ORGANISMO NACIONAL DE NORMALIZACIÓN Y CERTIFICACIÓN DE LA CONSTRUCCIÓN Y EDIFICACIÓN, S.C.
NORMA MEXICANA NMX-C-414-ONNCCE-2004 (Esta norma cancela y sustituye a la NMX-C-414-ONNCCE-1999) NMX-C-414-ONNCCE-1999) Declaratoria de vigencia publicada en el Diario Oficial de la Federación el día 27 de julio de 2004.
“INDUSTRIA DE LA CONSTRUCCIÓN - CEMENTOS HIDRÁULICOS ESPECIFICACIONES Y MÉTODOS DE PRUEBA” “BUILDING INDUSTRY - HYDRAULIC CEMENT SPECIFICATIONS SPECIFICATIONS AND TESTING METHODS”
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 1991 Fax. 5273 3431 Correo electrónico:
[email protected] [email protected] Internet: http://www.onncce.org.mx http://www.on ncce.org.mx ©COPYRIG ©COPYRIGTH, TH, DERECH DERECHOS OS RESERV RESERVADOS ADOS ONNCC ONNCCE, E, S.C., S.C., MÉXICO MÉXICO MMIV MMIV
NORMA MEXICANA
NMX-C-414-ONNCCE-2004 (Esta norma cancela y sustituye a la NMX-C-414-ONNCCE-1999) Declaratoria de vigencia publicada en el D.O.F. el día 27 de julio de 2004.
“INDUSTRIA DE LA CONSTRUCCIÓN - CEMENTOS HIDRÁULICOS ESPECIFICACIONES Y MÉTODOS DE PRUEBA” “BUILDING INDUSTRY - HYDRAULIC CEMENT SPECIFICATIONS AND TESTING METHODS”
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COMITÉ TÉCNICO DE NORMALIZACIÓN DE MATERIALES, PRODUCTOS Y SISTEMAS PARA LA CONSTRUCCIÓN CTN- 1
0.
PREFACIO
Se contó con el valioso apoyo de las siguientes Empresas e Instituciones: − − − − − − − − − − − − − − − − − − − −
− − −
− − − − − −
AMERICAN CONCRETE INSTITUTE, SECCIÓN CENTRO Y SUR DE MÉXICO (ACI) ASOCIACIÓN DE INDUSTRIALES DE FIBROCEMENTO, A.C. (AFIC) ASOCIACIÓN MEXICANA DE LA INDUSTRIA DEL CONCRETO PREMEZCLADO, A.C. (AMIC) ASOCIACIÓN NACIONAL DE INDUSTRIALES DEL PRESFUERZO Y PREFABRICACIÓN, A.C. (ANIPPAC) ASOCIACIÓN NACIONAL DE LABORATORIOS INDEPENDIENTES AL SERVICIO DE LA CONSTRUCCIÓN (ANALISEC) ASOCIACIÓN NACIONAL DE PRODUCTORES DE BLOQUES DE CONCRETO, A.C. (ANPROBLOC) CÁMARA NACIONAL DEL CEMENTO (CANACEM) CÁMARA NACIONAL DE LA INDUSTRIA DE TRANSFORMACIÓN (CANACINTRA) LAFARGE CEMENTOS, S.A. DE C.V. CEMENTOS APASCO, S.A. DE C.V. (APASCO) CEMENTOS DE CHIHUAHUA, S.A. DE C.V. CEMENTOS LA CRUZ AZUL, S.C.L. (CRUZ AZUL) CEMEX MÉXICO, S.A. DE C.V. (CEMEX) CEMENTOS PORTLAND MOCTEZUMA, S.A. DE C.V. CENTRO NACIONAL DE PREVENCIÓN DE DESASTRES (CENAPRED) COLEGIO DE INGENIEROS CIVILES DE MÉXICO, A.C. (CICM) COLEGIO NACIONAL DE INGENIEROS ARQUITECTOS DE MÉXICO, A.C. (CNIAM) COMISIÓN NACIONAL DEL AGUA (CNA) CORPORACIÓN GEO, S.A. DE C.V. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL - ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA UNIDAD TECAMACHALCO (IPN-ESIA) FACULTAD DE INGENIERÍA DE LA UNAM FEDERACIÓN DE COLEGIOS DE INGENIEROS CIVILES (FECIC) GOBIERNO DEL DISTRITO FEDERAL COORDINACIÓN SECTORIAL DE NORMAS, ESPECIFICACIONES Y PRECIOS UNITARIOS (GDF-CONEPU) INSTITUTO DEL FONDO NACIONAL PARA VIVIENDA DE LOS TRABAJADORES (INFONAVIT) INSTITUTO MEXICANO DEL CEMENTO Y DEL CONCRETO, S.C. (IMCYC) LABORATORIO DE ALTO NIVEL EN CALIDAD, S.A DE C.V. LATINOAMERICANA DE CONCRETOS, S.A. (LACOSA) LEYVA MÉNDEZ CONSTRUCCIONES, S.A. DE C.V. SECRETARÍA DE COMUNICACIONES YTRANSPORTES (SCT)
ÍNDICE 0. 1. 2. 3. 4. 4.1. 4.2. 4.3. 4.4. 4.5. 4.6. 4.7.
PREFACIO .............................................................................................................................................. INTRODUCCIÓN.................................................................................................................................... OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIÓN ........................................................................................... REFERENCIAS ...................................................................................................................................... DEFINICIONES ...................................................................................................................................... Caliza........................................................................................................................................................ Características especiales de los cementos...................................................................................... Cemento hidráulico ................................................................................................................................ Cemento con escoria granulada de alto horno................................................................................. Cemento Pórtland Ordinario ................................................................................................................. Cemento Pórtland Compuesto............................................................................................................. Cemento Pórtland con Escoria Granulada de alto horno................................................................
