo de la superficie de la probeta. Antes de fijar el ta pón, los orificios se deben secar y dejar libres de polvo. Antes de insta lar los tapones se de ben perforar los orificios de recepción en los tapones de medición para los puntos del extensómet ro. Despué s de colocar el material adhesivo (ver Nota 2) en el orificio, insertar el tapón ca libre y ajustarlo a la longitud de medición apropiada con la barra de referencia proporcionada. Remover el exces o de material adhes ivo y permitir al resto curar. NOTAS 1)
Para tapone s de medición 9,5 mm de diámet ro, se ha encontrado suficiente una broca de punta de carburo para albañilerí a de 7,9 mm de diámet ro.
2)
Para fijar tapone s de medición se ha informado satisfa ctoriament e una cantidad de agente s de unión. Previo a su uso, se debe rí an hacer ens ayos para det erminar el efecto en la adhe sión del agente de unión, a la inmersión en agua y el subsiguiente secado.
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9.3 Procedimiento 9.3.1 Sumergir las probetas en agua a 23 C ± 2 C durante 48 h ± 2 h.
Tomar la lectura inicial de la longitud de la probeta con el bloque pos icionado en el 9.3.2 esta nque de agua de manera que su lí nea de calibre es técerca del nivel de la superficie del agua para evita r errores debido a enfriamiento por evaporación. Tomar lecturas de longitud de acompañamiento de la barra de referencia. Registrar la temperatura del agua como T x . Medir la mas y a regist rar la mas a saturada superficialment e seca de la probeta, 9.3.3 drenandola durante 1 min ± 5 s sobre una malla de 9 ,5 mm de abert ura mí nima y removiendo el agua superficial visible secando con un paño hú medo. 9.3.4 Durante este perí odo de hasta 48 h, las probetas se deben almacenar
continuamente en aire a una temperatura de 24 C ± 8 C y a una humedad relativa menor que 80% (ver not a). A continuación colocarlas en el horno de secado que se describe en 9.1.3. Para as egurar la uniformidad del secado, las probeta s individuales se deben rotar a diferentes pos iciones en el horno de secado cada vez que se tomen las lecturas. NOTA - Informes han indicado que durante la parte más te mprana del perí odo de secado, la humedad es exuda da más rápido en algunos bloques de hormigón, la que puede ser abs orbida por la solución de cloruro de calcio, causa ndo condens ación en las superficies interiores del horno.
9.3.5 Al final de cinco dí as de secado, incluyendo cualquier perí odo de secado preliminar,
remove r las probeta s para retracción des de el horno de secado y enfriar a 23 C ± 3 C (ver nota). Despué s del enfriamiento, registrar la temperat ura de la cámara de enfriamiento T s , remover cada probet a de é st a y toma r inmediatamente lect uras de longitud de la probeta . Simultáneamente tomar lecturas de longitud de acompa ñamiento de la barra de referencia. Pesar las probeta s. La temperatura del aire del laborat orio en el momento de hacer las lecturas en las probeta s debe ser 23 C ± 3 C. NOTA - La cámara se deberí a equipar con un te rmómet ro, el cual estéen la proximidad de la probeta de ens ayo más alta, de modo que la temperatura registrada refleje la temperatura de la probet a. La cámara se debe almacenar en una sala de temperatura cont rolada a fin de que su temperatura final de equilibrio sea 23 C ± 3 C. Las mediciones de longitud hechas a t emperat ura diferente a 23 C ± 3 C se deben corregir segú n se indica en 11 .9.1 y 11 .9.2 .
9.3.6 Devolver las probetas de ensayo al horno de secado para un segundo perí odo de
secado. La duración del segundo, y s ubsiguiente perí odo de s ecado, debe ser 48 h. Despué s del segundo perí odo de secado, repetir el enfriamiento, las lecturas de longitud y det erminac iones de masa como se especifica en 9.3.5 . Continuar los perí odos de 48 h de secado al horno, seguido por determinaciones de 9.3.7 longitud y masa des pué s de enfriar bajo las condiciones es pecificadas (ver not a) hasta que el cambio de longitud promedio de las probeta s de ensayo sea menor o igual que 0,002% , en un lapso de seis dí as de secado, y cuando la pé rdida de masa promedio en 48 h de secado sea menor o igual que 0,2% entre dos determinaciones de mas a consec utivas.
