NTP 339.216 2007

NORMA NORMA TÉCNI TÉCNICA CA PERUANA Comisión de Reglamentos Técnicos y Comerciales-INDECOPI Calle de La Prosa 138, San Borja (Lima 41) Apartado 145

NTP 339.216 339.216 2007 Lima, Perú

HORMIGÓN (CONCRETO). (CONCRETO). Método para la utilización de cabezales con almohadillas de neopreno en el ensayo de resistencia a la compresión de cilindros de concreto endurecido CONCRETE. Standard practice for use of unbonded caps in determination of compressive strength of hardened concrete cylinders Esta Norma Técnica Peruana adoptada por el INDECOPI está basada en la Norma ASTM C1231/C1231M00e1 Standard Practice for Use of Unbonded Caps in Determination of Compressive Strength of Hardened Concrete Cylinders, Derecho de autor de ASTM International, 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428, USA. –Reimpreso por autorización de ASTM International

2007-08-08 1ª Edición

R.0076-2007/INDECOPI-CRT. R.0076-2007/INDECOPI- CRT. Publicada el 2007-08-29 Precio basado en 13 páginas I.C.S.: 91.100.30, 81.080 ESTA NORMA ES RECOMENDABLE RECOMENDABLE Descriptores: Capas, cilindros de refrentado, resistencia a la compresión, cojin, resistencia, sistemas de refrentado, almohadillas, refrentado elastomerito, neopreno

ÍNDICE página ÍNDICE

i

PREFACIO

ii

1.

OBJETO

1

2.

REFERENCIAS NORMATIVAS

1

3.

CAMPO DE APLICACIÓN

2

4.

DEFINICIONES

2

5.

SIGNIFICADO Y USO

3

6.

MATERIALES Y APARATOS

3

7.

ESPECIMENES DE ENSAYO

6

8.

PROCEDIMIENTO

6

9.

CALIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE CAPEO POR EMBONADO Y VERIFICACIÓN DEL RE-USO DE COJINES 8

10.

CÁLCULOS

10

11.

ANTECEDENTE

11

ANEXO A

12

i

PREFACIO

A.

RESEÑA HISTÓRICA

A.1 La presente Norma Técnica Peruana ha sido elaborada por el Comité Técnico de Normalización de Agregados, Hormigón (Concreto), Hormigón Armado y Hormigón Pretensado, mediante el Sistema 2 u Ordinario, durante los meses de enero a mayo del 2007, utilizando como antecedente a la norma ASTM C1231/C1231M-00e1 Standard Practice for Use of Unbonded Caps in Determination of Compressive Strength of Hardened Concrete Cylinders. A.2 El Comité Técnico de Normalización de Agregados, Hormigón (Concreto), Hormigón Armado, Hormigón Pretensado, presentó a la Comisión de Reglamentos Técnicos y Comerciales -CRT-, con fecha 2007-05-03, el PNTP 339.216:2007 , para su revisión y aprobación, siendo sometido a la etapa de Discusión Pública el 2007-06-09. No habiéndose presentado observaciones fue oficializado como Norma Técnica Peruana NTP 339.216:2007 HORMIGÓN (CONCRETO). Método para la utilización de cabezales con almohadillas de neopreno en el ensayo de resistencia a la compresión de cilindros de concreto endurecido , 1ª Edición, el 29 de agosto de 2007. Esta Norma Técnica Peruana fue tomada en su totalidad de la ASTM C1231/C1231M-00e1. La presente Norma Técnica Peruana presenta cambios editoriales referidos principalmente a terminología empleada propia del idioma español y ha sido estructurada de acuerdo a las Guías Peruanas GP 001:1995 y GP 002:1995. A.3

B. INSTITUCIONES QUE PARTICIPARON EN LA ELABORACIÓN DE LA NORMA TÉCNICA PERUANA Secretaría

Asociación de Productores de Cemento - ASOCEM

Presidente

Manuel Gonzáles de la Cotera Scheirmüller - ASOCEM

Secretaria

Vanna Guffanti Parra

ii

ENTIDAD

REPRESENTANTE

ASOCEM

Manuel Gonzales de la Cotera

CORPORACIÓN ACEROS AREQUIPA S.A.

