ORGANISMO NACIONAL DE NORMALIZACIÓN Y CERTIFICACIÓN DE LA CONSTRUCCIÓN Y LA EDIFICACIÓN, S.C.
NORMA MEXICANA NMX - C - 162 - ONNCCE - 2000 (Esta norma norm a cancela y sustituye sustituy e a la NMX-CNMX-C-162162-1985 1985)) Declaratoria de vigencia publicada en el Diario Oficial de la Federación el día 18 de agosto de 2000
“INDUSTRIA DE LA CONSTRUCCIÓN - CONCRETO CONCR ETO - DETERMIN DETERMINACIÓ ACIÓN N DE LA MASA MASA UNITARIA, CALCULO DEL RENDIMIENTO Y CONTENIDO DE AIRE DEL CONCRETO FRESCO POR EL MÉTODO GRAVIMÉTRICO”
“BUILDING INDUSTRY - CONCRETECONCRE TE- DETERMINATION OF THE UNIT WEIGHT, CALCULATION OF THE YIELD AND AIR CONTENT OF THE FRESH CONCRETE GRAVIMETRIC METHOD”
Organismo Nacional de Normalización y Certificación de la Construcción y Edificación, S.C. Constitución Constitu ción #50, #50 , Col. Escandón C.P. 11800, México, México, D.F. Tel. 5273 3399 y 5273 1991 Fax. 5273 3431 Correo electrónico:
[email protected] Internet: http://www.onncce.org.mx ©PROHI ©PROHIBID BIDA A SU REPROD REPRODUCC UCCIÓN IÓN PARCIA PARCIAL L O TOTA TOTAL L SIN SIN AUTOR AUTORIZA IZACIÓ CIÓN N POR POR ESCR ESCRITO ITO DEL ONNCCE ONNCCE
NORMA MEXICANA
NMX-C-162 -ONNCCE-2000 (Esta norma cancela y sustituye a la NMX-C-162-1985) Declaratoria de vigencia publicada en el D.O.F. el día 18 de agosto de 2000
“INDUSTRIA DE LA CONSTRUCCIÓN - CONCRETO - DETERMINACIÓN DE LA MASA UNITARIA, CÁLCULO DEL RENDIMIENTO Y CONTENIDO DE AIRE DEL CONCRETO FRESCO POR EL MÉTODO GRAVIMÉTRICO“ “BUILDING INDUSTRY - CONCRETE- DETERMINATION OF THE UNIT WEIGHT, CALCULATION OF THE YIELD AND AIR CONTENT OF THE FRESH CONCRETEGRAVIMETRIC METHOD”
Organismo Nacional de Normalización y Certificación de la Construcción y Edificación, S.C. Constitución #50, Col. Escandón C.P. 11800, México, D.F. Tel. 5273 3399 y 5273 1991 Fax. 5273 3431 Correo electrónico:
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COMITÉ TÉCNICO NACIONAL DE NORMALIZACIÓN DE MATERIALES COMPONENTES Y SISTEMAS ESTRUCTURALES CTN- 1
0.
PREFACIO
En la elaboración de esta norma, participaron las siguientes Empresas e Instituciones: -
ASOCIACIÓN MEXICANA DE LA INDUSTRIA DEL CONCRETO PREMEZCLADO, A.C. (AMICPAC) CONCRETOS KARYMA, S.A. DE C.V. CONCRETOS METROPOLITANOS, S.A. DE C.V. CONTROL DE CALIDAD Y MEDICIONES, S.A. DE C.V. EURO ESTUDIOS, S.A. DE C.V. GRUPO CORPORATIVO INTERESTATAL, S.A. DE C.V. (TRIBASA) INSTITUTO MEXICANO DEL CEMENTO Y DEL CONCRETO, A.C. (IMCYC) INSPECTEC, S.A. DE C.V. LABORATORIO DE CALIDAD TOTAL, S.A. DE C.V. (LACTSA) LABORATORIOS DE ALTO NIVEL, S.A. DE C.V. (LANCSA) LADIM, S.A. DE C.V. SECCIÓN CIUDAD DE MÉXICO DE LA AMERICAN CONCRETE INSTITUTE, A.C. (ACI) TECNOSUELO, S.A. DE C.V.