11
NCh182 NOTA - Cuando la obtención de longitude s de equilibrio uniformes no es evidente en los dat os tabulados, el valor de retracción de equilibrio se puede obte ner de curvas retracción-tiempo trazadas a travé s de punt os experimentales como se ilustra en Figura 3. La lí nea de punt os AB que tiene una pendiente corres pondient e al valor lí mite de tasa de retracc ión (0,002% en seis dí as) está ajustada a la curva experiment al de manera que en los punt os de interse cción C y D, un intervalo de seis dí as : la retracc ión corres pondient e al intervalo ent re punt os C y D es 0,0 02 % . El valor de retracc ión de equilibrio se debe tomar como la retracción corres pondiente al punt o D expresada al más próximo 0,00 1% . Los datos para que la tasa de retracción estéobviamente dent ro de los lí mites pres critos no necesitan ser trazados , pero se debe rí a seguir el principio de selección del punt o D. Est o es, el porcentaje de retracción final es el mayor de los dos valores conve nidos dent ro de punt os de porcentaje 0,0 02 % en un perí odo de seis dí as.
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10 Capilaridad 10.1 Equipos Se debe disponer de los equipos siguientes: Balanza debe cumplir lo indicado en 8.1. Horno ventilado; Recipiente para alojar los bloques ; Fras cos de 250 ml para mantener un nivel consta nte de agua; Soporte s regulables en altura; Regla graduada al mm; Cronómetro.
10.2 Probetas de ensayo Las mediciones se deben realizar en tres bloques completos.
10.3 Procedimiento Conservar los bloques 24 h en el laborat orio donde la temperatura debe ser de 23 C 3º C y con una humedad relativa menor que 7 5% . Medir la masa de cada uno de los bloques y numerarlos, colocar los bloques dentro del horno a 70 C ± 5 C, segú n su pos ición en obra de ta l manera que el aire caliente circule sobre todas las caras. Secar los bloques has ta llega r a una masa cons ta nte; la mas a se considera cons ta nte cua ndo dos mediciones suc esivas de masa efectuadas a 24 h de intervalo denot an una disminución de pes o menor que 0,1 % de la masa inicial. Dejar los bloques esta bilizándos e (reposando) dentro del laborat orio durante 6 h. Medir la masa de cada bloque y registrar su valor como W 0 (en gramos). Sumergir una cara de acabado liso de manera ta l que quede 5 mm por debajo del nivel del agua. Para los bloques que tengan superficie rugos a sobre las dos caras, tomar como plano de referencia el de la altura de inmersión con respecto al fondo de los huecos de la cara sumergida. Realizar es ta inmersión coloca ndo los bloques sobre soportes insta lados dentro del fondo de los recipientes, de manera que el agua circule sobre la tota lidad de la cara sumergida. Colocar los fras cos rellenos de agua a fin de mantener un nivel de agua consta nte.
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Despué s de 10 min retirar cada bloque del agua y secarlo con un paño hú medo o franela. Medir la mas y regist rar su valor como W 1 (en gramos).
11 Cálculos 11.1 Absorción Calcular la absorción como se indica a continuación: Absorción, kg/m
A bsorción, %
=
3
=
W s
W s
− W d
W s
− W i
− W d
W d
×1
000
(1)
× 100
Expres ar los resultados de absorción al más próximo 1 kg/m 3 o 0,1% separadamente para cada bloque y como el promedio para los tres bloques. Si los ensayos de absorción se realizan en probeta s diferentes de los bloques de ta maño completo, informa r la razón para ensa yar bloques de tamaño reducido, y el ta maño y configuración de las probeta s ens aya das. en que:
14
W s =
masa sat urada de la probeta , expresada en kilogramo (kg), (ver 8.3.1 );
W i =
masa sumergida de la probeta, expresada en kilogramo (kg), (ver 8.3.1 );
W d =
masa seca al horno de la probeta , expresada en kilogramo (kg), (ver 8.3.2).