Víctor Granados Rivas

CEMENTOS PACASMAYO S.A.A.

Rosaura Vásquez A.

DURACRETO S.A.

Manuel Tami Puell Manuel Tami Olivares

FIRTH INDUSTRIES PERU S.A.

Violeta Noriega Meza David Quispe Luyo

PREMIX S.A.

Carlos Forero

QUÍMICA SUIZA S.A.

Milan Pejnovic

UNICON

José Alvarez Cangahuala

CONSULTOR INDEPENDIENTE

Juan Avalo

CONSULTOR INDEPENDIENTE

Ana Biondi

MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNICACIONES – Oficina de Apoyo Tecnológico

Mario Gamarra

MINISTERIO DE VIVIENDA, CONSTRUCCIÓN Carlos Carbajal Catacora Y SANEAMIENTO ARPL TECNOLOGÍA INDUSTRIAL S.A.

Wilfredo Quintana

CIP-CAPÍTULO DE CIVILES

Enrique Rivva López

PUCP

Julia Mendoza Urquiaga Gladys Villa García

UNI

Ana Torre Carrillo Rafael Cachay Huaman

URP

Enriqueta Pereyra Salardi Liliana Chavarria

SENCICO

Vanna Guffanti

---oooOooo--iii

NORMA TÉCNICA PERUANA

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HORMIGÓN (CONCRETO). Método para la utilización de cabezales con almohadillas de neopreno en el ensayo de resistencia a la compresión de cilindros de concreto endurecido 1.

OBJETO

1.1 Esta Norma Técnica Peruana establece los requisitos para un sistema de refrentado usando almohadillas para ensayar cilindros de concreto moldeados de conformidad con las NTP 339.033 ó NTP 339.183. 1.2 Las capas de embonado no van a ser usadas para la aceptación de ensayos de concreto con resistencias a la compresión inferiores a 10 MPa o superiores a 85 MPa.

2.

REFERENCIAS NORMATIVAS

Las siguientes normas contienen disposiciones que al ser citadas en este texto, constituyen requisitos de esta Norma Técnica Peruana. Las ediciones indicadas estaban en vigencia en el momento de esta publicación. Como toda Norma está sujeta a revisión, se recomienda a aquellos que realicen acuerdos en base a ellas, que analicen la conveniencia de usar las ediciones recientes de las normas citadas seguidamente. El Organismo Peruano de Normalización posee, en todo momento, la información de las Normas Técnicas Peruanas en vigencia.

2.1

Normas Técnicas Peruanas

2.1.1

NTP 339.033:1999

HORMIGÓN (CONCRETO). Método de ensayo para la elaboración y curado de probetas cilíndricas de concreto en obra


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2.1.2

NTP 339.034:1999

HORMIGÓN (CONCRETO). Método de ensayo para el esfuerzo a la compresión de muestras cilíndricas de concreto

2.1.3

NTP 339.183:2003

HORMIGÓN (CONCRETO). Práctica normalizada para la elaboración y curado de especímenes de hormigón (concreto) en el laboratorio

2.1.4

NTP 339.037:2003

HORMIGÓN (CONCRETO). Práctica normalizada para el refrentado de testigos cilíndricos de hormigón (concreto)

2.2

Normas Técnicas de Asociación

2.2.1

ASTM D 2000:2006a

Standard Classification System for Rubber Products in Automotive Applications

2.2.2

ASTM D 2240:2005

Standard Test Method for Rubber Property— Durometer Hardness

3.

CAMPO DE APLICACIÓN

Esta Norma Técnica Peruana se aplica a cilindros de concreto endurecido.

4.

DEFINICIONES

4.1

Definición de términos específicos a esta Norma Técnica Peruana.

4.1.1

cojín: Cojín elástico de embonado.


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4.1.2

capa de embonado: Tapa metálica de retención y cojín elástico.

5.