ÍNDICE 0. 1. 2. 3. 3.1. 3.2. 3.3. 4. 5. 5.1. 5.1.1. 5.1.2. 5.2. 5.2.1. 5.2.2. 5.2.3. 5.2.4. 5.2.5. 5.2.6. 5.2.7. 6. 7. 8. 8.1. 2 de 9
PREFACIO ............................................................................................................................................... OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIÓN .............................................................................................. REFERENCIAS....................................................................................................................................... DEFINICIONES....................................................................................................................................... Masa unitaria .......................................................................................................................................... Rendimiento ........................................................................................................................................... Contenido de aire .................................................................................................................................. MATERIALES AUXILIARES................................................................................................................... EQUIPO, APARATOS Y/O INSTRUMENTOS ..................................................................................... Aparatos ................................................................................................................................................... Balanza o báscula ................................................................................................................................. Vibrador interno...................................................................................................................................... Instrumentos........................................................................................................................................... Instrumentos auxiliares ........................................................................................................................ Mazo o martillo........................................................................................................................................ Placa enrasadora .................................................................................................................................. Placa......................................................................................................................................................... Recipiente o unidad de medición....................................................................................................... Termómetro ............................................................................................................................................ Varilla de compactación ....................................................................................................................... PREPARACIÓN Y ACONDICIONAMIENTO DE LAS MUESTRAS.................................................. CONDICIONES AMBIENTALES........................................................................................................... PROCEDIMIENTO.................................................................................................................................. Varillado ...................................................................................................................................................
PAG. 2 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 5 5 5 5 5 5
NMX-C-162-ONNCCE-2000
8.2. 8.3. 8.4. 9. 9.1. 9.2. 9.3. 9.4. 9.5. 9.6. 10. 11. 12. 13. A. A.1.
1.
Vibración interna .................................................................................................................................... Enra se...................................................................................................................................................... Determinación de la masa .................................................................................................................. CÁLCULOS Y RESULTADOS .............................................................................................................. Factor del recipiente .............................................................................................................................. Masa unitaria .......................................................................................................................................... Rendimiento ........................................................................................................................................... Rendimiento relativo ............................................................................................................................. Contenido de cemento ......................................................................................................................... Contenido de aire .................................................................................................................................. PRECISIÓN ............................................................................................................................................. INFORME DE LA PRUEBA................................................................................................................... BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................................................................ CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES................................................................ APÉNDICE INFORMATIVO ................................................................................................................... Vigencia ...................................................................................................................................................
5 6 6 6 6 7 7 7 7 8 8 8 9 9 9 9
OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIÓN
Esta norma mexicana establece el procedimiento para la determinación de la masa unitaria, cálculo del rendimiento y contenido de aire del concreto fresco por el método gravimétrico; no es aplicable a los concretos secos o de bajo revenimiento, tales como los que se usan en la fabricación de e lementos precolados.
2.
REFERENCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes normas mexicanas en vigor: NMX-C-152-ONNCCE NMX-C-157 NMX-C-156-ONNCCE NMX-C-161-ONNCCE NMX-C-414-ONNCCE
3.
Industria de la construcción - Cementantes hidráulic os - Método de prueba para la determinación del peso específico de cementantes hidráulicos Industria de la construcción - Concreto - Determinación del contenido de aire del concreto fresco por el método de presión Industria de la construcción - Determinación del revenimiento en el concreto fresco Industria de la construcción - Concreto fresco - Muestreo Industria de la construcción - Cemento hidráulico - Especificacione s y métodos de prueba
DEFINICIONES
Para los efectos de esta norma se establecen las siguientes definiciones:
3.1.
Masa unitaria
Cantidad de materia contenida en un metro cúbico de concreto fresco (kg/m 3).
3.2.
