NORMA TÉCNICA COLOMBIANA
NTC 1294 1994-06-15
INGENIERÍA CIVIL Y ARQUITECTURA. MÉTODO DE ENSAYO PARA DETERMINAR LA EXUDACIÓN DEL CONCRETO
E:
STANDARD CONCRETE
TEST
METHOD
FOR
CORRESPONDENCIA:
esta norma es equivalente a ASTM C 232-92
DESCRIPTORES:
ensayo; ensayo concreto.
BLEEDING
una su
de
OF
armonización antecedente
exudación;
I.C.S.: 91.100.30
Editada por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC) Apartado 14237 Bogotá, D.C. Tel. 3150377 Fax 2221435
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Primera actualización Editada 2001-07-23
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA
NTC 1294 (Primera actualización)
INGENIERÍA CIVIL Y ARQUITECTURA. MÉTODO DE ENSAYO PARA DETERMINAR LA EXUDACIÓN DEL CONCRETO
0.
Esta norma coincide con la ASTM C 232-92
1.
ALCANCE
1.1 Estos métodos de ensayo tienen por objeto determinar la cantidad relativa de agua de mezclado que exudará de una muestra de concreto fresco. Se incluyen dos métodos de ensayo, los cuales difieren básicamente en el grado de vibración al que se somete la muestra. 1.2 Los dos métodos de ensayo no arrojan los mismos resultados cuando se ensayan muestras de concreto de la misma bachada. Cuando se comparan varios concretos, todos los ensayos deben realizarse usando el mismo método, y si las "bachadas" son de peso unitario similar, la masa de la muestra no debe diferir por más de 1 kg. 1.3 Los valores se regirán de acuerdo con el Sistema Internacional de Unidades. NTC 1000 Metrología. 1.4 Esta norma no pretende señalar todos los problemas de seguridad, asociados con su uso. Es responsabilidad del usuario establecer las prácticas de seguridad y salud, y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reglamentarias. 2.
NORMAS QUE DEBEN CONSULTARSE
Las siguientes normas contienen disposiciones que, mediante la referencia dentro de este texto, constituyen la integridad del mismo. En el momento de la publicación eran válidas las ediciones indicadas. Todas las normas están sujetas a actualización, los participantes, mediante acuerdos basados en esta norma, deben investigar la posibilidad de aplicar la última versión de las normas mencionadas a continuación. NTC 454:1998, Hormigón fresco. Toma de muestras. NTC 1377:1994, Hormigón. Elaboración y curado de muestras en el laboratorio. NTC 1926:1995, Hormigón. Determinación de la masa unitaria, rendimiento y contenido de cemento y aire. 1
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NTC 1294 (Primera actualización)
ASTM C 670, Practice for Preparing Precision and Bias Statements for Test Methods for Construction Materials. 3.
SIGNIFICADO Y USO
3.1 Esta norma proporciona los procedimientos para la determinación del efecto de las variables como composición, tratamiento, ambiente, u otros factores sobre la exudación del concreto. También se puede usar para determinar la conformidad de un producto o tratamiento con un requisito relacionado con su efecto en la exudación del concreto. 3.2
MÉTODO A
La muestra se compacta solamente con varilla y se ensaya sin perturbación adicional, simulando así las condiciones en las cuales el concreto, después de colocado, se somete a vibración intermitente. 3.3
MÉTODO B
La muestra se compacta por vibración y se ensaya con períodos adicionales de vibración, simulando así las condiciones en las cuales el concreto, después de colocado, se somete a vibración intermitente. MÉTODO A - MUESTRA COMPACTADA POR APISONAMIENTO 4.