SIGNIFICADO Y USO

5.1 Esta NTP provee el uso de un sistema de almohadillas para el refrentado de cilindros de concreto endurecido para los ensayos elaborados de conformidad con las NTP 339.033 ó NTP 339.183 en reemplazo del sistema de refrentado convencional descrito en la NTP 339.037. 5.2 Los cojines elásticos se deforman con la carga inicial para adecuarse al contorno de los terminales del cilindro y son sujetados de separación lateral en forma excesiva por las placas y los anillos de metal para proporcionar una distribución uniforme de cargas en los cabezales de la máquina de ensayo a los terminales o extremos de los cilindros de morteros o concretos.

6.

MATERIALES Y APARATOS

6.1 Se precisa la adquisición de materiales y equipos necesarios para producir en los terminales de referencia de los cilindros que tengan conformidad con los requisitos de planitud de la NTP 339.034 y los requisitos de la NTP 339.037. Esto puede incluir equipo de molienda o materiales de refrentado y equipo para producir una pasta neta de cemento, yeso plástico de alta resistencia, o capas de mortero de azufre. 6.2

Cojines elásticos

6.2.1 Los cojines tendrán 13 mm ± 2 mm de espesor y el diámetro no será más pequeño en 2 mm que el diámetro interior del anillo de retención. 6.2.2 Los cojines serán fabricados de polycloropreno (Neopreno) que cumplan los requisitos de la clasificación ASTM D 2000 como sigue:


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Durómetro Shore A 50 60 70

Clasificación ASTM D 2000 Línea reclamo M2BC514 M2BC614 M2BC714

La tolerancia de la dureza del durómetro Shore A es ± 5. La Tabla 1 provee los requisitos para el uso de capas hechas de un material que cumpla los requisitos de la clasificación ASTM D 2000, indicada. 6.2.3 Otros materiales elásticos que cumplan los requisitos de desempeño de los ensayos de calificación del capítulo 9 serán permitidos. 6.2.4

Los cojines elásticos serán adquiridos con la siguiente información:

6.2.4.1

Nombre del fabricante o proveedor,

6.2.4.2

La dureza Shore A, y

6.2.4.3 El rango aplicable de resistencia a la compresión de la Tabla 1 ó de calificación del ensayo. 6.2.5 El usuario mantendrá un registro indicando la data de los cojines en servicio, la dureza del cojín y el número de usos a los que fueron sometidos. 6.3 Accesorios de retención, serán fabricados de metal que provean durable y repetido uso (Nota 1). La cavidad del accesorio de metal tendrá una profundidad de al menos dos veces el espesor del cojín. El diámetro del lado interno de los anillos de detención no serán menores que 102 % o mayores que 107 % el diámetro del cilindro. Las superficies del accesorio de metal en contacto con los bloques de carga de la máquina de ensayo serán planas dentro 0,05 mm. Las superficies de sustentación de los accesorios no tendrán surcos, rugosidades mayores que 0,25 mm de profundidad o mayores que 32 mm 2 en área superficial. NOTA 1: Los accesorios hechos de acero y algo de aleación de aluminio han sido indicados como aceptables. Los anillos de retención que han sido usados con éxito con cojines de neopreno de 13 mm se muestran en la Figura 1. El diseño del retenedor y los metales usados están sujetos al desempeño y requisitos de aceptación del capítulo 9.


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FIGURA 1 – Ejemplo del anillo de sello de retención para cilindros de 150 mm a 300 mm (No obligatorio)


7.

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ESPECIMENES DE ENSAYO

7.1 Los especimenes de ensayo serán de 150 mm por 300 mm o de 100 mm por 200 mm elaborados de conformidad con las NTP 339.033 o NTP 339.183. Ningún terminal o extremo de un cilindro se apartará de la perpendicularidad al eje por más que 0,5 º (aproximadamente equivalente a 3 mm en 300 mm). El diámetro individual de un cilindro no debe diferir de otro por más del 2 % . NOTA 2: Un método de medida de la perpendicularidad de los terminales de los cilindros es colocar un cuadrado de sección recta a cualquier diámetro y medir la salida de la lámina más larga de un elemento de la superficie cilíndrica. Un método alternativo es colocar el terminal del cilindro sobre una superficie plana y soportar el cuadrado sobre esta superficie.