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11.2 Contenido de humedad Calcular el contenido de humeda d del bloque al momento de la recepción ( W r ) como se indica a continuación: Contenido de humedad, % de la absorción total =
W r
− W d
W s
− W d
× 100
(2)
Expres ar el cont enido de humedad al más próximo 0,1 % como un promedio de tres probeta s. en que: W r =
masa del bloque al momento de la recepción, expresada en kilogramo (kg), (ver cláusula 5 );
W d =
masa seca al horno de la probeta, expresada en kilogramo (kg), (ver 8 .3.2);
W s =
masa sa turada de la probeta , expresada en kilogramo (kg), (ver 8.3.1 ).
NOTA - Cuando se calcula el cont enido de humedad de un bloque o conjunto de bloques , el valor det erminado es una medida del cont enido de agua de un bloque bas ado en la mas a del bloque al momento de la recepción, W r . Así , el cálculo de cont enido de humedad ante rior es s ólo aplicable al contenido de hume dad del bloque a l momento que se obtiene la mas a W r .
11.3 Densidad Calcular la densidad se ca al horno como se indica a continuación: Densidad (D ), kg/m 3 =
W d W s
− W i
×1
000
(3)
Expres ar los resultados de densidad al más próximo 1 kg/m 3 separadamente para cada bloque y como el promedio para los tres bloques. en que: W d =
mas a seca al horno de la probet a, expres ada en kilogramo (kg), (ver 8.3.2);
W s =
masa sa turada de la probeta , expresada en kilogramo (kg), (ver 8.3.1 );
W i =
masa sumergida de la probeta, expresada en kilogramo (kg), (ver 8.3.1 ).
15
NCh182 11.4 Area neta promedio Calcular el área neta promedio como se indica a continuación: V olumen neto (V n ) , mm 3 =
W d D
) , 2 = A rea neta promedio ( An mm
=
(W s
)
− W i × 10
6
(4)
V n H
en que: V n =
volumen neto de la probeta, expresado en milí met ro cú bico (mm 3 );
W d =
mas a seca al horno de la probet a, expres ada en kilogramo (kg), (ver 8.3.2);
D =
densidad se ca al horno de la probeta, expresada en kilogramo por met ro cú bico (kg/m3 ), (ver 11 .3);
W s =
masa sa turada de la probeta , expresada en kilogramo (kg), (ver 8.3.1 );
W i =
masa sumergida de la probeta, expresada en kilogramo (kg), (ver 8.3.1 );
An =
2 área neta promedio de la probeta, expres ada en milí metro cuadrado (mm );
H =
altura promedio de la probeta , expresada en milí met ro (mm), (ver 6.3.2).
Excepto para probetas de forma irregular, calcular el área net a de probe ta s tejo y de aquellas probeta s cuya área neta de la sección transversal sea igual a su area bruta, como se indica a continuación: 2 ) = L A rea neta, An , (mm
×
W
(5)
en que:
16
An =
área neta de la probeta tejo o probeta, expresada en milí met ro cuadrado 2 (mm );
L =
longitud promedio de la probeta tejo o probeta, expresada en milí metro (mm), (ver 6 .3.2);
W =
ancho promedio de la probeta tejo o probeta, expresa do en milí metro (mm), (ver 6.3.2).
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11.5 Resistencia a la compresión Calcular la resistencia a la compresión sobre el área neta como se indica a continuación: Res istenci a a la compresión sobre el área neta, MPa
=
Pmáx. An
(6)
Calcular res istencia a la compresión sobre el área neta al más próximo 0,1 MPa sepa radamente para cada probeta y el promedio para tres probeta s. en que: Pmáx = . An
=
carga máxima de compresión, expresada en newton (N), (ver 6.4.3); área neta promedio de la mues tra, expres ada en milí met ro cuadrado 2 (mm ), (ver 11 .4).
11.6 Espesor equivalente de tabique El es pesor de tabique equivalente se define como la suma de los es pesores efec tivos de todos los ta biques perpendiculares a las cá sca ras de un bloque , expre sados en mm, dividida por el largo efectivo del bloque, expresado en m . Expres ar el es pes or equivalente de ta bique al más próximo 1 mm/m como un promedio de tres probeta s. NOTA El - es peso r de tabique equivalent e no se aplica a la parte del bloque relleno. La longitud de la part e rellena, se debe res ta r de la longitud to ta l del bloque para el cálculo de l es pes or de ta bique equivalent e.