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2 de 16 NMX-C-414-ONNCCE-2004 ©Co ri ht Derechos Reservados ONNCCE S.C. MMIV. Declaratoria de vi encia ublicada en el D.O.F. el día 27 de ulio de 2004
4.8. 4.9. 4.10. 4.11. 4.12. 4.13. 4.14. 4.15. 5. 5.1. 5.2. 5.3. 5.4. 6. 6.1. 6.2. 6.3. 6.4. 7. 7.1. 7.2. 7.3. 7.4. 8. 8.1. 8.2. 8.3. 8.4. 9. 10. 10.1. 10.2. 11. 12. A. B. C. D D.1.
1.
Cemento Pórtland con Humo de Sílice............................................................................................... Cemento Pórtland Puzolánico.............................................................................................................. Cenizas volantes .................................................................................................................................... Clínker Pórtland...................................................................................................................................... Escoria granulada de alto horno .......................................................................................................... Humo de sílice ........................................................................................................................................ Puzolanas ................................................................................................................................................ Sulfato de calcio (comúnmente conocido como yeso)..................................................................... CLASIFICACIÓN .................................................................................................................................... Tipos de cemento ................................................................................................................................... Clases resistentes .................................................................................................................................. Características especiales .................................................................................................................... Designación normalizada...................................................................................................................... ESPECIFICACIONES............................................................................................................................ Componentes.......................................................................................................................................... Físicas ...................................................................................................................................................... Químicas.................................................................................................................................................. Características especiales .................................................................................................................... Muestreo.................................................................................................................................................. Procedimientos de muestreo................................................................................................................ Tipos y tamaño de las muestras .......................................................................................................... Métodos de muestreo............................................................................................................................ Homogeneización................................................................................................................................... MÉTODOS DE PRUEBA ...................................................................................................................... Métodos de prueba para determinar los requisitos de los componentes ..................................... Métodos de prueba para determinar las características físicas ..................................................... Métodos de prueba para determinar las características químicas................................................. Métodos de prueba para determinar las características especiales .............................................. EVALUACIÓN DE LOS RESULTADOS ............................................................................................. MARCADO, ETIQUETADO Y ENVASE ............................................................................................. Producto envasado ................................................................................................................................ Producto a granel................................................................................................................................... BIBLIOGRAFÍA....................................................................................................................................... CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES .............................................................. APÉNDICE NORMATIVO A................................................................................................................. APÉNDICE NORMATIVO B ................................................................................................................. APÉNDICE INFORMATIVO C ............................................................................................................. APÉNDICE INFORMATIVO D ............................................................................................................. Vigencia ...................................................................................................................................................
5 5 5 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 7 7 8 9 9 10 10 10 10 10 11 11 11 12 12 12 12 12 13 13 13 13 14 16 17 17
INTRODUCCIÓN
La presente norma, aplicable a los cementos hidráulicos que se producen y comercializan en México, ha sido revisada para una mejor comprensión por parte de los usuarios, corroborando las especificaciones, actualizando los métodos de prueba y facilitando la información para su correcta aplicación. Se mantiene el criterio de clasificación por su desempeño en lugar de ubicarlos por sus características químicas, facilitando la interpretación al consumidor en general. Dentro del desempeño de estos productos, la cualidad más requerida en la mayoría de los casos es la resistencia mecánica a la compresión, por lo que en esta norma se conserva la designación de cinco clases resistentes; siendo muy importante la durabilidad, se definen también las características especiales, mismas que tienen una gran influencia en este concepto. Estas características son: resistencia a los sulfatos, baja reactividad álcali-agregado, bajo calor de hidratación y blancura. Con la clasificación por resistencias y por características especiales queda definido el desempeño de los cementos enunciados en esta norma, para tratar de facilitarle al usuario la mejor selección de los productos que requiere. Esta norma tiene especial relevancia por el apoyo significativo que aporta a la preservación del medioambiente, en virtud del uso de materiales alternos en la producción de cemento, que sustituyen principalmente al clínker. Esta sustitución recupera el valor remanente de aquellos subproductos que se originan de otros procesos evitando así una disposición inadecuada de estos. Así mismo, dicho coprocesamiento nos lleva a una importante reducción en el consumo de energía, tanto térmica como eléctrica, disminuyendo así significativamente la utilización de combustibles fósiles no renovables. Dicha disminución reduce de manera sensible las emisiones de bióxido de carbono que se emiten, evitando así el calentamiento global de la atmósfe ra. NMX-C-414-ONNCCE-2004 3 de 16 Declaratoria de vi encia ublicada en el D.O.F. el día 27 de ulio de 2004.©Co ri ht Derechos Reservados ONNCCE S.C. MMIV
2.
OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIÓN
Esta norma establece las especificaciones y métodos de prueba aplicables a los diversos tipos de cemento hidráulico de fabricación nacional o extranjera que se destinen a los consumidores en México .
3.
REFERENCIAS
Para la correcta aplicación de esta norma, se deben consultar las siguientes normas mexicanas y normas oficiales mexicanas vigentes: NMX-C-059-ONNCCE Industria de la construcción - Determinación del tiempo de fraguado de cementantes hidráulicos (método Uicat) NMX-C-061-ONNCCE Industria de la construcción - Cementos - 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-131 Determinación del análisis químico de cementos hidráulicos NMX-C-151-ONNCCE Industria de la construcción - Cementantes hidráulicos - Determinación del calor de hidratación NMX-C-180-ONNCCE Industria de la construcción - Cementos hidráulicos - Determinación de la reactividad potencial de los agregados con los álcalis de cementantes hidráulicos por medio de barras de mortero NMX-C-185-ONNCCE Industria de la construcción - Cementos - Morteros de cemento Pórtland - Determinación de la expansión potencial debido a la acción de los sulfatos NMX-C-273-ONNCCE Industria de la construcción - Cemento - Determinación de la actividad hidráulica de las adiciones con cemento Pórtland Ordinario NMX-C-418-ONNCCE Industria de la construcción - Cemento - Cambio de longitud de morteros con cemento hidráulico expuesto a una solución de sulfato de sodio NOM-002-SCFI Productos preenvasados - Contenido neto, tolerancias y métodos de verificación NOM-030-SCFI Información comercial - Declaración de cantidad en la etiqueta - Especificaciones NOM-050-SCFI Información comercial - Disposiciones generales para productos
4.