TABLA 1 - Requisitos para el uso de los cojines de Polycloropreno (neopreno) RC Cil Dureza Shore A Calificación de Máximo re-usos MPa ensayo requerido 10 a 40 50 Ninguno 100 17 a 50 60 Ninguno 100 28 a 50 70 Ninguno 100 50 a 80 70 Requerido 50 Mayor que 80 - No permitido -El máximo número de re-usos será menor si el cojín se desgasta, agrieta o fractura. Véase Nota 6. 7.2 Las depresiones bajo una espátula de borde recto medido con un dispositivo idóneo en cualquier diámetro no excederá en 5 mm. Si los extremos del cilindro no cumplen esta tolerancia, el cilindro no será ensayado a menos que las irregularidades sean corregidas por corte o aserrado.

8.

PROCEDIMIENTO

8.1 Las almohadillas de neopreno de embonado serán permitidas a ser usadas sobre uno o ambos extremos del cilindro en lugar de una capa o capas que cumplan la NTP 339.037, debiéndose probar que ellos cumplen los requisitos del capítulo 6.


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8.2 Examinar los cojines por el excesivo desgaste o deterioro (Nota 6). Reemplazar los cojines fracturados o agrietados que excedan los 10 mm de longitud sin importar la profundidad. Insertar los cojines en los anillos de retención antes que ellos sean colocados sobre el cilindro (Nota 3). NOTA 3: Algunos fabricantes recomiendan el sacar el polvo de los cojines y de los extremos del cilindro con polvo de almidón o talco de maíz antes de la prueba. NOTA 4: Precaución: En los cilindros de concreto ensayados con almohadillas de neopreno la ruptura será más violenta que aquellos que no tienen dichas almohadillaa. Como medida de precaución la máquina de ensayo de los cilindros deberá ser equipada con una rejilla de protección. En adición, algunos usuarios han reportado daños a las máquinas de prueba debido al lanzamiento repentino de la energía almacenada en los cojines elásticos.

8.3 Centrar la almohadillas o almohadillas sobre los cilindros y colocar el cilindro sobre el bloque de carga inferior de la máquina de ensayo. Simultáneamente alinear los ejes del cilindro con el centro de gravedad de la máquina de ensayo y centrárlo con el bloque superior que se asienta en una esfera de metal a fin de tener una rotación libre para alcanzar un asentamiento uniforme manualmente. Luego de la aplicación de carga, pero antes de alcanzar el 10 % de la resistencia anticipada, controlar que el eje del cilindro esté vertical con una tolerancia de 3,2 mm en 300 mm y que los extremos del cilindro estén centrados con los círculos de retención. Si el alineamiento indicado no cumple con este requisito, detener la carga y chequear el cumplimiento indicado en 7.1, y proceder al re-centrado del espécimen. Aplicar nuevamente la carga y controlar el centrado y alineamiento de la probeta. Es permisible hacer una pausa para controlar el alineamiento del cilindro. 8.4 Completar la aplicación de carga, rotura, cálculos y reporte de resultados de conformidad con la NTP 339.034. NOTA 5: Debido a la violenta reacción de la energía almacenada en los cojines, la forma de la fractura de especimenes raramente exhibirá un tipo cónico que es el de los cilindros refrentados y los esquemas de tipos de fractura de la NTP 339.034 no están descritos para este sistema. Ocasionalmente, los cilindros refrentados con almohadillas de neopreno pueden desarrollar roturas iniciales, pero continuar resistiendo al incremento de cargas. Por esta razón los cilindros deben ser ensayados hasta la rotura total.