11.7 Retracción lineal 11.7.1 Método de corrección de la lectura de longitud de la probeta
Corregir las lecturas de longitud de la probeta tomadas a temperaturas diferent es a 23 C como se indica a continuación: L x ( 23)
= L x − (T x −
23) GQc
(7)
en que: L x ( 23 = )
L x
lectura de longitud corregida de la probeta, e xpres ada en milí metro (mm);
= lectura de longitud de probeta tomada a temperatura T x , expresa da en milí metro (mm); 17
NCh182 T x
=
tempera tura de la cá ma ra de enfriamient o al moment o de remover las probetas pa ra mediciones de longitud (ver nota), expresada en gra dos Celsius (º C);
G
=
longitud de medición de la probeta de ensayo, expres ada en milí metro (mm);
Qc
=
coeficiente de expa ns ión té rmica de la probeta de hormigón (ver not a) mm/mm x C.
NOTA - Si el coeficient e Q para la probeta es desconocido, Q c para hormigón se puede tomar como 8,1 x 10 -6 mm/mm x C.
11.7.2 Método de corrección de lecturas de longitud de la barra de referencia
Corregir las lecturas de longitud de la barra de referencia tomadas a temperaturas diferent es de 23 C como se indica a continuación: R x ( 23)
= R x − (T x −
23) GQR
(8)
en que: R x ( 23 = )
lectura de longitud corregida de la barra de referencia, expresada en milí metro (mm);
R x
= lectura de longitud de la barra de referencia tomada a temperatura T x , expresada en milí metro (mm);
T x
= temperatura de la barra pa trón de referencia al moment o de lect ura de la longitud, expre sada en grados Celsius (º C);
G
= longitud de medición de la probeta de ens ayo, expre sada en milí metro (mm);
Q R
= coeficiente de expa ns ión té rmica de la ba rra de refere ncia (ver Nota), mm/mm x C.
NOTA - El coeficient e Q R para acero dulce se puede tomar como 11,7 x 10-6 mm/mm x º C. El coeficienteQ R para ace ro invar se puede tomar como 1,3 x 10 -6 mm/mm x º C. El extens ómet ro y la barra patrón deben es tar acondicionados té rmicamente al recinto donde se realicen las mediciones.
18
NCh182 11.7.3 Método de cálculo de cambio en longitud de la probeta
Calcular el cambio en la dimens ión lineal de la probe ta de ensayo, como s e indica a continuación: ∆ L x =
( Ll ( 23) − Rl (23) ) − ( L x (23) − R x ( 23) )
(9)
en que: ∆ L x
= cambio en la dimens ión lineal de la probeta debido al secado desde la condición saturada a la longitud de la probeta en cualquier momento, expre sado en milí metro (mm);
Ll ( 23) =
lectura de longitud de la probeta en una probeta sat urada, corregida por te mperatura (ver 11.7.1), expre sada en milí metro (mm);
Rl ( 23) =
lectura de longitud de acompaña miento de la ba rra de referencia para metro (mm); Ll , e xpresada en milí
L x ( 23 = )
lectura de longitud de la probeta en cua lquier moment o x, corregida por temperatura (ver 11.7.1), expresada en milí metro (mm);
R x ( 23 = lectura )
de acompa ñamiento de la barra de referencia para L x , corregida por temperatura (ver 11.7.2 ), expresada en milí metro (mm).
11.7.4 Método de cálculo de retracción lineal por secado
Calcular la retracción lineal por secado de la probeta como porcenta je de la longitud de medición como se indica: S = ( ∆ L / G ) × 100
en que: S =
retracción lineal por secado, expresada en porcentaje (% );
∆ L =
cambio en la dimensión lineal de la probeta de bido al secado des de la condición saturada a la de masa y longitud de equilibrio segú n se especifica en 9.3.7 , expres ado en milí metro (mm);
G =
longitud de medición de la probeta de ens ayo, expres ada en milí metro (mm).