DEFINICIONES
Para los efectos de esta norma mexicana se establ ecen las siguientes definic iones.
4.1.
Caliza
Son materiales de naturaleza inorgánica y origen mineral carbonatado, compuestos principalmente por carbonato de calcio y que se utiliza p ara mejorar las propiedade s y el comportamiento del cemento.
4.2.
Características especiales de los cementos
Son la resistencia al ataque de sulfatos, la baja reactividad álcali agregado, el bajo calor de hidratación y el color blanco. Los respectivos cementos deben tener una designación adicional acorde con la(s) característica(s) especial(es) que presente(n). 4.2.1. Cementos Resistentes a los Sulfatos Son aquellos cementos que por su comportamiento cumplen con el requisito de expansión limitada de acue rdo con el método de prueba establecido. 4.2.2.
Cementos de Baja Reactividad Álcali agregado
Son aquellos cementos que cumplan con el requisito de exp ansión limitada en la reacción álcali agregado, de acuerdo con el método de prueba establecido. 4.2.3.
Cementos de Bajo Calor de Hidratación
Se consideran a aquellos cementos que desarrollen un calor de hidratación igual o inferior al especificado en esta norma. 4.2.4.
Cementos Blancos
Se consideran todos aquellos cuyo índice de blancura cumpla con el valor especificado en la presente norma.
4 de 16 NMX-C-414-ONNCCE-2004 ©Co ri ht Derechos Reservados ONNCCE S.C. MMIV. Declaratoria de vi encia ublicada en el D.O.F. el día 27 de ulio de 2004
4.3.
Cemento hidráulico
Es un material inorgánico finamente pulverizado, que al agregarle agua, ya sea solo o mezclado con arena, grava, asbesto u otros materiales, tiene la propiedad de fraguar y endurecer, incluso bajo el agua, en virtud de reacciones químicas durante la hidratación y que, una ve z endurecido, desarrolla su r esistencia y conserva su estabilidad. NOTA 1: El nombre genérico y comúnmente aceptado por los usuarios es “cemento”, término que se utiliza libremente a lo largo de e ste documento.
4.4.
Cemento con escoria granulada de alto horno
Es el cemento que resulta de la integración de clínker Pórtland, sulfato de calcio y principalmente escoria granulada de alto horno.
4.5.
Cemento Pórtland Ordinario
Es el cemento producido a base de la molienda de clínker Pórtland y usualmente sulfato de calcio.
4.6.
Cemento Pórtland Compuesto
Es el cemento que resulta de la integración de clínker Pórtland, sulfato de calcio y una mezcla de materiales puzolánicos, escoria de alto horno y caliza. En el caso de la caliza, éste puede ser componente único.
4.7.
Cemento Pórtland con Escoria Granulada de alto horno
Es el cemento que resulta d e la integración de clínker Pórtland, escoria granula da de alto horno y sulfato de calcio.
4.8.
Cemento Pórtland con Humo de Sílice
Es el cemento que resulta de la integración de clínker Pórtland, humo de sílice y sulfato de calcio.
4.9.
Cemento Pórtland Puzolánico
Es el cemento que resulta d e la integración de clínker Pórtland, materiales puzolánicos y sulfato de calcio.
4.10.
Cenizas volantes
Las cenizas volantes se obtienen por precipitación electrostática o por captación mecánica de los polvos que acompañan a los gases de combustión de los quemadores de centrales termoeléctricas alimentadas con carbones pulverizados. Se consideran como materiales puzolánicos.
4.11.
Clínker Pórtland
Es el producto artificial obtenido por sinterización de los crudos correspondientes, es decir, por la calcinación y sinterización de los mismos a la temperatura y durante el tiempo necesario, y por enfriamiento ade cuado, a fin de que dichos productos tengan la composición química y la constitución mineralógica requerida. Los crudos de clínker Pórtland son mezclas suficientemente finas, homogéneas y adecuadamente dosificadas a partir de materias primas que contienen cal (CaO), sílice (SiO2), alúmina (Al 2O3), óxido férrico (Fe 2O3) y pequeñas cantidades de otros compuestos minoritarios, los cuales se clinkerizan.
4.12.
Escoria granulada de alto horno
Es el subproducto no metálico constituido esencial mente por silicatos y aluminosilicatos cálci cos, que se obtienen por el enfriamiento brusco con agua o vapor y aire, del residuo que se produce simultáneamente con la fusión de minerales de fierro en el alto horno.
4.13.
Humo de sílice
El humo de sílice es un material puzolánico muy fino, compuesto principalmente de sílice amorfa, que es un subproducto de la fabricación de silicio o aleaciones de ferro - silicio con arco eléctrico (también conocido como humo de sílice condensado o microsílice).
4.14.
Puzolanas
Las puzolanas son sustancias naturales, artificiales o subproductos industriales, silíceas o silicoaluminosas, o una combinación de ambas, las cuales no endurecen por sí mismas cuando se mezclan con agua, pero finamente NMX-C-414-ONNCCE-2004 5 de 16 Declaratoria de vi encia ublicada en el D.O.F. el día 27 de ulio de 2004.©Co ri ht Derechos Reservados ONNCCE S.C. MMIV
molidos, reaccionan en presencia de agua a la temperatura ambiente con el hidróxido de calcio y forman compuestos con propiedades cementantes.
4.15.
Sulfato de calcio (comúnmente conocido como yeso)
Es el producto natural o artificial que se utiliza para regular el tiempo de fraguado y se presenta en diferentes estados: anhidrita (CaSO4), yeso (CaSO4 - 2 H 2O) y hemihidrato (CaSO 4 ½ H2O).
