NORMA TÉCNICA COLOMBIANA
NTC 109 1991-07-17
INGENIERÍA CIVIL Y ARQUITECTURA. CEMENTOS. MÉTODO PARA DETERMINAR LOS TIEMPOS DE FRAGUADO DEL CEMENTO HIDRÁULICO POR MEDIO DE LAS AGUJAS DE GILLMORE
E:
CEMENT. HYDRAULIC CEMENT. DETERMINATION OF SETTING TIMES. GILLMORE NEEDLE METHOD
CORRESPONDENCIA:
DESCRIPTORES:
cemento hidráulico; cemento; tiempo de fraguado.
I.C.S.: 91.100.10 Editada por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC) Numeral 14237 Bogotá, D.C. Tel. 6078888 Fax 2221435
Prohibida su reproducción
Primera actualización Editada 2003-11-11
PRÓLOGO
El Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC, es el organismo nacional de normalización, según el Decreto 2269 de 1993. ICONTEC es una entidad de carácter privado, sin ánimo de lucro, cuya Misión es fundamental para brindar soporte y desarrollo al productor y protección al consumidor. Colabora con el sector gubernamental y apoya al sector privado del país, para lograr ventajas competitivas en los mercados interno y externo. La representación de todos los sectores involucrados en el proceso de Normalización Técnica está garantizada por los Comités Técnicos y el período de Consulta Pública, este último caracterizado por la participación del público en general. La NTC 109 (Primera actualización) fue ratificada por el Consejo Directivo de 1991-07-17. Esta norma está sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto de que responda en todo momento a las necesidades y exigencias actuales. A continuación se relacionan las empresas que colaboraron en el estudio de esta norma a través de su participación en el Comité Técnico C040300 Cementos. CEMENTOS BOYACÁ CEMENTOS CARIBE CEMENTOS DIAMANTE CEMENTOS HÉRCULES CEMENTOS PAZ DEL RÍO CEMENTOS SAMPER S.A. CEMENTOS DEL VALLE COLOMBIT
COMPAÑÍA DE CEMENTOS ARGOS S.A. E.E.B. I.C.P.C MANILIT M.O.P.T SIKA ANDINA S.A.
ICONTEC cuenta con un Centro de Información que pone a disposición de los interesados normas internacionales, regionales y nacionales. DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN
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NTC 109 (Primera actualización)
INGENIERÍA CIVIL Y ARQUITECTURA. CEMENTOS. MÉTODO PARA DETERMINAR LOS TIEMPOS DE FRAGUADO DEL CEMENTO HIDRÁULICO POR MEDIO DE LAS AGUJAS DE GILLMORE
1.
OBJETO
Esta norma tiene por objeto establecer el método de ensayo para determinar los tiempos de fraguado de pastas de cemento hidráulico por medio de las agujas de Gillmore. 2.
ENSAYOS
2.1
APARATOS
2.1.1
Balanzas
Se debe cumplir con los siguientes requisitos: en balanzas en servicio la variación permisible para medir la masa no debe ser mayor de 0,05 % de ésta; la variación permisible en las balanzas nuevas, para efectos de su adquisición, no debe ser mayor que la mitad de este valor. El inverso de la sensibilidad no debe ser mayor que dos veces la variación permisible. En general, la capacidad de la balanza no debe exceder el doble de la carga máxima requerida para el ensayo respectivo, por la disminución de la exactitud, facilidad de lectura y sensibilidad de las balanzas de mayor capacidad. Existen excepciones en esta generalización, por ejemplo, cuando se tienen balanzas de alta precisión y exactitud. 2.1.2
Pesas
La tolerancia en las pesas y balanzas nuevas para medir una masa de 650 g, es de ± 50 mg y cuando las pesas o balanzas se encuentran en servicio la tolerancia para la misma masa es de ± 100 mg. 2.1.3
Probetas graduadas
Deben tener de preferencia y capacidad que permitan medir el agua de amasado en una sola operación. El error admisible para probetas de 200 ml ó 250 ml no debe ser mayor de ± 2,0 ml a 20 ºC. Las probetas deben estar graduadas por lo menos cada 5 ml y la graduación puede omitirse para los 25 ml inferiores de una probeta de 250 ml.
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Las líneas principales de graduación deben extenderse por lo menos tres cuartas partes alrededor de la probeta con su respectiva numeración. 2.1.4
Mezcladora, recipiente de mezcla y paleta
Se debe cumplir con lo especificado en la NTC 112. 2.1.5
Placa de vidrio
La placa de vidrio debe ser cuadrada de 102 mm de lado, limpia y plana. 2.1.6
Palustre
El palustre debe ser de acero, cuya paleta tenga de 100 mm a 150 mm de longitud y sea de bordes rectos. 2.1.7
Aparato de Gillmore
El aparato de Gillmore debe cumplir con los siguientes requisitos (véase la Figura 1 b). 2.1.7.1 Un soporte con dos brazos rígidamente unidos a él, que mantiene en posición vertical los dispositivos de penetración. Los extremos de las agujas de penetración deben ser planos, formar un ángulo recto con el eje del vástago, y mantenerse en buenas condiciones. 2.1.7.2 Un dispositivo de penetración inicial: tiene un vástago móvil, con un compensador de peso y una aguja en uno de sus extremos. El conjunto debe pesar 113,4 g ± 0,5 g. El diámetro de la aguja debe ser de 2,12 mm ± 0,05 mm y su longitud de 4,8 mm ± 0,5 mm. 2.1.7.3 Un dispositivo de penetración final: tiene un vástago móvil, con un compensador de peso y una aguja en uno de sus extremos. El conjunto debe pesar 453,6 g ± 0,5 g. El diámetro de la aguja debe ser de 1,06 mm ± 0,05 mm y su longitud de 4,8 mm ± 0,5 mm. 2.2
CONDICIONES AMBIENTALES
2.2.1 La temperatura ambiente en la sala de trabajo, de los materiales secos, la placa de vidrio, la paleta y el recipiente de mezcla debe mantenerse entre 20 ºC y 27,5 ºC. La temperatura del agua de amasado debe mantenerse en 23 ºC con una variación permisible de ± 2 ºC. 2.2.2
La humedad relativa en la sala de trabajo no debe ser inferior al 50 %.