Rendimiento
Es el volumen de concreto fresco prod ucido por una cantidad de ingredientes , obtenido del cociente del valor de la mas a total de los ingredientes entre el valor de la masa unitaria del concreto fresco.
3.3.
Contenido de aire
Es el volumen de aire dentro de la pasta de concreto o mortero excluyendo el espacio de los poros en las particulas del agre gado, el cual es expresado como un porcentaje del volumen total de la mezcla .
4.
MATERIALES AUXILIARES
– Grasa de bom ba o de chasis (grasa gr uesa) – Agua potab le o destilada – Estopa o franela. NMX-C-162-ONNCCE-2000
3 de 9
5.
EQUIPO APARATOS Y/O INSTRUMENTOS
5.1.
Aparatos
5.1.1.
Balanza o báscula
La balanza debe tener una precisión de 0,1 % de la carga de prueba, dentro del rango de uso. El rango de uso comprende desde la masa del recipiente vacío, hasta la masa del mismo más su contenido de concreto. 5.1.2.
Vibrador interno
Puede ser de flecha rígida o flexible, accionada preferentemente por un motor eléctrico. La frecuencia de operación debe ser mínima de 7 000 vibraciones por minuto, el diámetro exterior del cabezal debe de ser de 30 mm ± 10 mm y una longitud mínima de 600 mm, (cabezal y flecha).
5.2.
Instrumentos
5.2.1.
Instrumentos auxiliares
Se debe tener a disposición una pipeta o pizeta, cuchara de albañil. 5.2.2.
Maso o martillo
De neopreno o forrado de cuero con un peso de 0,4 kg a 0,8 kg, para recipientes de 14 L o menores y de 0,8 kg a 1,2 kg para recipientes con capacidad mayor de 14 L (véase Tabla 2).
Tabla 1. Capacidad y dimensiones del recipiente Capacidad del recipiente (L)
Diámetro interior (mm)
Altura interior (mm)
5 10 14 28
170 ± 2 205 ± 2 245 ± 2 347 ± 2
220 ± 2 305 ± 2 317 ± 2 398 ± 2
5.2.3.
Placa enrasadora
Debe ser una placa rectangular, plana con un mínimo de 6 mm de espesor si es de metal, o de 12 mm si es de vidrio o de material acrílico, con una longitud y un ancho mínimos de 150 mm mayor que el diámetro del recipiente con el cual se use. Los can tos de la placa deben ser rectos y lisos , con una tolerancia de ± 1,0 mm . 5.2.4.
Placa
De vidrio o material acrílico con un espesor mínimo de 6 mm y 50 mm mayor que el diámetro del recipiente que va a ser calibrado 5.2.5.
Recipiente o unidad de medición
Se debe emplear un recipiente cilíndrico de metal no atacable por la pasta de cemento, estanco y s uficientemente rígido para conservar su forma y volumen calibrado bajo uso rudo. Debe ser maquinado en forma tal, que conserve medidas precisas en su parte interior y de preferencia provisto de dos manijas. El borde superior del recipiente se considera plano al no poder insertar un calibrador de 0,5 mm entre el borde y una placa de vidrio de por lo menos 6 mm de espesor, colocada encima de dicho borde. Su capacidad debe de estar de acuerdo con la Tabla 2. La capacidad calibrada del recipiente puede tener una tolerancia de ± 5 % respecto a su capacidad nominal. Las dimensiones estarán de acuerdo a la Tabla 1. Estos requisitos no se aplican a los recipientes para medir el contenido de aire por el método de presión establecido en la norma NMX-C-157 (véase Capítulo 2).
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NMX-C-162-ONNCCE-2000
Tabla 2. Capacidad mínima del recipiente Tamaño máximo nominal del agregado grueso (mm)
Capacidad del recipiente (L)
Peso del martillo o maso (kg)
25 38 50 75
5 10 14 28
0,5 0,5 0,5 1,0
5.2.5.1.