5.
CLASIFICACIÓN
5.1.
Tipos de cemento
Los cementos se clasifican por sus componentes de acuerdo con la tabla 1:
5.2.
Clases resistentes
Los cementos se clasifican por su resistencia a la compresión, en cinco clases de acuerdo con la tabla 1
5.3.
Características Especiales
Los cementos se clasifican por sus características especiales, de acuerdo a lo especificado en la tabla 1:
5.4.
Designación normalizada
Los cementos se deben identificar por el tipo y la clase resistente (véase tabla 1). Si el cemento tiene especificada una resistencia a 3 días se añadirá la letra R (resistencia rápida). En el caso de que un cemento tenga alguna de las características especiales señaladas en la tabla 1, su designación se completa de acuerdo con la nomenclatura indicada en dicha tabla; de presentar dos o más características especiales, la designación se hace siguiendo el orden descendente de la tabla 1, separándolas con una diagonal.
TABLA 1.- Clasificación de los cementos Tipo
Denominación
Clase resistente
CPO
Cemento Pórtland Ordinario
20
CPP
Cemento Pórtland Puzolánico
30
CPEG
Cemento Pórtland con Escoria Granulada de Alto Horno Cemento Pórtland Compuesto
30 R
Cemento Pórtland con Humo de Sílice Cemento con Escoria Granulada de Alto Horno
40 R
Características especiales RS Resistente a los Sulfatos BRA Baja Reactividad Álcali agregado BCH Bajo Calor de Hidratación B Blanco ---
---
---
CPC CPS CEG Ejemplo 1:
40
Un cemento Pórtland Ordinario de clase 30 con resistencia especificada a 3 días; se identifica como: C emento C PO 30 R
Ejemplo 2: Un cemento Pórtland Compuesto, de clase 30, con resistencia especificada a 3 días y resistencia a los sulfatos, se identifica como: Cemento CPC 30 R R S
Ejemplo 3: Un cemento Pórtland puzolánico de clase 30, de baja reactividad álcali-agregado y bajo calor de hidratación, se identifica como: Cemento CPP 30 BR A/B CH
Ejemplo 4: como:
Un cemento Pórtland ordinario de clase 30, con resistencia especificada a 3 días y blanco, se identifica Cemento CP O 30 R B
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6.
ESPECIFICACIONES
6.1.
Componentes
Los componentes de los cementos deben cumplir con los límites establecidos en la tabla 2
TABLA 2.- Componentes de los cementos Tipo
CPO CPP CPEG CPC CPS CEG
Denominación
C o m p o n e n t e s (% en masa) Principales Clínker Escoria Humo Materiales Caliza Pórtland + granulada de puzolánicos (2) de yeso alto horno sílice
Cemento Pórtland Ordinario Cemento Pórtland Puzolánico Cemento Pórtland con Escoria Granulada de Alto Horno Cemento Pórtland Compuesto (3) Cemento Pórtland con Humo de Sílice Cemento con Escoria Granulada de Alto Horno
Minoritarios (1)
95 - 100
---
---
---
---
0-5
50 - 94
---
6 - 50
---
---
0-5
40 - 94
6 – 60
-
---
---
0-5
50 - 94
6 – 35
6 – 35
1 - 10
6 - 35
0-5
90 - 99
---
---
1 - 10
---
0-5
20 - 39
61 – 80
---
---
---
0-5
NOTA 2.(1) (2) (3)
Los componentes m inoritarios deben ser uno o más de los componentes principales representados en la tabla. Los materiales puzolánicos incluyen: puzolanas naturales, artificiales y/o cenizas volantes. El Cemento Pórtland Compuesto debe llevar como mínimo dos componentes principales, excepto cuando se adicione caliza, ya que ésta puede ser en forma individual o en conjunto con clínker + yeso.
6.1.1.
Requisitos que deben cumplir los componentes principales
Estos materiales deben cumplir con lo establecido en la tabla 3.
TABLA 3.- Requisitos de los componentes principales Componente principal Escoria granulada de alto horno Puzolana Humo de sílice Caliza
Índice de actividad con cemento CPO 30 a 28 días % (mínimo)*
Carbonatos totales (% mínimo) **
75
---
75 100 ---
----75
NOTA 3.* **
La actividad hidráulica de los componentes se verifica de acuerdo a lo establecido en 8.1.1. El Contenido de carbonatos totales se verifica de acuerdo a lo establecido en 8.1.2
6.2.
Físicas
6.2.1.
Resistencia a 28 días
La resistencia mecánica a la compresión a los 28 días debe cumplir con lo establecido en la tabla 4. Esto se verifica de acuerdo al método de prueba desc rito en 8.2.1. 6.2.2.
Resistencia a 3 días
La resistencia mecánica a la compresión a los 3 días para los cementos 30 R y 40 R debe cumplir con lo establecido en la tabla 4. Esto se verifica de acuerdo al método de prueba desc rito en 8.2.1. NMX-C-414-ONNCCE-2004 7 de 16 Declaratoria de vi encia ublicada en el D.O.F. el día 27 de ulio de 2004.©Co ri ht Derechos Reservados ONNCCE S.C. MMIV
6.2.3.
Tiempo de fraguado
Para todos los tipos de cemento y todas las clases resistentes se debe cumplir con las especificaciones de tiempo de fraguado indicados en la tabla 4. Esto se verifica de acuerdo con el método de prueba descrito en 8.2.2. 6.2.4.
Estabilidad de volumen
Para todos los tipos de cemento y todas las clases resistentes se debe cumplir con las especificaciones de expansión / contracción de la tabla 4. Esto se verifica de acuerdo al método de prueba desc rito en 8.2.3.
TABLA 4.- Especificaciones físicas Clase Resistente 20 30 30 R 40 40 R
6.3.