2.3
CÁMARA HÚMEDA
Debe tener las dimensiones adecuadas para que las muestras puedan almacenarse con facilidad. Además debe mantenerse a una temperatura de 23 ºC ± 2 ºC y humedad relativa no menor del 95 %. 2.4
PREPARACIÓN DE LA PASTA DE CEMENTO
2.4.1 Se mezclan 650 g de cemento con el porcentaje de agua requerido para preparar una pasta de consistencia normal (véase la NTC 110), de acuerdo con la NTC 112. 2.4.2 Se puede preparar una muestra para el ensayo de tiempo de fraguado y otra para el ensayo en autoclave (véase la NTC 107), a partir de la misma cochada de la pasta preparada, como se describe en el numeral 2.4.1. 2
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2.4.3 A partir del residuo de la cochada de la pasta preparada para el ensayo de consistencia normal (véase la NTC 110), tan pronto éste finaliza se puede preparar una muestra para el ensayo de tiempo de fraguado y otra para el ensayo en autoclave (véase la NTC 107) . 2.5
PREPARACIÓN DE LA MUESTRA
Se extiende la pasta preparada de acuerdo con el numeral 2.4 sobre una placa de vidrio. Luego con ayuda del palustre, se lleva la pasta desde la periferia hacia el centro, hasta formar un tronco de cono de bases paralelas, de 76 mm ± 13 mm de diámetro en la base mayor, 50 mm ± 13 mm en la base menor y aproximadamente 13 mm ± 3 mm de altura. Inmediatamente después se alisa la superficie con el palustre (véase la Figura 1 a) se introduce en la cámara húmeda y se deja allí, excepto cuando se realizan las determinaciones de penetración. 2.6
DETERMINACIÓN DE LOS TIEMPOS DE FRAGUADO
El método que se sigue para las penetraciones es el siguiente: la muestra se coloca debajo de los dispositivos de penetración y luego éstos se bajan suavemente hasta que descansen sobre la muestra. Se prosigue el ensayo hasta que las agujas de los dispositivos de penetración no dejen huella sobre ésta. Se toman como tiempos inicial y final de fraguado, los transcurridos entre el momento en que se le agrega agua al cemento y aquellos en que los dispositivos de penetración inicial y final, respectivamente, no dejan huella sobre la muestra. 2.7
INFORME
El informe debe mostrar los tiempos de fraguado como sigue:
Tiempo de fraguado inicial, Gillmore _____________min Tiempo de fraguado final, Gillmore
_____________min
3.
APÉNDICE
3.1
INDICACIONES COMPLEMENTARIAS
Esta determinación de tiempo de fraguado es sólo aproximada, debido a que éste se afecta, por la cantidad y temperatura del agua de amasado, la manipulación que ha recibido la muestra y la temperatura y humedad del aire. 3.2
NORMAS QUE DEBEN CONSULTARSE
NTC 107, Cementos. Ensayo en autoclave para determinar la expansión del cemento. NTC 110, Método para determinar la consistencia normal del cemento. NTC 112, Ingeniería Civil y Arquitectura. Cementos mezcla mecánica de pastas de cemento hidráulico y morteros de consistencia plástica. NTC 118, Método para determinar el tiempo de fraguado del cemento hidráulico mediante el aparato de Vicat.
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Torta de pasta de cemento diámetro aproximado 78 mm altura aproximada en el centro 13 mm
Placa de vidrio 102 mm x 102 mm (a) Torta con superficie superior aplanada para la determinación del tiempo de fraguado mediante el método Gillmore
Brazos transversales deben diseñarse para permitir su rotación alrededor de eje vertical
Aguja inicial 113,4 g ± 0,5 g
Aguja final 453,6 g ± 0,5 g
Brazo inferior preferiblemente ajustable para diferentes alturas
(b) Aparato Guillmore
Diámetro de la punta Inicial 2,12 mm ± 0,05 mm Final 1,06 mm ± 0,05 mm
Las puntas renovables pueden ser elaboradas de un trozo de varilla o alambre templado después de limado y agarrado mediante un mandril adecuado u otro sujetador.
4,8 mm ± 0,5 mm
Diámetro (c) Detalle de la punta de la aguja del aparato de Guillmore
Figura 1. Aparato de gillmore y espécimen de ensayo
3.3
DOCUMENTO DE REFERENCIA
AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. Standard Test Method for Time of Setting of Hydraulic - Cement Paste by Gillmore Needle, Philadelphia, ASTM, 3p. (Standard ASTM C 266-89). 4