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9. CALIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE REFRENTADO POR SISTEMA DE ALMOHADILLAS O COJINES Y VERIFICACIÓN DEL RE-USO DE COJINES 9.1 En la Tabla 1 se especifica la condición en la cual almohadillas de polycloropreno (Neopreno) deben ser calificadas bajo esta sección dependiendo de la resistencia del concreto y de la dureza Shore A del cojín. Las almohadillas hechas de otro material no elástico deben ser calificados usando el procedimiento de esta sección. 9.2 Cuando el ensayo de calificación es requerido deberá ser realizado por el cliente y el usuario de las almhadillas de neopreno. El usuario deberá portar una copia del reporte del ensayo de calificación actualizado para demostrar el cumplimiento con esta NTP. Véase A1.1. 9.3 La resistencia a la compresión de los cilindros ensayados con almohadillas de neopreno serán comparadas con aquellos cilindros ensayados con terminales lisos o refrentados para cumplir los requisitos de la NTP 339.034 y NTP 339.037. 9.4 Para ser aceptables, los ensayos deberán demostrar que con un 95 % de nivel de confianza ( α = 0,05), la resistencia promedio obtenida usando el sistema de almohadillas de neopreno no es menor que el 98 % del promedio de resistencias de los cilindros similares refrentados o alisados de conformidad con 9.3. 9.4.1 Cuando sea requerido, el ensayo de calificación será realizado antes de usar el sistema de almohadillas de neopreno en ambos niveles de resistencia anticipada (superior e inferior) a fin de establecer un rango aceptable de resistencias del cilindro para su uso. Los ensayos de calificación de conformidad con apartado 9.5 serán hechos sobre el uso inicial de una almohadilla o cojín a ambos niveles de resistencia anticipada (superior e inferior) a fin de establecer un rango aceptable de resistencia del cilindro para su uso. En la práctica los cilindros individuales no tendrán resistencias mayores que un 10 % que el nivel superior, ni menores que el 10 % de las resistencias más bajas calificadas o especificadas en Tabla 1 Los ensayos de calificación serán repetidos siempre que haya un cambio en el diseño o dimensiones de los círculos de retención o cuando haya un cambio en la composición del cojín o su espesor, o cuando cambia la dureza Shore A por más de 5 unidades. Los ensayos de calificación iniciales incluirán la verificación después que se especifique el número de re-usos y que el cojín cumple los requisitos indicados en 8.4.


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9.4.2 Cuando los ensayos son realizados para establecer un número permisible de re-usos que exceden la Tabla 1, sólo aquellos ensayos o re-usos que están dentro los 14 MPa del nivel de resistencia superior a ser calificado será incluido en el conteo de re-usos. Los laboratorios deberán mantener registrados el número de re-usos del cojín. NOTA 6: La vida del cojín dependerá de la dureza y tipo de material de fabricación, la resistencia del concreto, la diferencia entre el diámetro exterior del cilindro y el diámetro interior del círculo de retención, la aspereza y rugosidad de los extremos del cilindro y otros factores. Basados en informaciones valederas, el escofinado o abrasión del perímetro del cojín es normal, con tal de no reducir el espesor del mismo alrededor del perímetro. Las grietas o fracturas en el cojín son reportadas como material que reduce las resistencias de los cilindros. Remplazar los cojines con fracturas mayores de 3/8 de pulg en longitud sin importar la profundidad (Véase 8.2).

9.5 cojín

Preparación de especimenes para calificación y ensayos de re-uso del

9.5.1 Se harán pares de cilindros individuales de una muestra de concreto y curados igual o cercanamente como sea posible: Un cilindro del par será ensayado luego del pulido o refrentado de conformidad con lo indicado en 9.3 y el otro será ensayado usando el sistema de almohadillas o cojines de neopreno. 9.5.2 Un mínimo de 10 pares de cilindros serán hechos de ambos niveles de resistencia superior e inferior deseado o anticipado (Nota 7). El nivel de resistencia es el promedio de 20 o más cilindros cuyas resistencias están en el rango de 7 MPa (Nota 8). Más de un par de cilindros pueden ser hechos de una muestra simple de concreto, pero los cilindros deberán contar con un mínimo de 2 muestras hechas en días diferentes para cada nivel de resistencia del concreto (Nota 9). NOTA 7: Si el refrentado convencional de la NTP 339.037 y el refrentado de especimenes por el sistemas de almohadillas producen iguales resistencias, el número de pares de cilindros que serán necesarios para demostrar el cumplimiento será de 9 a más de 60 dependiendo de la variabilidad de los resultados de los ensayos. Si los 2 sistemas de refrentado producen iguales resistencias, cerca del 10 % de laboratorios requerirán más de 60 ensayos y 10% de laboratorios requerirá 9 ensayos para demostrar el cumplimiento estadístico. NOTA 8: Notar que el rango de resistencias permitido en los ensayos de calificación para definir el nivel de resistencia es 7 MPa, pero que en el conteo del número de re-usos sólo cilindros con un rango de 14 MPa están incluidos en el conteo de re-uso. NOTA 9: Los cilindros para el ensayo de calificación pueden ser de pares de cilindros ensayados en laboratorio como operaciones de rutina y en muchas instancias, no se requerirán de tandas especiales para los ensayos de calificación.