Resistencia a compresión (N/mm2 ) 3 días 28 días máximo mínimo mínimo --20 40 --30 50 20 30 50 --40 --30 40 ---
Tiempo de fraguado (min) Inicial Final Mínimo Máximo 45 600 45 600 45 600 45 600 45 600
Estabilidad de volumen en autoclave (%) Expansión Contracción Máximo Máximo 0,80 0,20 0,80 0,20 0,80 0,20 0,80 0,20 0,80 0,20
Químicas
Para los siguientes tipos de cemento y todas las clases resistentes se deben cumplir con las especificaciones químicas de la tabla 5.
TABLA 5.- Especificaciones químicas Propiedades
Tipos de cemento
Pérdida por ignición Residuo insoluble Sulfato (SO3) *
CPO,CEG CPO,CEG Todos
Especificación (% en masa) Max 5,0% Max 5,0% Max 4,0%
NOTA 4.(1)
En los casos donde las propiedades del cemento puedan ser mejoradas excediendo los límites de sulfato (SO 3) establecidos en la tabla, es permisible exceder dichos límites siempre que no cause expansiones mayores a 0,020% a los 14 días de inmersión en agua de acuerdo a la norma NMX-C-185-ONNCCE Estas especificaciones se verifican de acuerdo con los métodos de prueba descritos en 8.3.
6.4.
Características especiales
Cuando se requiera que un cemento tenga alguna característica especial, de acuerdo a lo indicado en la tabla 1, este debe cumplir con las especificaciones indicadas en la tabla 6. Esto se verifica de acuerdo con el método de prueba descrito en 8.4.
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TABLA 6. Especificaciones de los cementos con características especiales Nomenclatura
Característica especial
RS
Resistente a los Sulfatos Baja Reactividad Álcali Agregado Bajo Calor de Hidratación Blanco
BRA
BCH B
Expansión por ataque de sulfatos (máx. %) 1 Año
Expansión por la reacción álcali agreg ado (máx. %) 14 días 56 días
Calor de hidratación (máx.) kJ/kg (kcal/kg)
7 días
28 días
Blancura (mín. %)
0,10
---
---
---
---
---
---
0,020
0,060
---
---
---
---
---
---
250
290
(60)
(70)
---
---
---
---
---
---
7.
MUESTREO
7.1.
Procedimientos de muestreo
70
La obtención de muestras de cemento hidráulico se realiza después de que ha sido fabricado y está listo para ofrecerse en el mercado. Estos procedimientos deben hacerse para verificar si las muestras cumplen con las especificaciones establecidas y/o para efecto de certificación del producto y no para propósito de control de calidad durante la fabricación.
7.2.
Tipos y tamaño de las muestras
7.2.1. Una muestra de cemento tomada de un transportador, de un almacén a granel, de un saco o de un envío a granel en operación, se denominará como muestra puntual. Una muestra obtenida durante un intervalo de 10 min usando un equipo automático de muestreo que continuamente muestrea una corriente de cemento también puede denominarse muestra puntual. Las muestras de este tipo, tomadas a intervalos preestablecidos dentro de un período, pueden integrarse para formar un compósito (integración de muestras en porciones iguales) representativo del cemento obtenido durante ese tiempo. 7.2.2. Todas las muestras, ya sean las puntuales o en compósito, deben ser de por lo menos 5 kg y deben obtenerse en las instalaciones del fabricante. 7.2.3.
Las muestras se deben empacar en contenedores a prueba de humedad y aire y se deben identificar.
NOTA 5.Se ha encontrado, eventualmente, que los contenedores de cloruro de polivinilo (PVC) afectan el potencial de inclusión de aire de una muestra de cemento. El mismo problema puede presentarse con contenedores hechos de otros plásticos.
7.3.
Métodos de muestreo
El cemento debe ser muestreado aplicando cualquiera de los métodos que se describen en esta sección. 7.3.1.
Del cemento envasado
Insertar diagonalmente en la válvula de la bolsa un tubo muestreador y tomar una muestra cada 5 t (toneladas), no deben tomarse muestras de los sacos rotos. 7.3.2.
Del cemento a granel, muestreo en tolvas o camiones
Se deben obtener las muestras con la ayuda de un tubo muestreador, con una longitud no menor a 1,50 m y aproximadamente 35 mm de diámetro exterior, dicho muestreador consiste en dos tubos concéntricos con ranuras de registro que se abren o cierran por rotación del tubo interior, el tubo exterior tiene punta aguda para facilitar la penetración en el cemento. Se deben tomar las muestras en diferentes puntos y a varias profundidades. 7.3.2.1.
Embarque sencillo
Se puede tomar la muestra de una carga continua y de la misma fuente, con un tubo muestreador que consiste de dos tubos concéntricos con ranura continua de registro que se abren o cierran por rotación; para completar una muestra no inferior a 5 kg. Si dicho embarque no es continuo se deben mezclar 5 o más porciones de diferentes puntos de la carga para formar la muestra de prueba. NMX-C-414-ONNCCE-2004 9 de 16 Declaratoria de vi encia ublicada en el D.O.F. el día 27 de ulio de 2004.©Co ri ht Derechos Reservados ONNCCE S.C. MMIV
7.3.2.2.
Embarques múltiples
Si se tiene el embarque de varias tolvas o camiones cargados de la misma fuente y del mismo embarque, se puede muestrear a razón de una muestra por cada 100 t (toneladas) de cemento o fracción de dicho embarque, pero no tomar menos de dos muestras y debe n mezclarse para formar un co mpósito. 7.4.
Homogeneización
Una vez tomada la muestra como se describe en el punto 7.3, esta de be ser cuidadosamente homogenizada, preferiblemente, en un labora torio con instrumentos secos, limpios y no susceptibles d e reaccionar con el cemento. La homogenización debe efectuarse, de preferencia usando un homogeneizador mecánico, y a falta de este se adopta el siguiente procedimiento: la muestra de cemento se vierte en una tela limpia y seca o una hoja de plástico mezclándola posteriormente con cuidado. Después de la homogeneización de la muestra, se divide para el número necesario de muestras requeridas, usando un divisor de muestras o, después de cuartear la cantidad a ser distribuida, la secuencia de distribución de los contenidos de las muestras se forma gradualmente como sigue: Distribuir sucesivamente para cada una de las muestras: -
primero una muestra procedente de A; luego una muestra procedente de B; luego una muestra procedente de C; luego una muestra procedente de D.
