NTC 220 DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA DE MORTEROS DE CEMENTO HIDRÁULICO USANDO CUBOS DE 50 mm ó 50,8 mm DE LADO

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA

NTC 220 2004-12-01

DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA DE MORTEROS DE CEMENTO HIDRÁULICO USANDO CUBOS DE 50 mm ó 50,8 mm DE LADO

E:

STANDARD TEST METHOD FOR COMPRESSIVE STRENGTH OF HYDRAULIC CEMENT MORTARS

CORRESPONDENCIA:

esta norma es una adopción idéntica (IDT) por traducción a su documento de referencia, la norma ASTM C 109M2002 Standard Test Method for Compressive Strength of Hydraulic Cement Mortars.

DESCRIPTORES:

morteros de cementos – compresión resistencia; cementos hidráulico morteros.

I.C.S.: 91.100.10 Editada por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC) Apartado 14237 Bogotá, D.C. Tel. 6078888 Fax 2221435

Prohibida su reproducción

Cuarta actualización Editada 2004-12-13

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 220 (Cuarta actualización) fue ratificada por el Consejo Directivo del 2004-12-01. 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 99 Cementos. CALDESA CEMENTOS ANDINO CEMENTOS DEL NARE CEMENTOS DEL VALLE CEMENTOS PAZ DEL RIO

CEMEX COLOMBIA COLCLINKER HOLCIM COLOMBIA INSTITUTO COLOMBIANO PRODUCTORES DE CEMENTO

DE

Además de las anteriores, en Consulta Pública el Proyecto se puso a consideración de las siguientes empresas: ÁLVARO CANDELA Y CÍA. ASOCRETO CALCÁREOS CEMENTOS DEL CARIBE CEMENTOS DEL ORIENTE CEMENTOS RIOCLARO CONCRETOS PREMEZCLADOS DICEMENTOS

ESCUELA COLOMBIANA DE INGENIERÍA HILDA MARÍA PÉREZ INSTITUTO DE DESARROLLO URBANO INSTITUTO TECNOLÓGICO METROPOLITANO SIKA COLOMBIA TOLCEMENTOS UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA

ICONTEC cuenta con un Centro de Información que pone a disposición de los interesados normas internacionales, regionales y nacionales. DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN


NTC 220 (Cuarta actualización)

DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA DE MORTEROS DE CEMENTO HIDRÁULICO USANDO CUBOS DE 50 mm ó 50,8 mm DE LADO

1.

OBJETO

Está norma tiene por objeto establecer el método para determinar la resistencia a la comprensión de morteros de cemento hidráulico utilizando cubos de 50 mm ó 50,8 mm de lado. NOTA 1 El método de ensayo de la norma ASTM C 349 suministra un método alternativo (no para ser usado para ensayo de aceptación).

1.2 Los valores se deben regir de acuerdo con el Sistema Internacional de Unidades NTC 1000 (ISO 1000). 1.3 Esta norma puede incluir materiales, maniobras y equipos peligrosos, sin embargo, no implica referirse a los problemas de seguridad asociados con su empleo. Es responsabilidad del usuario constatar, antes de su utilización, las prácticas y condiciones tanto de seguridad como de sanidad, así como determinar su aplicación.

2.

DOCUMENTOS REFERENCIADOS

Los siguientes documentos normativos referenciados son indispensables para la aplicación de este documento normativo. Para referencias fechadas, se aplica únicamente la edición citada. Para referencias no fechadas, se aplica la última edición del documento normativo referenciado (incluida cualquier corrección). NTC 111, Ingeniería Civil y Arquitectura. Método para determinar la fluidez de morteros de cemento hidráulico (ASTM C 230). NTC 112, Ingeniería Civil y Arquitectura. Mezcla mecánica de pastas de cemento hidráulico y morteros de consistencia plástica (ASTM C 305). NTC 1000:1993, Metrología. Sistema Internacional de Unidades (ISO 1000). NTC 3512:1993, Ingeniería Civil y Arquitectura. Cámaras y cuartos húmedos y tanques para el almacenamiento de agua, empleados en los ensayos de cementos hidráulicos y concretos (ASTM C 511).