Recipiente maquinado
Los recipientes maquinados pueden tener redondeada la intersección del fondo con las paredes, con un radio que no exceda de 10 mm, Se deben emplear recipientes de forma cilíndrica, pero el diámetro del fondo puede ser un 10 % menor que el diámetro de la parte superior. 5.2.6.
Termómetro
Con una precisión de 1 °C. 5.2.7.
Varilla de compactación
Debe ser de sección circular, de acero, recta, lisa, de 16 mm de diámetro y 600 mm de longitud, con uno de los extremos semiesférico, que cumpla con las tolerancias marcadas en la norma NMX-C-156-ONNCCE (véase Capítulo 2).
6.
PREPARACIÓN Y ACONDICIONAMIENTO DE LA MUESTRA
La mu estra se obtiene de acuerd o a lo indicado en la norma NMX-C-161-ONNCCE (véase Capítulo 2). Una vez obtenida la muestra se coloca en el recipiente y se compacta. En los recipientes de capacidad menor de 10 L se compacta la muestra con varilla para evitar pérdida excesiva de aire incluido. En recipientes de 10 L de capacidad o mayores, el método de consolidación puede ser por varillado o por vibración interna, lo anterior se selecciona con base en el revenimiento de la mezcla, a menos que se establezca otro procedimiento en las especificaciones particulares de la o bra. Se debe varillar el concreto que tenga revenimiento mayor de 80 mm; se pueden varillar o vibrar los concretos con revenimientos de 30 mm a 80 mm; se deben de vibrar los concretos con revenimientos men ores de 30 mm.
7.
CONDICIONES AMBIENTALES
Este método de prueba se realiza de acuerdo a las condiciones ambientales del lugar en el que se realizan las pruebas.
8.
PROCEDIMIENTO
8.1.
Varillado
Se coloca el concreto en tres capas de igual volumen aproximadamente. Cada capa se compacta con 25 penetraciones de la varilla si el volumen es de 14 L o menos; y con 50 penetraciones si el volumen es mayor de 14 L. La varilla debe penetrar en la capa inferior en todo su espesor, pero sin golpear el fondo del recipiente. Se distribuyen las penetraciones de la varilla uniformemente en toda la superficie del concreto. Para las dos capas superiores, la varilla debe penetrar aproximadamente 20 mm en la capa inmediata inferior. Despu és de compactar cada capa, se deben dar ligeros golpes con el martillo o mazo apropiado (véase 5.2.2.) a los lados del recipiente, hasta que se cierren los huecos dejados por la varilla de compactación y se liberen las burbujas o bolsas de air e que pudieran estar atrapadas. Al agregar la última capa se debe de evitar el rebosamiento.
8.2.
Vibración interna
Se llena el recipiente y se vibra el concreto en dos capas iguales aproximadamente. Se inserta el vástago del vibrador en tres puntos diferentes de cada capa evitando tocar los lados del recipiente. Durante la compactación de la capa inferior, no se debe de apoyar o tocar con el vibrador el fondo. En la compactación de la capa superior, NMX-C-162-ONNCCE-2000
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el vibrador debe penetrar en la capa anterior 20 mm aproximadamente. Se debe tener cuidado de extraer lentamente el vástago, de tal manera de no dejar burbujas de aire en el espécimen. El tiempo requerido de vibración depende de la trabajabilidad de la mezcla y de la eficiencia del vibrador. En general el vibrado es suficiente tan pronto como la superficie del concreto se vuelve relativamente lisa y el agregado grueso tiende a desaparecer Se debe tener cuidado de no sobrevibrar ya que esto causa segregación y pérdida de una apreciable cantidad de aire incluido y mantener una duración uniforme de vibrado para una misma clase de concreto, un mismo tipo de vibrador y un mismo r ecipiente. Terminada la compactación, el recipiente no debe contener exceso o falta de concreto. El contenido óptimo es aquel en que el concreto sobresale unos 3 mm sobre el borde superior del recipiente. Se puede agregar una pequeña porción de concreto para completar la cantidad óptima. Si el recipiente contiene una cantidad considerable de concreto, este excedente se retira con una cuchara de albañil inmediatamente después de terminar la compactació n y antes de que se enrase.