Esto representa una secuencia de distribución; repetir la misma secuencia tantas veces como sea necesario para alcanzar la cantidad prescrita en el apartado 7.2.2 (véase figura 1). Cuarto D Cuarto C Cuarto B Cuarto A Bn
Bn
Bn
A n
A n
A n
A 2
A 2
A 2
D1
D1
D1
C1
C1
C1
B1
B1
B1
A 1
A 1
A 1
B
C
D
A
= 50 kg
Laboratorio 1 Q1 > 5 kg
Laboratorio 2 Q2 > 5 kg
FIGURA 1.- Formaci ón de las muestras de laboratorio
8.
MÉTODOS DE PRUEBA
8.1.
Métodos de prueba para determinar los requisitos de los componentes
Laboratorio 3 Q3 > 5 kg
8.1.1. Para la determinación de la actividades hidráulica de los componentes se debe utilizar el método de prueba establecido en la norma NMX-C-273-ONNCCE (véa se Capítulo 3. Referencias) 8.1.2. Para la determinación del contenido de carbonatos totales, se debe utilizar el método descrito en el Apéndice Normativo B.
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8.2.
Métodos de prueba para determinar las características físicas
8.2.1. Para determinar la resistencia a la compresión de los cementos hidráulicos se debe utilizar el método de prueba establecido en la NMX-C-061 -ONNCCE (véase Capítulo 3. Referencias). 8.2.2. Para determinar el tiempo de fraguado de los cementos hidráulicos, se debe emplear al método de prueba de Vicat descrito en la NMX-C-059 -ONNCCE (véase Capítulo 3. Referencias). 8.2.3. Para determinar la estabilidad de volumen de los diferentes tipos de cementos hidráulicos, se debe utilizar el método de prueba descrito en la NMX-C-062-ONNCCE (véase Capítulo 3. Referencias).
8.3.
Métodos de prueba para determinar las características químicas
8.3.1. Para determinar la pérdida por ignición, el residuo insoluble y la cantidad de oxido de azufre (SO3), se debe utilizar el método de prueba estándar para el análisis químico descrito en la NMX-C-131 (véase Capítulo 3. Referencias). 8.3.2 Para determinar la cantidad máxima permitida de trióxido de azufre (SO 3), se debe utilizar el método de prueba estándar para la expansión de barras de mortero de cemento Portland sumergidas en agua descrito en la NMX-C-185-ONNCCE (véase Capítulo 3. Referencias).
8.4.
Métodos de prueba para determinar las características especiales
8.4.1. Para determinar la expansión debida al ataque de sulfatos, se debe emplear el método de prueba para determinar el cambio de longitud de morteros con cemento hidráulico expuesto a una solución de sulfato de sodio descrito en la NMX-C-418-ONNCCE (véase Capítulo 3. Referencias) 8.4.2. Para determinar la expansión por la reactividad potencial de los agregados con los álcalis de cemento se debe emplear el método de prueba descrito en la NMX-C-180-ONNCCE (véase Capítulo 3. Referencias). 8.4.3. Para determinar el calor de hidratación de los cementos hidráulicos, se debe emplear el método de prueba descrito en la NMX-C-151-ONNCCE (véase Capítulo 3. Referencias) 8.4.4. Para determinar la blancura de los cementos hidráulicos, se debe seguir el método de prueba descrito en el apéndice normativo A. de la presente norma.
9.
EVALUACIÓN DE LOS RESULTADOS
Para la evaluación de la conformidad del cumplimiento del producto con la presente norma se deben incluir en el procedimiento correspondiente al menos los siguientes aspectos, para el caso de ser efectuada por un organismo de certificación, éste debe estar debidamente acreditado: -
Evaluación del sistema de control de calidad en la fábrica. Ensayos de muestras puntuales obtenidas por el fabricante (ensayos de autocontrol) de conformidad con lo dispuesto en esta norma, estos ensayos se pueden efectuar en el laboratorio del fabricante. Ensayos de muestras puntuales obtenidas por el organismo de certificación acreditado de conformidad con lo dispuesto en esta norma, estos ensayos se efectúan en un laboratorio acreditado (ensayos de contraste). El muestreo se efectúa de conformidad con lo dispuesto en el capítulo 7 de esta norma. Los ensayos se efectúan con los métodos de prueba que se indican en el capítulo 8 de esta norma.
10.
MARCADO, ETIQUETADO Y ENVASE
10.1.
Producto envasado
Cuando el cemento 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 Designación normalizada
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10.2.
Producto a granel
Cuando el cemento 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 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 Designación normalizada
11.
BIBLIOGRAFÍA
NOM-008-SCFI-1993 NMX-Z-013-SCFI-1993 ASTM-C-150-02 ASTM-C-595-02a ASTM-C-1157-02a EN 197-1:2000
12.
“Sistema General de Unidades de Medida” “Guía para la redacción y presentación de normas mexicanas” “Standard Specification for Portland Cement” “Standard Specification for Blended Hydraulic Cements ” “Standard Performance Specification for Hydraulic Cement” “Cemento. Parte 1: Composición, especificaciones y criterios de conformidad de los cementos comunes
CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES
Esta norma no tiene equivalente con alguna norma internacional, por no existir referencia alguna al momento de su elaboración.