APARATOS
4.1 Recipiente. Un recipiente cilíndrico de aproximadamente 14 l, con un diámetro interno de 254 mm ± 6,4 mm y una altura interior de 279 mm ± 6,4 mm. El recipiente se debe elaborar con una lámina metálica que tenga un calibre entre Nº 10 y Nº 12 (3,6 mm a 2,8 mm) y se debe reforzar externamente alrededor del borde superior con una banda de metal de 38 mm de ancho, calibre entre Nº 10 y Nº 12 (3,6 mm a 2,8 mm); el interior debe ser suave y libre de corrosión, recubrimientos o lubricantes. 4.2 Báscula, de capacidad suficiente para determinar la masa requerida con una precisión de 0,5 %. 4.3
Pipeta o instrumento similar, para retirar el agua libre del espécimen ensayado.
4.4 Vaso graduado de 100 ml de capacidad, para recolectar y medir la cantidad de agua extraída. 4.5 Varilla de compactación. Una varilla cilíndrica lisa de acero, con diámetro de 16 mm y aproximadamente 600 mm de longitud, que tenga la punta de apisonamiento redondeada hemisféricamente con diámetro de 16 mm. 4.6 Vaso de precipitado metálico (opcional). Un vaso de precipitado metálico de 1 000 ml para recolectar el agua exudada y el sedimento (véase la Nota 1). 4.7 Balanza (Opcional). Una balanza con sensibilidad de 1 g para determinar la masa del agua exudada y sedimento. 2
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4.8 Estufa (Opcional). Una estufa eléctrica pequeña u otra fuente de calor para evaporar el agua decantada (véase la Nota 1). Nota 1. Los aparatos presentados en los numerales 4.6, 4.7 y 4.8 serán requeridos si el procedimiento de medida de la cantidad de agua exudada recuperada implica pesaje, evaporación y repesaje.
5.
ESPÉCIMEN DE ENSAYO
5.1 Para concreto elaborado en laboratorio, se prepara como se describe en la NTC 1377; para concreto elaborado en obra, se toman muestras como se describe en la NTC 454. Los aparatos descritos en este método de ensayo, se pueden usar con muestras de concreto que contengan cualquier tamaño de agregado, inclusive un tamaño máximo nominal de 50 mm. El concreto que contenga agregado de tamaño máximo nominal mayor de 50 mm, se debe pasar en húmedo sobre un tamiz de 37,5 mm y el ensayo se debe realizar sobre una porción de la muestra que pase a través del tamiz. 5.2 Se llena el recipiente con el concreto de acuerdo con la NTC 1926, pero sólo se debe llenar hasta una altura de 254 mm ± 3,2 mm. Se nivela la superficie superior del concreto hasta obtener una superficie razonablemente suave con la mínima cantidad de alisado. 6.
PROCEDIMIENTO
Durante el ensayo se mantiene la temperatura ambiente entre 18 ºC y 24 ºC. Inmediatamente después de alisar la superficie del espécimen, se registra el tiempo y se determina la masa del recipiente y su contenido. Se coloca el espécimen y el recipiente en una plataforma nivelada o en un piso libre de vibración, y se cubre el recipiente para prevenir la evaporación del agua de exudación. Se mantiene la cubierta en su lugar durante el ensayo, excepto al retirar el agua; se extrae (con una pipeta u otro instrumento similar) el agua que se ha acumulado en la superficie, a intervalos de 10 min durante los primeros 40 min, y después en intervalos de 30 min hasta que cese la exudación. Para facilitar la recolección del agua de exudación, se inclina cuidadosamente el recipiente colocando una cuña de aproximadamente 50 mm de espesor bajo uno de los lados del recipiente 2 min antes, cada vez que se va a retirar el agua. Luego de retirar el agua se regresa el recipiente a una posición nivelada sin sacudirlo. Después de cada extracción, se traslada el agua a un recipiente gradado de 100 ml. Luego de cada traslado se registra la cantidad de agua acumulada. Cuando sólo se desee determinar el volumen total de exudación, el procedimiento periódico de remoción se puede omitir y la totalidad del agua se debe retirar en una sola operación. Si se desea determinar la masa del agua de exudación y excluir el material diferente al agua, se decanta cuidadosamente el contenido del cilindro en un vaso de precipitado metálico. Se determina y registra la masa del vaso de precipitado y su contenido. Se seca el vaso de precipitado y su contenido hasta obtener masa constante, y se registra la masa final. La diferencia entre las dos masas, D, es igual a la masa del agua exudada. Si se desea, se puede calcular la masa del sedimento, determinando inicialmente la masa de tara del vaso de precipitado. 7.