8.3.
Enrase
Al terminar la compactación se enrasa la superficie del c oncreto con la placa enrasadora hasta dejar la superficie pulida y justo a nivel con el borde del recipiente. Se debe enrasar haciendo presión con la placa enrasadora sobre la superficie del concreto, cubriendo dos tercios de ella y retirándola con un movimiento de sierra para terminar la superficie cubierta origin almente. Se coloca nuevamente la placa sobre la superficie del concreto, cubriendo los dos tercios enrasados y se avanza con un movimiento de sierra presionando verticalmente hasta cubrir el total de la superficie. Finalmente al dar varias pasadas inclinando el filo de la placa producen un terminado pulido de la superficie del concreto.
8.4.
Determinación de la masa
Después de enrasar, se limpia todo el exceso de concreto adherido en el exterior del recipiente y se determina la masa del concreto con la precisión indicada en el inciso 5.1.1., cuidando que la báscula se encuentre nivelada, calibrada y fuera de corrientes de air e.
9.
CÁLCULOS Y RESULTADOS
9.1.
Factor del recipiente
El cálculo de este factor se debe realizar por lo menos una vez al año para ello es necesario medir la temperatura del agua contenida en el mismo para obtener la masa en kilogramos por metro cúbico contenida en el recipiente. Se debe seguir el procedimiento indicado a continuación: se coloca en el borde superior grasa de bomba o de chasis (grasa gruesa), para evitar fugas de agua, se pesa el recipiente vacío con una precisión de 0,1 %, se llena el recipiente con agua a temperatura ambiente y se cubre con una placa de vidrio, se eliminan las burbujas y el exceso de agua con una pipeta o pizeta. Se pesa determinando la masa de la muestra requerida para llenar el recipiente, con una precisión de 0,1 %. Se mide la temperatura del agua y se determina la masa volumétrica de la misma según su temperatura, de acuerdo a la Ta bla 3.
Tabla 3. Temperatura y masa volumétrica del agua. Temperatura
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K
(° C)
Masa volumétrica (kg/m 3)
288 291 294 296 297 300 302
15 18 21 23 24 27 29
999,10 998,58 997,95 997,50 997,30 996,52 995,97 NMX-C-162-ONNCCE-2000
Se calcula el factor del recipiente dividiendo la masa volumétrica del agua, entre la masa de la muestra requerida para llenarlo. Mv F= Mm En donde: F es el factor del recipiente Mv es la masa volumétrica del agua Mm es la masa de la muestra requerida para llenarlo
9.2.
Masa unitaria
Se calcula la masa neta del concreto en kilogramos, restando la masa del recipiente de la masa bruta obtenida. Se calcula la masa unitaria “Mu”, multiplicando la masa neta del concreto por el factor del recipiente (véase 9.1.), utilizando la siguiente formula: Mu = (Mb − Mr)xF En donde: Mu es la masa unitaria (masa por metro cúbico de concreto) Mb es la masa bruta (masa del concreto + masa del recipiente) Mr es la masa del recipiente F es el factor del recipiente
9.3.
Rendimiento
Se calcula el rendimiento “R” (volumen real de concreto obtenido por revoltura), dividiendo la masa total de todos los materiales incluidos en una revoltura “M1”, entre la masa unitaria “Mu” determinada en 9.2. La masa total de todos los materiales incluidos en una revoltura es la suma de la masa del cemento, del agregado fino, del agregado grueso en las condiciones que se usan, del agua de mezclado agregada a la revoltura y de cualquier otro material, sólido o líquido que s e adicione y se calcula u tilizando la siguiente formula :
R=
M1 Mu
En donde: R es el volumen real de concreto obtenido por revoltura, en m 3 M1 es la masa total de todos los materiales incluido s en un revoltura, en kg Mu es la masa unitaria, en kg/m 3
9.4.