1



NTC 3937:1996, Ingeniería Civil y Arquitectura. Arena normalizada para ensayos de cemento hidráulico (ASTM C 778). NTC 4073:1996, Ingeniería Civil y Arquitectura. Pesas y equipos de pesaje usados en los ensayos físicos de cementos hidráulicos (ASTM C 1005). ASTM C 349: 1994, Test Method for Compressive Strength of Hydraulic Cement Mortars (Using Portions of Prisms Broken in Flexure) ASTM C 670:1996, Standard Practice for Preparing Precision and Bias Statements for Test Methods for Construction Materials.

3.

RESUMEN DEL MÉTODO DE ENSAYOS

3.1 Las proporciones en masa para formar el mortero usado están compuestas de una parte de cemento y 2,75 partes de arena. Los cementos Pórtland o los cementos Pórtland con incorporadores de aire son mezclados con una relación agua/cemento especificada. Para los demás cementos la cantidad de agua de amasado debe ser aquella que produzca una fluidez de 110 ± 5 en 25 golpes con la mesa de flujo. Los cubos de ensayo de 50 mm ó 50,8 mm se apisonan en dos capas. Los cubos son curados un día en los moldes, luego se desmoldan y se sumergen en agua con cal hasta el momento del ensayo.

4.

IMPORTANCIA Y USO

4.1 Este método de ensayo proporciona un medio para determinar la resistencia a la compresión de morteros de cementos hidráulico y otros morteros. Los resultados pueden emplearse para determinar la conformidad con las especificaciones y métodos de ensayo. Deben tomarse con especial cuidado estos resultados al usarlos para estimar las resistencias en el concreto.

5.

APARATOS

5.1

PESAS Y EQUIPOS DE PESAJE

Deben cumplir con lo establecido en la NTC 4073 (ASTM C 1005). Los equipos de pesaje deben ser evaluados para determinar la precisión y el sesgo con una carga total de 2 000 g. 5.2

PROBETAS GRADUADAS

Deben tener la capacidad suficiente para que permitan medir el agua de amasado en una sola operación. La variación admisible no debe ser mayor de ± 2 ml a 20 °C. Deben estar graduadas por lo menos cada 5 ml y la graduación puede empezar a partir de 10 ml para las de 250 ml y a partir de 25 ml para las de 500 ml. Las líneas principales de graduación deben ser circulares y deben estar numeradas. Las líneas menores deben extenderse por lo menos un séptimo de la circunferencia completa y las líneas intermedias, por lo menos un quinto de ella. NOTA Se permite la dosificación del agua mediante el peso de la misma, utilizando la balanza especificada en el numeral 5.1.

2

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 5.3


MOLDES

Los moldes para las probetas cúbicas de 50 mm ó 50,8 mm no deben tener más de tres compartimientos y deben ser separables en no más de dos partes sin incluir la base. Estos deben estar dotados de dispositivos que aseguren una perfecta y rígida unión. Deben ser fabricados de metal duro no atacable por las mezclas de cemento, con dureza Rockwell no menor de 55 HRB. Las caras interiores de los moldes deben ser planas y cumplir con las tolerancias de la Tabla 1. Tabla 1. Variaciones permisibles de los moldes de los especímenes Parámetro Planicie de los lados Distancia entre los lados opuestos Altura de cada compartimiento

Cubos de 50,8 mm Moldes nuevos Moldes en uso < 0,025 mm < 0,05 mm 50,8 mm 50,8 mm ± ± 0,13 mm 0,50 mm 50,8 mm + 50,8 mm + 0,25 mm a 0,25 mm a - 0,13 mm - 0,38 mm

Ángulo entre caras (A) adyacentes (A)