10.

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CÁLCULOS

10.1 Para cada nivel de resistencia, calcular la diferencia en resistencias en cada par de cilindros, y evaluar el promedio de resistencias de los cilindros con capas de referencia y el promedio de resistencias de los cilindros con almohadillas de neopreno, como sigue: di = xpi – xsi

(1)

xs = (xs1 + xs2 + xs3+ … + xsn)/n xp = (xp1 + xp2 + xp3 + … + xpn)/n Donde: di

xpi xsi n xs xp

Diferencia en resistencias de un par de cilindros calculado como la resistencia de cilindros con almohadillas de neopreno menos la resistencia de cilindros preparados de conformidad con la NTP 339.037 (puede ser positivo o negativo), Resistencia del cilindro usando refrentado con almohadillas, Resistencia de cilindros usando la NTP 339.037, Número de pares de cilindros ensayados para el nivel de resistencia, Resistencia promedio de los cilindros capeados con la NTP 339.037 para un nivel de resistencia, Resistencia promedio de cilindros capeados con embonado para un nivel de resistencia.

10.2 Computarizar la diferencia promedio, d, y la desviación estándar de la diferencia, sd, para cada nivel de resistencia, como sigue: d = (d1 +d2 +...... +dn)/n

(2)

Σ(di-d)^2/(n-1)]^0,5 sd = [Σ

10.3

Para cumplir con esta práctica la siguiente relación deberá ser satisfactoria: xp = >0,98 xs + (tsd)/(n)^0,5

(3)


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Donde: T

A

Es el valor de “t de Student” para (n-1) pares y α=0,05 de la tabla siguiente: (n-1) 9 14 19 100

t (α=0,05)A 1,833 1,761 1,729 1,662

Usar interpolación lineal para otros valores de (n-1) o referirse a tablas estadísticas apropiadas.

11.

ANTECEDENTE ASTM C1231/C1231M:2000

Standard Practice for Use of Unbonded Caps in Determination of Compressive Strength of Hardened Concrete Cylinders


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ANEXO A (INFORMATIVO)

A1.

REPORTE DE MUESTRA Y CALCULOS

A1.1

Reporte de muestra

A1.1.1

Material del cojín – Lote 3742, Shore A=52, espesor 0,51 pulg .

A1.1.2

Círculo de retención – Juego A fabricación 1-87.

A1.1.3

Cilindros de concreto: Trabajo 1207, Nos. 1-10, Enero 02-05, 1987.

A1.1.4

Mortero de azufre – Lote 3420. Resistencia a la compresión 48,2 MPa.

A1.1.5

Todos los ensayos a la edad de 28 d.

A1.2

Resumen xs = 25,35 MPa xp = 25,26 MPa sd = 0,328 MPa n = 10 t = 1,833

A1.3

Cálculos – Usando la ecuación en 10.3. 3663>/= (98) (3679)+(1,833)(46,06)/(10)^0,5 3663>3632


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Métrico: 25,26>/= (0,98)(25,35) + (1,833)(0,328)/(10)^0,5 25,26>25,03 (Sistema calificado)

Pares de cilindros 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Promedio Desv. Std.

xp

Cojín de neopreno MPa 24,9 24.9 24,7 24,6 25,0 25,2 25,9 25,7 25,5 26,2 25,26 xs

Capa de azufre MPa 24,7 25,4 24,7 25,0 25,1 25,8 25,6 25,6 25,7 25,9 25,35 d

Diferencia, d MPa 0,20 -0,50 0,00 -0,40 -0,10 -0,60 0,30 0,10 -0,20 0,30 -0,09 sd 0,328

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