Rendimiento relativo
Es la relación entre el volumen real de concreto obtenido y el volumen de diseño teórico de una revoltura, calculado como sigue: Rr = VR t En donde: Rr es el rendimiento relativo R es el volumen real de concreto obtenido por revoltura (rendimiento), en m 3 Vt es el volu men de concreto teórico que produce una revoltura en m 3
9.5.
Contenido de cemento
Se calcula el contenido rea l de cemento como sigue:
Cc = Mc R En donde: Cc es el contenido real de cemento, kg/m 3 Mc es la masa del cemento por revoltura, kg NMX-C-162-ONNCCE-2000
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R es el volumen real del concreto obtenido por revoltura (rendimiento), en m 3
9.6.
Contenido de aire
Este contenido debe ser calculado exclusiva mente en concretos en los que se incluya aire por medio de aditivos. Se calcula el contenido de aire co mo sigue: A =
M t − Mu
x100
Mt
o bien: A =
R − Va x100 R
En donde: A es el contenido de aire en el concreto (por centaje de vacíos), en por ciento (%) Mt es la masa teórica del concreto, considerándolo libre de aire, en (kg/m 3) Mu es la masa unitaria del concreto obtenido por revoltura, en (kg/m 3) R es el volumen real del concreto obtenido por revoltura (rendimiento) en (m 3) Va es el volumen total absoluto de los ingredientes que componen la rev oltura, en (m 3) La masa teórica ( Mt ) del concreto por metro cúbico, se determina en el laboratorio y es el valor que se consi dera constante para todas las revolturas elaboradas, usando idénticos ingredientes y proporciones; se calcula con la expresión: P1 Mt = Va En donde: Mt es la masa teórica de l concreto, considerándolo libre de aire, en (kg/m 3) P1 es la masa total de todos los materiales incluidos en una revoltura, en (kg) Va es el volumen total absoluto de los ingredientes que componen una revoltura en (m 3) El volumen absoluto de cada ingrediente en metros cúbicos es igual al cociente de la masa de dicho ingrediente en kilogramos, dividida entre mil veces la masa específica, para los agregados debe ser el que corresponda a la condición de saturados y superficialmente secos. La masa específica del cemento se determina de acuerdo con la norma NMX-C-152-ONNCCE (véase Capítulo 2); puede considerarse un valor de 3,10 g/cm 3 para la masa específica de los c ementos comprend idos en la norma NMX-C-414-ONNCCE (véase Capítulo 2).
10.
PRECISIÓN
La masa unitaria de debe de reportar con una precisión de 0,01 kg/m 3. El rendimiento se debe reportar con una precisión de 0,01 de m 3. El contenido de aire en el concreto fresco 0,1 %
11.
INFORME DE LA PRUEBA
El informe debe incluir lo siguie nte: – – – – – – – – –
Datos del concreto muestreado de acuerdo a la NMX-C-161-ONNCCE, (véase Capítulo 2) Masa de los materiales por ba chada Factor del recipiente Masa unitaria del concreto calculada en kg/ m 3 Rendimiento del concreto en m 3 y en porciento Cantidad en por ciento del contenido de aire en el concreto (si se calculo) Nombre y firma de quien realiza la prueba Fecha Características del concreto
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NMX-C-162-ONNCCE-2000
12.
BIBLIOGRAFÍA
NOM-008-SCFI-1993 NMX-C-160-1987
“Sistema general de unidades de medida” “Industria de la construcción - Concreto - Elaboración de especimenes cilindricos de concreto en campo” NMX-C-251-ONNCCE-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-138-1997 “Unit weight, yield, and air content (Gravimetric).”
13.
CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES
Esta norma no es equivalente con ninguna norma internacional por no existir referencia alguna en el momento de su elaboración.
A.
APÉNDICE INFORMATIVO
A.1.
Vigencia
La presente norma entrará en vigor a los sesenta días siguientes de la declaratoria de vigencia publicada por la Secretaría de Comercio y Fomento Industrial (SECOFI) en el Diario Oficial de la Federación
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