A. APÉNDICE NORMATIVO.- MÉTODO DE PRUEBA PARA DETERMINAR LA BLANCURA DE LOS CEMENTOS HIDRÁULICOS A.1.
Introducción
La blancura de un cemento blanco se determina por la medida de su reflectancia luminosa direccional para la luz blanca (45° / 0°), que se define por la relación existente entre el flujo luminoso que refleja una muestra iluminada con luz incidente de 45° y observada en dirección normal a su superficie (ángulo cero) y el flujo reflejado, en análogas condiciones, por la superficie de una muestra patrón de carb onato de magnesio en polvo, químicame nte puro.
A.2.
Aparatos y materiales
A.2.1.
Fotocolorímetro
Para la determinación de esta característica, es preciso el uso de cualquier fotocolorímetro que puedan medir la reflectancia luminosa en las cond iciones de iluminación y obser vación de las muestras indicadas en A.1. A.2.2.
Celda
La celda que puede utilizarse para la preparación de la muestra debe de ser de dimensiones adecuados para que la muestra cubra el orificio que recibe la iluminación del fotocolorímetro. La altura de la celda es de 5,0 mm (mínimo) y de superficie plana. A.2.3.
Placa de vidrio
Una placa de vidrio de 2 mm (mínimo) de espesor que se utiliza para preparar la muestra patrón. A.2.4.
Carbonato de magnesio
Para la preparación de la muestra patrón se debe usar carbonato de magnesio en polvo químicamente puro.
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A.3.
Procedimiento
A.3.1.
Preparación de la muestra patrón
Se llena la celda al menos en dos capas de aproximadamente igual volumen. Cada capa es compactada con ligeros golpes de la celda y para compactar la última capa se sobrellena la celda para ser compactada con la presión de la placa de vidrio. Observar la superficie sobre la que se realiza la medición para asegurarse que esta libre de poros y rugosidades. Si la superficie presenta alguna de estas anormalidades se vuelve a colocar material sobre la última capa y se comprime con la placa de vidrio hasta eliminarlas. A.3.2.
Preparación de la muestra de cemento
Se emplea la misma técnica descrita en A.3.1.
A.4.
Medición de la blancura
Siguiendo las instrucciones de funcionamiento del fotocolorímetro, se calibra el aparato a 100 con el valor que se obtenga para la medida de la reflectancia de la muestra patrón o, en algunos equipos se registra el valor de la reflectancia. A continuación se realiza la medición de la muestra de cemento y el resultados obtenido es la blancura, directamente en tanto por ciento, para el primer caso, y para el segundo, la blancura se determina calculando la relación de la reflectancia de la muestra de cemento entre la reflectancia del carbonato de magnesio.
B. APÉNDICE NORMATIVO.- PROCEDIMIENTO PARA LA DETERMINACIÓN DE CARBONATOS TOTALES B.1.
Introducción
La determinación se realiza mediante el método volumétrico con solución de NaOH que sirve para cuantificar el exceso de solución de HCl que no reaccionó y que de manera indirecta cuantifica los carbonatos contenidos en una muestra de material calcáreo, éste procedimiento es empleado comúnmente para determinar la alcalinidad total de la Harina Cruda, por lo tanto no es selectivo del Carbonato de Calcio, pero para los fines deseados se considera confiable en la determinación del Carbonatos de Totales en las Calizas empleadas como componente principal o minoritario en la molienda de cemento y s e reportará como Carbonato de Calcio.
B.2.
Materiales auxiliares
Para la determinación de Carbonatos Total es se requieren los siguientes rea ctivos y materiales: -
Carbonato de Sodio Anhidro (Na 2CO3), grado reactivo. Indicador Anaranjado de Metilo. Indicador Fenolftaleína. Ácido Clorhídrico (HCl). (1,19 g/mL) Hidróxido de Sodio NaOH grado reactivo. Agua destilada, libre de CO2
B.2.1. 1. 2. 3. 4. 5.
Carbonato de Sodio Anhidro, grado reactivo: Seque a 110 ºC ± 5 °C, por 2 h, enfríe en un desecador antes de usarse. Solución Indicadora de Anaranjado de Metilo al 1%: disuelva 1 g en 100 mL de agua destilada . Solución Indicadora de Fenolftaleína 4%: disuelva 4 g en 100 mL de alcohol etílico al 95 %. Solución de HCl (ácido clorhídrico) 0,5 N: Adicione 41,5 mL de ácido clorhídrico (1,19 g/mL) en un matráz y afore a 1 000 mL con agua destilada, libre de CO2. Solución de Hidróxido de Sodio NaOH 0,125 N: Pesar 5 g de hidróxido de sodio y afore a 1 000 mL con agua destilada libre de CO2.
B.2.1.1. 1. 2. 3. 4. 5.
Preparación de reactivos y soluciones
Valoración de la solución de HCl 0,5N
Pese 0,5 g con una aproximación a 0,000 1 g de carbonato de sodio anhidro seco, colóquelo en un vaso de 250 mL y agregue 50 mL de agua destilada. Agite y lleve a ebullición por 1 min en la parrilla caliente. Enfríe a temperatura ambiente y agregue 3 gotas a 4 gotas de solución de anaranjado de metilo al 1 %. Titule con solución de HCl, hasta que la solución tome un color naranja claro. Registre el volumen requerido para la neutralización y determine la Normalidad del HCl.
Cálculo de la normalidad real: NMX-C-414-ONNCCE-2004 13 de 16 Declaratoria de vi encia ublicada en el D.O.F. el día 27 de ulio de 2004.©Co ri ht Derechos Reservados ONNCCE S.C. MMIV
A
=
(B x 18,87) C
Donde: A B C 18,87
es la normalidad del solución de HCl, es el peso de Na2CO3 utilizado, g es el volumen consumido de la solución de HCl es un factor
B.2.1.2. 1. 2. 3.
Valoración de la solución de NaOH 0,5N
Coloque 25 mL exactamente, de la solución de NaOH, en un matraz Erlenmeyer de 250 mL y agregue de 2 gotas a 3 gotas de Fenolftaleína al 4 %. Titule con solución normalizada de HCl, hasta obtener una solución completamente incolora. Registre el volumen de HCl requeridos para neutralizar la solución de NaOH y determine la concentración real de ésta.