CÁLCULO
7.1
El volumen de agua de exudación por unidad de superficie, V, se calcula como sigue: V = V1 / A
3
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Donde: V1
=
volumen de agua de exudación en ml, medida durante el intervalo de tiempo seleccionado, y
A
=
área de concreto expuesto, en cm2
La tasa comparativa de exudación se puede determinar mientras el ensayo se desarrolla, comparando el volumen de agua de exudación para cada intervalo igual de tiempo. 7.2 El agua exudada acumulada, expresada como un porcentaje del contenido neto de agua de mezcla dentro del espécimen de ensayo, se calcula como sigue: C = (W / M) x S Exudación % = (D / C) x 100
Donde: C
=
masa de agua en el espécimen de ensayo, en gramos
M
=
masa total de la "bachada", en kilogramos
W
=
agua neta de mezcla (la cantidad total de agua menos el agua absorbida por los agregados), en kilogramos
S
=
masa de la muestra, en gramos
D
=
masa del agua de exudación, en gramos, o volumen total extraído del espécimen evaluado en centímetros cúbicos multiplicado por 1 g/cm³. MÉTODO B. MUESTRA COMPACTADA POR VIBRACIÓN
8.
APARATOS
8.1
MESA VIBRANTE
Se debe proveer una mesa sobre la cual se montará el recipiente lleno. La mesa deberá estar equipada con un dispositivo apropiado para que los períodos intermitentes de vibración, duración, frecuencia y amplitud reproducibles, sean impartidos al recipiente del espécimen como está especificado en la sección 8 (véase la Figura 1). Se conseguirá la vibración adecuada con un motor eléctrico de 93 W (vatios) conectado a la mesa, a cuyo eje se ajusta, mediante un tornillo, una pequeña masa excéntrica de aproximadamente 110 g. La masa excéntrica se deberá fabricar con material laminado en frío de acuerdo con los detalles y dimensiones mostrados en la Figura 2. El orificio a través de la masa excéntrica es de un tamaño apropiado para acomodar el eje del motor. La mesa debe estar apoyada en soportes de caucho sobre una placa de concreto. La placa de concreto debe estar separada del piso por una capa de corcho como se muestra en la Figura 2.
4
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Figura 1. Plataforma de vibración y regulación del motor
11,43
33.02
correa
3,81
43,81
60,96 Vista superior
1,55
4,92
Detalles del peso no balanceado (0,10 daN) 33,02
31,75 AC motor 1/8 HP 115 V 1 PH 60 ciclos 1725 R.P.M.
Correa
3,175
mariposa
Ø 1,11
9,53
35,56
Eje motor Ø 1,31
Caucho 4,445
Perno Ø 0,95
13,01
3,173
Concreto
10,16 Corcho 10,16 60,96 Vista lateral
1,91 43,18 Vista frontal
Figura 2. Detalle de la plataforma de vibración
5
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 8.2
NTC 1294 (Primera actualización)
TEMPORIZADOR
Un dispositivo de encendido y apagado por medio del cual se puedan regular los períodos de vibración dados a la mesa y al espécimen, de acuerdo con las especificaciones de la sección 8. 8.3
RECIPIENTE
Se debe proveer un recipiente de acero de 292 mm de diámetro en la parte superior, 279 mm de diámetro en la parte inferior y 282 mm de altura, con tapa del mismo material. El recipiente y la tapa deben estar de acuerdo con los detalles dados en la Figura 3. 8.3.1 El resto de los aparatos es idéntico al dado para el método A.
4 orejetas que se deslizan dentro del recipiente
38,1 6,35
A
3,81
1,905
A' 1,27
3,81
31,75 Sección A - A'
Vista superior
29,21 1,27
6,35
0,3175
28,2575
24,765
27,94 Recipiente de exudación
Figura 3.