19
NCh182 11.8 Capilaridad El coeficiente Cb de absorción de agua por capilaridad de cada bloque está convencionalmente expresado por la fórmula siguient e: Cb
=
100 W S t
=
100 (W 1 − W 0 ) S 10
en que: W
=
S = t
=
masa de agua abs orbida por el bloque durant e el ensa yo, expresado en gramos (g), (ver 10.3) 2 superficie de la cara sumergida, expresada en centí metro cuadrado (cm );
duración de inmersión del bloque, expres ada en minutos (min).
Para los bloques que pres enten un motivo regular sobre las dos caras se toma en cuenta la superficie desarrollada, en los otros casos no hay que tomar en cuenta las irregularidade s de superficie dentro del cálculo de la superficie.
12 Informe El informe de ensayo debe contener a lo menos lo siguient e: a) Identifica ción del orga nismo que ha efectuado los ensayos . b) Identifica ción ú nica del informe. c) Firma autorizada para los informes. d) Identifica ción del fabricante y origen del bloque . e) Identifica ción y descripción del bloque. f) Tama ño de é l o los lotes. g) Dimensiones nominales del bloque. h) Identifica ción del perí odo de fabricación. i) Información deta llada de los res ulta dos de ensayo siguient es :
20
-
Verificación dimens ional.
-
Contenido de humeda d.
NCh182 -
Dens idad seca al horno.
-
Absorción de agua .
-
Resistenc ia a la compresión sobre área neta .
-
Coeficiente de abs orción por capilaridad, cuando corresponda.
En el ca so de los res ulta dos del ensayo de retrac ción lineal por secado se deberá emitir un c ert ifica do inde pendiente de las propiedades mencionadas anteriormente, y debe contener la siguient e informa ción complementa ria a lo indicado en los puntos a) a h): a)
Edad de las probet as al comienzo del ensayo.
b)
Duración total del periodo de sec ado previo a ca da medición de longitud.
c)
Peso de las probeta s de ensayo, sa turada, y en el momento de cada medición de longitud, incluyendo el equilibrio.
d)
Retracción lineal por secado, en porcentaje, desde la condición sat urada a cada medición de longitud, incluyendo la longitud medida a equilibrio.
e)
Cualquier otra informa ción que pueda ser pertinent e.
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Anexo A (Normativo)
Determinación de los requisitos del espesor del plato para el ensayo de compresión A.1 Este anexo proporciona información adicional para ayudar en la determinación de los
requisitos del es pes or del plato para ensa yo de compresión segú n se describe en 7.1. A.2 La Figura A.1 muestra un esquema del equipo de ensayo referenciado como se usa
en el ensayo de compresión de bloques.
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A.3 Determinación del diámetro del plato de contacto superior Como se muestra en Figura A.2, el diámetro del plato de contacto superior es considerado en es te mé todo de ensayo, igual a la dimens ión horizonta l máxima medida a travé s del cí rculo creado por la parte es fé rica del plato de contacto superior (este diámetro medido diferirá a menudo del diámetro geomé trico real de la es fera basada en su curvat ura). Si el plato de contacto superior incluye una sección no esfé rica que fue fabricada integralment e con la cabeza esfé rica a pa rtir de una pieza ú nica de ac ero, el diámetro del plato de contacto superior se cons idera como el diámetro del as iento es fé rico sobre la superficie superior del plato de c ontacto s uperior más el espe sor de la sección no e sfé rica (t PL ) . Sin embargo, el diámetro del plato de contacto superior no debe ser mayor que la dimens ión horizonta l mí nima del plato de contacto superior.
A.4 Distancia del borde del plato de contacto a la esquina más lejana de la probeta de ensayo (ver Figura A.3) Determinar la distancia del borde del plato de contacto a la esquina más lejana de la probeta como se indica a continuación: A.4.1 Ubicar el centro de masa de la probeta, y marcarlo encima de la probeta . A.4.2 Determinar al más próximo 1 mm la distancia desde el centro de masa de la probeta
a la esquina o borde más lejano de la probeta de ensa yo. Registrar es ta distancia como A.
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