NNaOH = ( NHCl * VHCl ) / 25
Donde:
NNaOH es la normalidad real de la solución de NaOH NHCl es la normalidad del HCl VHCl es el volumen de HCl en mL usados en la titulación
B.3. -
Equipo, aparatos e instrumentos Balanza Analítica Matraz Erlenmeyer de 250 mL Bureta graduada de 100 mL Bureta aforada a 25 mL Placa de calentamiento
B.4. 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Procedimiento Determine la masa de 0,5 g de muestra, con una exactitud de 0,0001 g y colóquela en el matraz Erlenmeyer seco. Adicione 25 mL de solución de ácido clorhídrico (HCl). Colóquelo sobre una placa de calentamiento y conéctelo a un refrigerante para evitar la pérdida de volumen por evaporación durante el período de digestión, esta digestión has ta ebullición más un minuto. Desconecte del refrigerante y baje de las paredes del matraz con agua destilada lo que pudo salpicar durante la digestión y adicione de 2 gotas a 3 gotas de solución indicadora de Fenolftaleína. Titule con solución de Hidróxido de Sodio (NaOH), hasta que la solución cambie de incolora a un tono rosado tenue con precipitado. Registre el volumen consumido hasta el vire de la solución y determine los carbonatos equivalentes.
B.5.
Cálculo y expresión de los resultados
Determine la alcalinidad total en términos de Carbonato de Calcio CaCO3 mediante la siguiente ec uación: % CaCO3 totales = [( N 1 * V1 ) – (N 2 * V 2 )] * 10,009 Donde: N1 V1 N2 V2
es la normalidad del ácido es el volumen empleado de ácido es la normalidad de la sosa es la volumen de la sosa
NOTA 6:
Realice los cálculos necesarios para elaborar una tabla o grafica de VNaOH vs % CaCO3
C. APÉNDICE NORMATIVO.- RECOMENDACIÓN PARA LA SELECCIÓN DE LOS CEMENTOS Esta norma sustituyó a las que por muchos años se utilizaron en México, por ello incluye una nueva clasificación aplicable a todos los cementos en función a sus componentes, también se han recalcado los aspectos de
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comportamiento como son: la resistencia mecánica desarrollada y la durabilidad que presenta con el tiempo ante los diversos agentes agresivos.
C.1.
¿Cómo Elegir?
La elección de un cemento para un fin determinado no es, en general, difícil. En tal sentido es aconsejable utilizar siempre que se pueda, un cemento de uso general, por ejemplo de acuerdo con esta norma mexicana, los cementos CPP, CPO, y CPC, con la clase resistente requerida.
C.2.
Razones para elegir cementos con características especiales
•
La resistencia a sulfatos del terreno, al agua de mar o a otros medios químicos agresivos.
•
La reactividad de los agregados con los álcalis del cemento.
•
Obras masivas de concreto en las que la temperatura pueda ocasionar agrietamientos por cambios térmicos.
•
El color (blanco) del concreto.
Para informar y ayudar al usuario a elegir los cementos con características especiales en función de sus efectos en las propiedades, comportamiento y prestaciones del concreto, es útil atender a las recomendaciones que se incluyen en la norma mexicana del cemento. Otras propiedades y comportamientos dependen más de la cantidad de cemento que de las características del mismo. Las propiedades y el comportamiento del concreto dependen en gran medida del desempeño de su componente principal que es el CEMENTO, por lo que la elección del tipo de cemento más adecuado en cada caso tiene una influencia muy importante en los aspectos técnico s y económicos de la fabricación y uso del co ncreto. Ante la variedad de cementos disponibles en el mercado, es preciso distinguir entre los cementos de uso general que se recomiendan para la mayoría de las construcciones y los cementos con características especiales que están diseñados para cuando se requiere obtener una mayor durabilidad del concreto ante el ataque de agentes agresivos. Finalmente, es importante mencionar que para elaborar una mezcla con el desempeño adecuado del concreto, es necesario: tomar en cuenta la capacidad requerida de carga y las condiciones de servicio del elemento a construir, definir el tipo y la cantidad de cemento, utilizar agregados de buena calidad, adicionar un buen aditivo químico para controlar la cantidad de agua, utilizando la menor cantidad posible y mezclar en forma homogénea todos los materiales.
TABLA C.1.- Comparativa del cemento por su desempeño con otras normas (Indicativa) NMX-C-414-ONNCCE (Vigente)
NMX-C-001 (CANCELADA) NORMA ASTM C-150
CPO 30, CPO 30R, CPC 30 y CPC 30R Cualquier cemento que cumpla con la característica especial BCH y RS CPO 40, CPO 40R y CPC 40 R Cualquier cemento que cumpla con la característica especial BCH Cualquier cemento que cumpla con la característica especial RS CPO ó CPC que cumpla con la característica especial B Cualquier cemento que cumpla con la característica especial BRA
TIPO I TIPO II TIPO III TIPO IV TIPO V BLANCO ESPECIAL, BAJO ÁLCALI TODOS LOS TIPOS
NMX-C-414-ONNCCE-1999*
NMX-C-002 (CANCELADA) CEMENTO PUZOLÁNICO ASTM C-595
CPP 30, CPP 30R, CPC 30 y CPC 30R CPP 20 y CPC 20
TIPO PUZ 1 TIPO PUZ 2
NMX-C-414-ONNCCE-1999*
NMX-C-175 (CANCELADA) ESCORIA ALTO HORNO ASTM C-595
A partir de CPEG 30
Cemento con Escoria
* Estos cementos pueden tener las características espec iales RS, BRA y BCH.
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D.
APÉNDICE INFORMATIVO
D.1.
Vigencia
La presente norma entra en vigor a los sesenta días siguientes de la declaratoria de vigencia publicada por la Secretaría de Economía (SE) en el Diari o Oficial de la Federación.
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