5.4

90° ± 0,5°

90° ± 0,5°

Cubos de 50 mm Moldes en uso < 0,025 mm < 0,05 mm 50 mm ± 50 mm ± 0,50 mm 0,13 mm 50 mm + 50 mm + 0,25 mm a 0,25 mm a - 0,13 mm -0,38 mm 90° ± 0,5°

90° ± 0,5°

Medido en puntos ligeramente retirados de la intersección. Medido separadamente para cada compartimento entre todas las caras interiores y la cara adyacente y entre las caras interiores y la parte plana superior y la inferior del molde

MEZCLADORA

Debe cumplir con los requisitos establecidos en la NTC 112 (ASTM C 305). 5.5

MESA DE FLUJO

Debe cumplir con los requisitos establecidos en la NTC 111 (ASTM C 230). 5.6

COMPACTADOR

Debe fabricarse de un material que no sea absorbente, abrasivo ni quebradizo tal como caucho de dureza Shore A 80 ± 10; o roble curado que no presente absorción después de haber sido sumergido en parafina, a 200 °C, durante 15 min. La sección transversal del compactador debe ser aproximadamente de 13 mm por 25 mm y su extremo debe ser plano y perpendicular al eje longitudinal. La longitud debe estar entre 120 mm y 150 mm. 5.7

PALUSTRE

La hoja del palustre debe ser de acero, con una longitud de 100 mm a 150 mm y debe tener los bordes rectos. 5.8

CÁMARA HÚMEDA

Las cámaras o cuartos húmedos deben cumplir con los requisitos de la NTC 3512 (ASTM C 511) 5.9

MÁQUINA DE ENSAYO

Puede ser hidráulica o mecánica. La distancia entre sus caras superior e inferior debe ser lo suficiente para que permita la utilización de los aparatos de verificación. La carga aplicada al cubo se debe medir con una exactitud de ± 1,0 %. Si la carga aplicada por la máquina de compresión se registra sobre un dial, este debe estar provisto de una escala graduada que 3



pueda ser leída por lo menos 0,1 % del mayor valor de carga en la escala dada (véase la Nota 2). El dial debe poderse leer dentro del 1 % de la carga indicada para cualquier nivel de carga dado dentro del rango de carga. En ningún caso, el rango de carga de un dial se debe considerar para incluir valores inferiores de 100 veces el cambio más pequeño que pueda ser leído sobre la escala. La escala debe tener una línea de graduación igual a cero y numerada. El indicador del dial debe ser de tal longitud que permita alcanzar las marcas de la graduación; el ancho del indicador no debe exceder la distancia libre entre las graduaciones más pequeñas. Cada dial debe estar equipado con un ajustador a cero fácilmente accesible desde el exterior de la caja del dial, así como de un dispositivo apropiado que indique la máxima carga aplicada al cubo con una precisión del 1 %. 5.9.1 Si la carga de la máquina de ensayo se registra en forma digital, la pantalla debe ser lo suficientemente grande para facilitar su lectura. El incremento numérico debe ser menor o igual a 0,10 % del mayor valor de la carga en la escala dada. En ningún caso, la verificación del rango de carga debe incluir cargas menores al incremento numérico mínimo multiplicado por 100. La exactitud de la carga indicada debe ser menor o igual al 1,0 % para cualquier valor de la pantalla dentro del rango de carga verificado. Se deben hacer las provisiones para ajustar en el indicador el cero verdadero al cero de carga. Debe haber un indicador de carga máxima con una precisión del 1,0 % de exactitud del sistema de la carga máxima aplicada al cubo. NOTA 2 Se considera que 0,5 mm a lo largo del arco descrito por el extremo del indicador significa "tan cerca como pueda ser leído". Cuando el espaciamiento sobre el mecanismo indicador de carga está entre 1 mm y 1,6 mm, se considera que la mitad del intervalo de la escala significa "tan cerca como puede ser razonablemente leído". Y cuando el espaciamiento está entre 1,6 mm y 3,2 mm o más, el cuarto del intervalo de la escala puede ser leído con una razonable certeza.

5.9.2 El bloque superior de apoyo debe estar firmemente asegurado a la cabeza superior de la máquina por el sistema de rótula, de forma que quede libre para inclinarse en cualquier dirección. El centro de la cabeza superior de la máquina debe estar sobre la perpendicular levantada en el centro de la superficie del bloque en contacto con el cubo. La diagonal o diámetro (véase la Nota 3) de la superficie de apoyo debe ser ligeramente mayor que la diagonal de la cara del cubo (50 mm ó 50,8 mm), para facilitar el centrado de éste. Debajo del cubo debe colocarse un bloque metálico duro para disminuir el desgaste del plato inferior de la máquina. Dichos bloques deben tener una dureza Rockwell no menor de 60 HRC. Las superficies que hacen contacto con el cubo deben ser planas, con una variación permisible de 0,013 mm para bloques nuevos y de 0,025 mm para bloques en servicio. NOTA 3 Un diámetro de 79,4 mm es satisfactorio siempre que el bloque de soporte inferior tenga un diámetro ligeramente mayor que la diagonal de la cara del cubo de 50 mm ó 50,8 mm pero no mayor de 74 mm y centrado con respecto al bloque de soporte superior y sostenido por un medio apropiado.

6.

MATERIALES

6.1

ARENA GRADADA NORMALIZADA

6.1.1 La arena (véase la Nota 4) que se use para hacer los cubos debe ser arena natural de sílice y debe cumplir con los requisitos de la NTC 3937 (ASTM C 778). NOTA 4 Segregación de la arena gradada. La arena normalizada gradada se manipula de manera que se impida su segregación, ya que las variaciones en la gradación alteran la consistencia del mortero. Al vaciar los recipientes o sacos, se puede evitar la formación de montículos de arena o de cráteres en esta, por los cuales pueden rodar las partículas gruesas. Los recipientes tienen un tamaño que permita tomar estas precauciones. No se pueden emplear dispositivos para extraer la arena de los recipientes por gravedad.

4

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 7.

CONDICIONES AMBIENTALES

7.1

TEMPERATURA


La temperatura ambiente de la sala de trabajo, así como la de los materiales secos, los moldes y sus bases y el recipiente de mezclado, debe mantenerse entre 20 °C y 26 °C. La temperatura del agua de amasado, de la cámara húmeda y del agua contenida en el tanque de almacenamiento debe mantenerse en 23 °C con una variación permisible de ± 2 °C. 7.2

HUMEDAD

La humedad relativa de la sala de trabajo debe ser mayor al 50 %. Las cámaras o cuartos húmedos deben cumplir con los requisitos de la NTC 3512 (ASTM C 511).

8.

CUBOS DE ENSAYO

8.1 Se deben preparar dos o tres cubos de una bachada de mortero para cada período o edad de ensayo especificado.

9.

PREPARACIÓN DE LOS MOLDES PARA EL LLENADO

9.1 En las caras interiores de los moldes y de la placa plana no absorbente, se debe aplicar un recubrimiento delgado de un agente desmoldante, que puede ser aceite o grasa. Para esta labor se emplea un trapo impregnado u otro medio apropiado. Se debe eliminar cualquier exceso del agente desmoldante mediante un trapo, hasta lograr una capa delgada y uniforme sobre las superficies inferiores. Cuando se emplee un lubricante en aerosol, éste debe aplicarse sobre las caras de los moldes y la placa de base desde una distancia de 150 mm a 200 mm para alcanzar un total cubrimiento. Una vez terminado este proceso, se debe limpiar la superficie con un trapo para remover cualquier cantidad de aerosol en exceso. La capa resultante debe ser al menos la suficiente para permitir que una huella dactilar se pueda distinguir después de un leve contacto (véase la Nota 5). NOTA 5 Debido a que los lubricantes en aerosol se evaporan, el recubrimiento de los moldes debe verificarse antes de utilizarlos. Sí transcurre un período de tiempo considerable desde su aplicación, puede ser necesaria una nueva aplicación.

9.2 Las superficies se deben sellar donde las mitades de los moldes se unen aplicando una capa de grasa liviana o un material siimilar. La cantidad debe ser suficiente para que se produzca una pequeña extrusión cuando se unen fuertemente los elementos componentes de los moldes. Cualquier exceso de grasa se debe remover con un trapo. 9.3 Después de colocar el molde sobre la placa plana no absorbente (y ajustarla si fuere el caso), se debe remover cuidadosamente con un trapo seco cualquier exceso de aceite o grasa de la superficie de los moldes y de la placa de base a los cuales se aplicará posteriormente un sellante. Como sellante se puede usar parafina, cera microcristalina, o una mezcla de 3 partes de parafina y 5 partes de resina en masa. El sellante se debe calentar entre 110 °C y 120 °C y aplicarlo licuado en las juntas de contacto exteriores entre el molde y su placa base para impermeabilizar así las formaletas. También se permite el uso de un material inerte equivalente que garantice el sello de las juntas NOTA 6 Moldes impermeables. La mezcla de parafina y resina utilizada en el sello de las juntas entre los moldes y las placas puede ser de difícil remoción cuando se limpian los moldes.. Se permite el uso directo de parafina si se asegura una junta impermeable, pero debido a la baja resistencia de la parafina, ésta puede usarse sólo cuando el

5



molde no está unido a la placa de base solamente por la parafina. Se puede lograr una junta impermeable con la sola parafina, mediante un calentamiento bajo del molde y de la placa, antes de cepillar la junta. Los moldes así tratados pueden reposar hasta obtener la temperatura especificada antes de ser usados.

10.

PROCEDIMIENTO

10.1

COMPOSICIÓN DE LOS MORTEROS

10.1.1 Las proporciones en masa para formar un mortero normal deben ser de una parte de cemento por 2,75 partes de arena gradada normalizada seca. Para todos los cementos Pórtland constituidos por clinker y yeso únicamente, debe emplearse una relación agua/cemento de 0,485 y de 0,460 para todos los cementos Pórtland con incorporadores de aire. Para los demás cementos la cantidad de agua de amasado debe ser la que produzca una fluidez de 110 ± 5, y debe expresarse como un porcentaje del peso del cemento determinado de acuerdo como se establece en la NTC 111 (ASTM C 230) 10.1.2 Las cantidad de los materiales anteriores que se mezclan a un mismo tiempo, para obtener seis o nueve cubos de ensayo, deben ser las siguientes:

Material Cemento, g Arena, g Agua, ml - Pórtland (0,485) - Pórtland con aire incorporado (0,460) Otros (fluidez de 110 ± 5)

6 cubos 500 1 375

9 cubos 740 2 035

242 230 -

359 340 -

NOTA 7 Las cantidades anotadas en la anterior tabla se aplican para 6 cubos ó 9 cubos. Si se va a elaborar un número diferente de cubos a los relacionados, se puede mantener la proporción de materiales establecidos en el numeral 10.1.1, teniendo en cuenta la capacidad de la mezcladora

10.2

PREPARACIÓN DEL MORTERO

Se debe mezclar mecánicamente de acuerdo con el procedimiento establecido en la NTC 112 (ASTM C 305). 10.3

DETERMINACION DE LA FLUIDEZ

10.3.1 Se debe determinar de acuerdo con el procedimiento dado en la NTC 111 (ASTM C 1437 ) 10.3.2 Para cementos con incorporadores de aire solamente se debe registrar la fluidez. 10.3.3 En caso de cementos diferentes al Pórtland o Pórtland con incorporadores de aire, se debe realizar ensayos de morteros variando el porcentaje de agua hasta obtener la fluidez dentro del rango especificado. La realización de cada ensayo debe ser con mortero fresco. 10.4

LLENADO DE LOS MOLDES

10.4.1 Inmediatamente después de finalizado el ensayo de fluidez, se retorna el mortero de la mesa de flujo al recipiente de mezcla; con la espátula se arrastra hacia el fondo del recipiente el mortero adherido a las paredes y se remezcla durante 15 s a velocidad media. Al finalizar el mezclado, debe sacudirse la paleta para remover el exceso de mortero dentro del recipiente de mezcla. 6



10.4.2 Cuando se vaya a preparar una nueva mezcla para cubos adicionales, puede omitirse el ensayo de fluidez y se deja reposar el mortero en el recipiente de mezcla durante 90 s sin cubrirlo. Durante los 15 s finales de este intervalo, rápidamente se empuja hacia abajo el mortero adherido en las paredes del recipiente de mezcla. Luego se remezcla durante 15 s a velocidad media. 10.4.3 El proceso de llenado de los moldes se debe iniciar antes de 150 s, contados desde la terminación de la mezcla inicial del mortero. En cada compartimiento se coloca una capa de mortero de 25 mm (aproximadamente la mitad de la profundidad del molde). Se apisona con 32 golpes del compactador en 10 s en 4 etapas de 8 golpes adyacentes, como se ilustra en la Figura 1. En cada etapa debe golpearse siguiendo una dirección perpendicular a los de la anterior. La presión del compactador debe ser de dirección perpendicular a los de la anterior. La presión del compactador debe ser de forma que asegure un llenado uniforme de los compartimientos. Se deben completar las cuatro etapas de compactación (32 golpes) en cada compartimiento antes de seguir con el siguiente. Una vez terminada la operación anterior, en todos los compartimientos, se llenan con una segunda capa y se apisonan como se explicó anteriormente. Durante la compactación de la segunda capa, al completar cada etapa y antes de iniciar la siguiente, se introduce en el compartimiento, con ayuda de los dedos, el mortero que se ha depositado en los bordes del molde. Durante estas operaciones, el operario debe usar guantes de caucho bien ajustados. Al finalizar la compactación, las caras superiores de los cubos deben quedar un poco más altas que los bordes superiores del molde. El mortero que se ha depositado en los bordes del molde debe verterse en los compartimientos con ayuda del palustre. La superficie de los cubos debe alisarse con el lado plano de éste, una vez en sentido perpendicular a la longitud del mismo y otra en su sentido longitudinal. El mortero que sobresale de la cara superior del molde se quita con el palustre, sosteniéndolo casi perpendicularmente, con un movimiento de vaivén a lo largo de la longitud del molde.

5

4

6

3 2

7

4

5

3

6

1 7 50 mm

8

8 2 1

50 mm

1a. y 3a. etapas

2a. y 4a. etapas

Figura 1. Orden en que se deben apisonar las capas

10.5

ALMACENAMIENTO DE LOS CUBOS

Terminada la operación de llenado, las formaletas se deben colocar en un gabinete húmedo o cuarto húmedo durante un período de 20 h a 72 h con las caras superiores de los cubos expuestos al aire húmedo, pero protegidas contra la eventual caída de gotas de agua. Si los cubos se retiran de los moldes antes de 24 h deben dejarse en la cámara húmeda hasta que se complete este tiempo. Los cubos que no van a ser ensayados a las 24 h se deben sumergir en agua saturada con cal dentro de tanques de almacenamiento construidos de material no corrosivo. El agua de almacenamiento debe cambiarse según se requiera para mantenerla limpia.

7

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 10.6


DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN

10.6.1 Los cubos que van a ser ensayados a las 24 h, se sacan de la cámara húmeda se desmoldan y pasan inmediatamente a la máquina de ensayos; si se sacan varios al mismo tiempo, deben cubrirse con un paño húmedo hasta el momento de iniciar el ensayo. En el caso de los otros cubos que se van a fallar a otras edades también se desmoldan y se sumergen completamente en agua a una temperatura de 23 ºC ± 2 ºC hasta el momento del ensayo. Todos los cubos deben ser ensayados dentro de las tolerancias de tiempo especificadas en la Tabla 2.

Tabla 2. Tolerancia en la edad del cubo para el ensayo Edad del ensayo 24 h 3 d 7 d 28 d

Tolerancia permisible 1/2 h ± ± 1h ± 3h ± 12 h

10.6.2 La superficie de los cubos debe secarse y los granos de arena sueltos o las incrustaciones sobre las caras que van a estar en contacto con los bloques de apoyo de la máquina de ensayo deben retirarse; debe comprobarse, por medio de una regla, que estas caras sean perfectamente planas (véase la Nota 8). En caso de que tengan una curvatura apreciable deben pulirse hasta obtener superficies planas; si esto no es posible, se debe desechar el cubo. Se debe realizar una verificación periódica del área de la sección transversal de los cubos. NOTA 8 Caras de los cubos. Cuando la carga se aplica en las caras de un cubo cuyas superficies no son totalmente planas, se obtienen resultados mucho menores a la resistencia real. Por lo tanto, es esencial que los moldes se mantengan estrictamente limpios, de lo contrario se producen grandes irregularidades en las superficies. Para prevenir su desgaste, los instrumentos de limpieza de los moldes deben tener siempre menor dureza que el metal de dichos moldes. Si se necesita pulir las caras de los cubos, se pueden frotar ejerciendo una presión moderada con una hoja de papel de lija fino o un trapo adherido a una superficie plana; esta operación puede resultar tediosa para más de unas centésimas de milímetros, por lo que se recomienda desechar el cubo cuando se tengan espesores mayores.

10.6.3 Se coloca cuidadosamente el cubo, teniendo en cuenta que las superficies sobre las que se va a ejercer presión sean las que estuvieron en contacto con las paredes del molde. Se centra debajo del bloque superior de la máquina de ensayo y se comprueba que el bloque pueda inclinarse libremente en cualquier dirección. No deben utilizarse materiales amortiguadores entre el cubo y los bloques. Cuando se espera que el cubo resista una carga máxima mayor de 15 kN, se aplica a este una carga inicial igual a la mitad del valor esperado, a una velocidad conveniente; si se espera que la carga sea menor de 15 kN, no se debe aplicar carga inicial al cubo. La velocidad de aplicación de la carga se calcula de forma que la faltante para romper los cubos con una resistencia esperada mayor de 15 kN y la carga total en los otros se aplique sin interrupción en un tiempo comprendido entre 20 s y 80 s. Cuando el cubo esté cediendo antes de la rotura, no debe hacerse ningún ajuste a los controles de la máquina. NOTA 9 Es recomendable aplicar solo una capa muy delgada de aceite mineral liviano de buena calidad a la rótula del bloque superior de apoyo.

8

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 11.


CÁLCULOS

Se registra la carga máxima, indicada por la máquina de ensayo, en el momento de la rotura y se calcula la resistencia a la comprensión mediante la siguiente expresión: fm =

P A

en donde fm

=

resistencia a la compresión en MPa

P

=

máxima carga total en N

A

=

área de la superficie cargada, mm

2

Sí el área real de la sección transversal del cubo varía en más del 1,5 % de la nominal, se hace el cálculo en función del área real. La resistencia a la compresión debe ser el promedio de todos los cubos aceptables preparados con la misma muestra y ensayados al mismo tiempo (véase el numeral 13). Se debe expresar con una aproximación del 0,1 MPa.

12.

INFORME

12.1 El informe de la fluidez se debe dar con una aproximación del 1 % y la del agua utilizada con una aproximación de 0,1 %. El promedio de la resistencia a la compresión de todos los cubos de la misma muestra se debe expresar con una aproximación del 0,1 MPa.

13.