9.
CICLO DE VIBRACIÓN
9.1 El ciclo de vibración debe ser como sigue: encendido por 3 s, apagado por 30 s. Sin embargo, debido a la inercia del motor, después de apagado, el período de vibración perceptible es aproximadamente 7 s. 10.
ESPÉCIMEN DE ENSAYO
10.1
La muestra se preparará como se describe para el método A.
10.2 La muestra se debe colocar en el recipiente a una profundidad de aproximadamente la mitad del diámetro promedio del recipiente; el tamaño de la muestra se puede regular mejor por masa. Una muestra que pese 20,4 kg ± 0,5 kg normalmente cumple los requisitos para los aparatos descritos anteriormente. 6
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NTC 1294 (Primera actualización)
11.
PROCEDIMIENTO
11.1
COMPACTACIÓN DEL ESPÉCIMEN DE ENSAYO
Se compacta la muestra en el recipiente por medio de vibración, el tiempo requerido para lograr el grado deseado de compactación. Se considera que se ha aplicado suficiente vibración tan pronto como la superficie del concreto aparezca relativamente lisa. Se suspende la compactación a la primera aparición de agua libre que segrega el concreto, indicada por la formación de brillo de agua en la superficie. Para algunas mezclas, inusualmente húmedas o plásticas, no se necesitará mayor esfuerzo de compactación que el suministrado por la colocación de la muestra en el recipiente, el manejo del recipiente durante las operaciones de determinación de la masa y su ubicación en la mesa para ensayo. 11.2
VIBRACIÓN INTERMITENTE
Se coloca la tapa sobre el recipiente y éste sobre la mesa vibratoria. Se ajusta la tapa sobre el recipiente, se registra el tiempo y se enciende el motor. Se continúa la vibración intermitente por 1 h. 11.3
DETERMINACIÓN DEL AGUA DE EXUDACIÓN
Los períodos intermitentes de vibración no permiten la determinación del agua de exudación en un número de intervalos de tiempo diferente. Se determina el volumen total de agua de exudación como se describió para el método A. 12.
CÁLCULO
12.1
El porcentaje de agua de exudación se calcula como se describió para el método A.
13.
PRECISIÓN Y SESGO
13.1
MÉTODO A
No hay datos disponibles para evaluar directamente la precisión del método A. Sin embargo, hay razones para creer que la precisión del método A, es al menos tan buena como la del método B. Los valores dados para el método B se pueden usar como límites máximos de precisión para el método A. 13.2
MÉTODO B
Se ha encontrado que la desviación estándar de un solo operario por día y por "bachada" es 0,71 % para un intervalo de exudación de 0 % a 10 %; 1,06 % para un intervalo de exudación de 10 % a 20 % y 1,77 % para más del 20 %. Por lo tanto, los resultados de dos ensayos realizados apropiadamente por el mismo operario el mismo día, sobre diferentes "bachadas" de la misma mezcla, no debe diferir por más del 2,0 % (d2s) para un intervalo de exudación de 0 % a 10 %; 3,0 % para un intervalo de 10 % a 20 % y 5 % para más del 20 % (véase la nota 2). Nota 2. Estos números representan, respectivamente, los límites (1s) y (d2s) descritos en la norma ASTM C 670.
7
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 13.3
NTC 1294 (Primera actualización)
SESGO
Los métodos de ensayo no tienen sesgo porque los valores determinados se pueden definir únicamente en términos de métodos de ensayo. DOCUMENTO DE REFERENCIA AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. Standard Test Methods for Bleeding of Concrete. Philadelphia, 1992, p (ASTM C232).