ESPECÍMENES DEFECTUOSOS Y REENSAYOS

13.1 En la determinación de la resistencia a la compresión, no se tienen en cuenta los cubos que están notoriamente defectuosos. 13.2 El rango máximo permitido entre cubos de la misma muestra de mortero para la misma edad de ensayo, es de 8,7 % del promedio cuando una edad de ensayo está representada por tres cubos y 7,6 % cuando al edad de ensayo está representada por dos cubos (véase la Nota 10). 13.3 Si el rango de los tres cubos excede el máximo dado en el numeral 13.2 se descarta el resultado que más difiere del promedio y se verifica el rango de los dos cubos restantes. Si no se cumple el rango con los dos cubos restantes, se debe repetir el ensayo. NOTA 10 La probabilidad de exceder estos rangos es de 1 en 100, cuando el coeficiente de variación dentro de la bachada es 2,1 %. El 2,1 % es un promedio para laboratorios que participan en programas de muestreo de cemento Pórtland, cemento de mampostería y concreto. NOTA 11 la confiabilidad de los resultados del ensayo de resistencias depende de la observación cuidadosa de todos los procedimientos y requisitos especificados. Los resultados erráticos en un período determinado de ensayo, indican que algunos de los requisitos y procedimientos no se han seguido cuidadosamente; por ejemplo los ensayos para los especímenes descritos en los numerales 10.6.2 y 10.6.3. Un centrado inapropiada de los cubos en la máquina de ensayo que produce fractura oblicua o movimiento lateral de una de las cabezas de la máquina, durante la aplicación de la carga, causan resultados bajos de resistencia.

14.

PALABRAS CLAVES

14.1 Resistencia a la compresión; mortero de cemento hidráulico; resistencia del cemento hidráulico; resistencia del mortero; resistencia. 9



DOCUMENTO DE REFERENCIA AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. Standard Test Method for Compressive Strength of Hydraulic Cement Mortars (Using 2-in or (50 mm) Cube Specimens). Philadelphia: ASTM 2001, 5 p. il. (ASTM C 109/C 109M).

10


NTC 220 (Cuarta actualización) ANEXO A (Informativo)

PRECISIÓN Y SESGO

Estos valores se adoptan de los resultados de ensayos interlaboratorios coordinados por el laboratorio de referencia del cemento y concreto de los Estados Unidos, hasta tanto no se obtengan valores propios. A.1

PRECISIÓN

Los resultados de precisión para este método de ensayo están descritos en la Tabla 3. Éstos han sido tomados de muestras del programa de interlaboratorios del CCRL (Laboratorio de Referencia del Cemento y del Concreto de los Estados Unidos). Estos son el promedio de los ensayos de resistencia a la compresión de tres cubos hechos de la misma mezcla de mortero y ensayados a la misma edad. No se detecta un cambio significativo en la precisión cuando el resultado de los ensayos es el promedio de dos cubos en lugar de tres. Los resultados de la precisión son aplicables a los morteros hechos con mezclas de cemento y edades de ensayo señaladas. Es probable que los límites apropiados sean un poco grandes a edades menores y ligeramente menores para edades mayores. A.2

SESGO

El procedimiento en este método de ensayo no tiene sesgo por que el valor de la resistencia a la compresión esta definido en términos del método de ensayo. Tabla 3 Precisión Edad del ensayo, días Cementos Pórtland Relación agua-cemento constante Laboratorio individual

3 7 Promedio

Multilaboratorio

3 7 Promedio

Cementos adicionados. Fluidez del mortero constante Laboratorio individual

3 7 28 Promedio

Multilaboratorio

3 7 28 Promedio

Cementos de mampostería. Fluidez del mortero constante. Laboratorio individual

7 28

Coeficiente de variación 1 s % (A)

Rango aceptable de los resultados del ensayo d2s % (A)

4,0 3,6 3,8 6,8 6,4 6,6

11,3 10,2 10,7 19,2 18,1 18,7

4,0 3,8 3,4 3,8 7,8 7,6 7,4 7,6

11,3 10,7 9,6 10,7 22,1 21,5 20,9 21,5

7,9 22,3 7,5 21,2 Promedio 7,7 21,8 11,8 33,4 Multilaboratorio 7 28 12,0 33,9 Promedio 11,9 33,7 (A) Estos números representan respectivamente, los límites (1s%) y (d2s%), descritos en la norma ASTM C670.

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