8
PRÓLOGO
El Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC, es el organismo nacional de normalización, según el Decreto 2269 de 1993. El 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 1294 (primera actualización) fue ratificada por el Consejo Directivo el 94-06-15 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 369901 Concretos, mortero y agregados. ACERÍAS PAZ DEL RÍO S. A. ACOL QUÍMICOS LTDA. ASOCIACIÓN COLOMBIANA DE PRODUCTORES DE CONCRETOASOCRETO ASOCIACIÓN DE PRODUCTORES DE AGREGADOS PÉTREOS DE LA SABANA DE BOGOTÁ BALDOSINES GRANITEX LTDA. CALLE BOTERO CÁMARA COLOMBIANA DE LA CONSTRUCCIÓN-ANTIOQUIA CÁMARA COLOMBIANA DE LA CONSTRUCCIÓN-PRESIDENCIA CANTERAS Y ARENERAS SAN ANTONIO S. A. CEMENTOS DEL NARE S. A. CEMENTOS DIAMANTE DE BUCARAMANGA S. A. CEMENTOS DIAMANTE S. A. CIC CONCRETOS INDUSTRIALES COLOMBIANOS CIEMCO LTDA. CIENCO LTDA. Y CÍA COLOMBIANA DE RESINAS LTDA.
COMPAÑÍA COLOMBIANA DE TENSIONAMIENTO S. A. COMPAÑÍA DE CEMENTOS ARGOS S. A. COMPAÑÍA DE ELECTRICIDAD Y GAS CUNDINAMARCA S. A. CONSEJO COLOMBIANO DE SEGURIDAD CONSTRUCTODO LTDA. CONSTRUIMOS EL FUTURO DE COLOMBIA CORPORACIÓN AUTÓNOMA REGIONAL DE CAUCA CORPORACIÓN EDUCATIVA UNIVERSIDAD DE MEDELLÍN EMPRESA DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO DE BOGOTÁ EMPRESA DE ENERGÍA DE BOGOTÁ EMPRESAS MUNICIPALES DE CALI EMPRESAS PÚBLICAS DE MEDELLÍN ESCUELA COLOMBIANA DE INGENIERÍA INDUSTRIA DE CONCRETO CENTRIFUGADO LTDA. INDUSTRIAS E INVERSIONES SAMPER S. A. INDUSTRIAS TECNOCONCRETO DE COLOMBIA S. A. INMUNIZADORA SERVE S. A.
INSTITUTO COLOMBIANO DE PRODUCTORES DE CEMENTO INSTITUTO DE ENSAYOS E INVESTIGACIONES INSTITUTO NACIONAL DE VIVIENDA DE INTERÉS SOCIAL Y REFORMA URBANA INTERCONEXIÓN ELÉCTRICA S. A. JIMÉNEZ POSADA Y CÍA LTDA. MINISTERIO DE OBRAS PÚBLICAS PEDRO GÓMEZ Y CÍA. POLITÉCNICO COLOMBIANO-JAIME ISAZA CADAVID PRECONCRETOS S. A. PRETENSADOS BOGOTÁ LTDA. PRODUCTOS I.P.B. LTDA. SENA-REGIONAL ARMENIA
SILICAL LTDA. SOCIEDAD COLOMBIANA DE INGENIEROS SUPERINTENDENCIA DE INDUSTRIA Y COMERCIO TITÁN MANUFACTURAS DE CEMENTO S. A. TUBOS DE OCCIDENTE LTDA. TUBOS MOORE S. A. UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA UNIVERSIDAD DEL CAUCA UNIVERSIDAD DEL VALLE UNIVERSIDAD EAFIT UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER UNIVERSIDAD LIBRE
Además de las anteriores, en Consulta Pública el Proyecto se puso a consideración de las siguientes empresas: ASOCRETO CEMENTOS BOYACÁ CENTRAL DE MEZCLAS CONCRETO S. A. CONCRETOS BOGOTÁ LTDA. CONCRETOS DIAMANTE CONCRETOS PREMEZCLADOS S. A.
PONCE DE LEÓN ASOCIADOS METROCONCRETO S. A. SIKA ANDINA TECNOCONCRETO TOXEMENT S. A. UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
El ICONTEC cuenta con un Centro de Información que pone a disposición de los interesados normas internacionales, regionales y nacionales. DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN
