NORMA TÉCNICA GUATEMALTECA COGUANOR NTG 41017-h13 Método de ensayo para la determinación de la densidad del concreto estructural liviano. Esta norma es esencialmente equivalente a la norma ASTM C567-05, la cual fue revisada con el conocimiento y experiencia de los integrantes del CTN de Concreto. Adoptada Consejo Nacional de Normalización: Comisión Guatemalteca de Normas Ministerio de Economía Edificio Centro Nacional de Metrología Referencia Calzada Atanasio Azul 27-32, zona 12 Teléfonos: (502) 2247-2600 Fax: (502) 2247-2687 www.mineco.gob.gt [email protected] Índice Página 1 Objeto………………………………………………………………........ 3 2 Documentos citados …………………………………………………… 3 3 Terminología.................................................................................... 3 4 Resumen del Método de Ensayo..................................................... 4 5 Significación y Utilización......................………………..................... 4 6 Aparatos........................................................................................... 4 7 Muestreo Realización y Curado de Especímenes de Ensayo.......... 5 8 Procedimiento.....................................................…….…………….... 5 9 Cálculo............................................................................................... 7 10 Informe.............................................................................................. 7 11 Precisión y Tendencia...................................................................... 8 12 Palabras Clave................................................................................. 8 Prólogo COGUANOR La Comisión Guatemalteca de Normas (COGUANOR) es el Organismo Nacional de Normalización, creada por el Decreto No. 1523 del Congreso de la República del 05 de mayo de 1962. Sus funciones están definidas en el marco de la Ley del Sistema Nacional de la Calidad, Decreto 78-2005 del Congreso de la República. COGUANOR es una entidad adscrita al Ministerio de Economía, su principal misión es proporcionar soporte técnico a los sectores público y privado por medio de la actividad de normalización. COGUANOR, preocupada por el desarrollo de la actividad productiva de bienes y servicios en el país, ha armonizado las normas internacionales. El estudio de esta norma, fue realizado a través del Comité Técnico de Normalización de Concreto (CTN Concreto), con la participación de: Ing. Emilio Beltranena Coordinador de Comité Ing. Luis Álvarez Valencia Representante Instituto del Cemento y del Concreto de Guatemala Ing. Héctor Herrera Representante COGUANOR Ing. Sergio Sevilla Representante CIFA Ing. Ramiro Callejas Representante FHA Ing. José Manuel Vásquez Representante MIXTO LISTO Ing. Kenneth Molina Representante PRECÓN Ing. Ramón Torres Ribas Representante TECNOMASTER Inga. Dilma Yanet Mejicanos Jol Representante CII-USAC Ing. Luis Fernando Salazar Representante Facultad Arquitectura-USAC Ing. Roberto Chang Campang Representante AGIES Ing. Víctor Hugo Nájera Representante SIKA Ing. Marlon Portillo Matta Representante Municipalidad de Guatemala Ing. Rommel Ramírez Ruiz Representante CEMEX Ing. José Estuardo Palencia Representante PROQUALITY Ing. Estuardo Herrera Representante CEMENTOS PROGRESO Ing. Oscar Sequeira Representante MEGAPRODUCTOS 1. OBJETO 1.1 Este método de ensayo provee procedimientos para determinar las densidades seca y de equilibrio de concreto estructural liviano. 1.2 Los valores indicados en unidades SI son los valores estándar. Los valores entre paréntesis son proporcionados sólo a título indicativo. 1.3 Esta norma no pretende dirigir todas las inquietudes sobre seguridad, si las hay, asociadas con su utilización. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer prácticas apropiadas de seguridad y salud y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras antes de su uso. 2. DOCUMENTOS CITADOS 2.1 Normas ASTM:1 C 31/C 31M C 88 C 125 C 138/C 138M C 172 C 192/C 192M C 470/C 470M E 104 Practice for Making and Curing Concrete Test Specimens in the Field Test Method for Soundness of Aggregates by Use of Sodium Sulfate or Magnesium Sulfate Terminology Relating to Concrete and Concrete Aggregates Test Method for Density (Unit Weight), Yield, and Air Content (Gravimetric) of Concrete Practice for Sampling Freshly Mixed Concrete Practice for Making and Curing Concrete Test Specimens in the Laboratory Specification for Molds for Forming Concrete Test Cylinders Vertically Practice for Maintaining Constant Relative Humidity by Means of Aqueous Solutions 3. TERMINOLOGIA 3.1 La terminología utilizada en este método de ensayo está definida en el documento Terminology C 125. 3.2 Definiciones de Términos Específicos para Esta Norma: 3.2.1 Densidad de equilibrio, n – La densidad como se determina en 8.2 alcanzada por un concreto estructural liviano después de ser expuesto a una humedad relativa de 50 ± 5 % y una temperatura de 23 ± 2 °C (73.5 ± 3.5 °F) durante un período de tiempo suficiente para alcanzar una masa constante. 1 Para consultar las normas ASTM citadas, visite el sitio web de ASTM, www.astm.org, o contacte el Servicio de Atención al Cliente de ASTM en [email protected]. Para obtener información sobre Annual Book of ASTM Standards, consulte la página titulada Document Summary en el sitio web de ASTM. 3.2.2 Densidad seca – La densidad como se determina en 8.3 alcanzada por un concreto estructural liviano después de ser colocado en un horno de secado a 110 ± 5 °C (230 ± 9 °F) durante un período de tiempo suficiente para alcanzar una masa constante. 4. RESUMEN DEL MÉTODO DE ENSAYO 4.1 Este método de ensayo provee procedimientos para determinar las densidades seca y de equilibrio de un concreto liviano estructural, por cálculo o medición. La densidad seca calculada es determinada a partir de cantidades amasadas y volumen de una amasada de concreto dada. La densidad de equilibrio calculada es estimada sumando una cantidad fija a la densidad seca. Las densidades medidas son obtenidas a partir de determinaciones de la masa de especímenes cilíndricos después de tratamientos específicos. 5. SIGNIFICACIÓN Y UTILIZACIÓN 5.1 La densidad de equilibrio medida o calculada de concreto estructural liviano determina si los requisitos de densidad especificados han sido cumplidos. A menos que sea especificado de otro modo, determine la densidad de equilibrio por cálculo utilizando los procedimientos en 9.2. 5.2 El Método de Ensayo C 138/C 138M debe ser utilizado para determinar la densidad de concreto liviano mezclado en fresco para cumplimiento con las especificaciones de colocación del concreto. NOTA 1—La densidad fresca de concreto con agregado liviano es una función de la dosificación de la mezcla, contenido de aire, demanda de agua, y la densidad específica y contenido de humedad del agregado liviano. La disminución de densidad de un concreto liviano específico es debida a la pérdida de humedad que, a su vez, es función del contenido de humedad del agregado, condiciones ambientales, y de la razón del área superficial al volumen del elemento de concreto. Para la mayoría de los concretos estructurales livianos, la densidad de equilibrio es alcanzada alrededor de los 90 días. Para la mayoría de los concretos livianos de alta resistencia, la densidad de equilibrio es alcanzada alrededor de 180 días. Gran cantidad de ensayos demuestran que a pesar de las variaciones en el contenido de humedad inicial de agregado liviano, la densidad de equilibrio será aproximadamente 50 kg/m³ (3.0 lb/ft³) mayor que la densidad seca. 6. APARATOS 6.1 Varilla Compactadora, Mazo, Medida, Balanza y Moldes—Estos deben cumplir con los requisitos del Método de Ensayo C 138/C 138M y la especificación C 470/C 470M. 6.1.1 Medición – Una medida 14-L (0.5-ft³) debe ser la estándar (vea Nota 3). 6.2 Cerramiento Controlado de Humedad – Un cuarto controlado a una humedad relativa de 50 ± 5 % y 23 ± 2 °C (73.5 ± 3°F) o una cámara pequeña que cumpla con los requisitos de la práctica E 104. 6.3 Horno de Secado – Un horno de tamaño apropiado capaz de mantener una temperatura uniforme de 110± 5°C (230 ± 9 °F), y un promedio de velocidad de evaporación de al menos 25 g/h. Determine la velocidad de acuerdo con el Método de Ensayo C 88. 7. MUESTREO, REALIZACIÓN Y CURADO DE ESPECÍMENES DE ENSAYO 7.1 172. Muestreo – Muestree concreto mezclado in situ de acuerdo con la Práctica C 7.2 Especímenes para Determinar la Densidad de Equilibrio y la Densidad Seca – Determine la densidad de equilibrio y la densidad seca en cilindros de concreto de 150 por 300 mm (6 por 12 in.). 7.2.1 Haga cilindros de ensayo de acuerdo con la Práctica C 192/C 192M o C 31/C 31M, según corresponda. Haga tres cilindros para las mediciones de densidad de equilibrio, y haga tres cilindros para las mediciones de densidad seca. 7.3 Curado de los Especímenes: 7.3.1 A menos que esté especificado de otra manera, los cilindros de ensayo utilizados para la determinación de la densidad de equilibrio deben ser curados de acuerdo con la Práctica C 192/C 192M o el procedimiento de curado normalizado en la Práctica C 31/C 31M. NOTA 2 – Los cilindros pueden ser desmoldados después de 24 h y envueltos en forma segura con una lámina o bolsa de plástico para evitar pérdida de humedad, o pueden permanecer en moldes cubiertos hasta el momento del ensayo. 7.3.2 A menos que se especifique de otra manera, durante las primeras 24 h o hasta el momento del ensayo, almacene los cilindros de ensayo utilizados para la determinación de densidad seca bajo condiciones que mantengan una temperatura adyacente a los cilindros en el rango entre 16 y 27 °C (60 a 80 °F) y que eviten la pérdida de humedad desde los cilindros. 8. PROCEDIMIENTO 8.1 Medición de la Densidad de Concreto Recientemente Mezclado – Determine la densidad del concreto recientemente mezclado de acuerdo con el método de ensayo C 138/C 138M. NOTA 3—Numerosas observaciones indican que el mismo esfuerzo de compactación utilizado en especímenes de concreto más pequeños causará densidades en fresco más altas. La densidad en fresco determinada a partir de mediciones en cilindros de 150 por 300 mm (6 por 12 in.) de concreto liviano compactado por varillado, de acuerdo con la Práctica C 192/C 192M o Práctica C 31/C 31M será en promedio 40 kg/m³ (2.5 lb/ft³) más alta que la densidad en fresco determinada utilizando una medida de 14 L (0.5 ft³) de acuerdo con el Método de Ensayo C 138/C 138M. 8.2 Medición de la Densidad de Equilibrio – Para medir la densidad de equilibrio, saque los cilindros de su condición de curado en el séptimo día después del moldeado y sumerja en agua a 23 ± 2 °C (73.5 ± 3.5 °F) durante 24 h. Mida la masa aparente de los cilindros mientras estén suspendidos y completamente sumergidos en agua y registre como ―C,‖ la masa del cilindro sumergido-suspendido. Saque del agua y deje que drene durante 1 min ubicando el cilindro en una tela de tamiz de 9.5 mm (3/8-in.) o más gruesa. Saque el agua visible con un paño húmedo, determine la masa y registre como ―B,‖ la masa del cilindro saturado con superficie seca. Seque los cilindros con todas las superficies expuestas, en un cerramiento controlado de humedad como se describe en 6.2 hasta que la masa del espécimen cambie no más del 0.5 % (ganancia o pérdida) en determinaciones sucesivas de masa distanciadas 28 días. Determine la masa de los cilindros secos y registre como ―A,‖ la masa del cilindro seco. Calcule la densidad de equilibrio del concreto con las Ecuaciones 1 y 2. Em (Density, kg/m³) = (A × 997) / (B−C) (1) Em (Densidad, lb/ft³) = (A × 62.3) / (B−C)) (2) donde: Em A B C = = = = densidad de equilibrio medida, kg/m³ (lb/ft³), masa del cilindro seco, kg (lb), masa del cilindro saturado con superficie seca, kg (lb), y masa aparente del cilindro suspendido sumergido, kg (lb). 8.3 Medición de la densidad seca – Después de 24 h pero sin exceder las 32 h, saque los cilindros del molde (vea Nota 4). Mida la masa aparente de los cilindros mientras están suspendidos y completamente sumergidos en agua y registre ―G‖ la masa de los cilindros suspendidos-sumergidos. Saque del agua y permita que drene durante 1 min colocando los cilindros en telas de tamiz de 9.5 mm (3/8-in.) o más grueso. Saque el agua visible con un paño húmedo, determine la masa y registre como ―F,‖ la masa de los cilindros saturados con superficie seca. Coloque los cilindros en el horno de secado 110 ± 5 °C (230 ± 9 °F) durante 72 h. Deje enfriar los cilindros durante al menos treinta minutos pero no más de 1 hora y determine la masa. Repita el secado en horno, el enfriamiento y la determinación de masa a intervalos de 24 h hasta que el cambio en la masa no sea mayor del 0.5 %. Registre esta masa como ―D‖, la masa del cilindro secado en horno. Determine la densidad seca con las Ecuaciones 3 y 4. Om (Density, kg/m³) = (D × 997) / (F−G) (3) Om (Density, lb/ft³) = (D × 62.3) / (F−G)) (4) donde: Om D = = densidad seca medida, kg/m³ (lb/ft³), masa del cilindro secado en horno, kg (lb), F G = = masa del cilindro saturado con superficie seca, kg (lb), y masa aparente del cilindro suspendido-sumergido, kg (lb). NOTA 4—Se puede especificar que la determinación de la densidad seca comience a una edad distinta de 24 h. 9. CÁLCULO 9.1 Cálculo de la Densidad Seca – Donde las cantidades de la mezcla, contenido de humedad de los agregados, y el volumen de la amasada de concreto son conocidos, calcule la densidad seca utilizando la Ecuación 5. Oc = (Mdf + Mdc + 1.2 Mct ) / V (5) donde: Oc Mdf Mdc Mct 1.2 = = = = = V = densidad seca calculada, kg/m³ (lb/ft³), masa de agregado fino seco en la amasada, kg(lb), masa de agregado grueso seco en la amasada, kg(lb), masa de cemento en la amasada, kg (lb), factor para estimar la masa de cemento más el agua Químicamente combinada, y volumen de concreto producido por la amasada m³ (ft³). 9.2 Cálculo de la Densidad Aproximada de Equilibrio – Utilizando la densidad seca determinada de acuerdo con 8.3 ó 9.1, calcule la densidad aproximada de equilibrio con las Ecuaciones 6 y 7. Ec = Oc + 50 kg/m³ (3 lb/ft³) (6) Ec = Om + 50 kg/m³ (3 lb/ft³) (7) o donde: Ec = densidad de equilibrio calculada (vea Nota 1). 10. INFORME 10.1 Cuando las densidades seca y de equilibrio son determinadas por mediciones, el informe debe incluir la siguiente información: 10.1.1 Densidad en fresco, kg/m³ (lb/ft³). 10.1.2 Masa del cilindro suspendido-sumergido, kg (lb). 10.1.3 Masa del cilindro saturado con superficie seca, kg (lb). 10.1.4 Masa del cilindro después de alcanzar el equilibrio, kg (lb). 10.1.5 Densidad de equilibrio registrada a los 10 kg/m³ (0.5 lb/ft³) más cercanos. 10.1.6 Edad a la que se alcanzó el equilibrio, días. 10.1.7 Masa de cilindro secado al horno, kg (lb). 10.1.8 Densidad seca redondeada a los 10 kg/m³ (0.5 lb/ft³) más cercanos. 10.2 Cuando las densidades seca y aproximada de equilibrio son determinadas por cálculo, registre la siguiente información: 10.2.1 Densidad en fresco, kg/m³ (lb/ft³). 10.2.2 Masa de cemento y agregados secos, amasados, kg (lb). 10.2.3 Volumen de concreto producido por amasada, m³ (ft³). 10.2.4 Densidad seca calculada, a los 10 kg/m³ (0.5 lb/ft³) más cercanos. 10.2.5 Densidad aproximada de equilibrio, a los 10 kg/m³ (0.5 lb/ft³) más cercanos. 11. PRECISIÓN Y TENDENCIA 11.1 Precisión – La precisión de este método de ensayo no ha sido determinada aún, pero se está coordinando un amplio programa de ensayos industrial de laboratorios múltiples. Las conclusiones sobre precisión serán incluidas cuando los datos sean compilados y examinados. 11.2 Tendencia - La tendencia para este método de ensayo no puede ser determinada pues no hay norma de referencia disponible para comparar. 12. PALABRAS CLAVE 12.1 Densidad de equilibrio; concreto liviano; densidad seca ASTM International no toma posición respecto a la validez de los derechos de patente declarados en relación con cualquiera de los artículos mencionados en esta norma. Los usuarios de esta norma están expresamente avisados de que la determinación de la validez de cualquiera de esos derechos de propiedad industrial, y el riesgo de infringirlos son enteramente su propia responsabilidad. Esta norma está sujeta a revisión en todo momento por el comité técnico responsable y debe ser reexaminada cada cinco años y si no es revisada, debe ser reaprobada o retirada. Lo invitamos a realizar comentarios para la revisión de esta norma y para normas adicionales, le pedimos que los haga llegar a las oficinas de ASTM International Headquaters. Sus Comentarios serán atentamente examinados en una reunión del comité técnico responsable, a la que usted puede asistir. Si usted estima que sus comentarios no han recibido audiencia justa comuníquese con el ASTM Committee on Standards, a la dirección indicada debajo. Esta norma está protegida por los derechos de autor de la ASTM International, 100 Barr Harbor Drive, PO Box C700, West Conshohocken, PAZ 19428-2959, USA. Es posible obtener copias (simples o múltiples) de esta norma contactando a ASTM en la dirección dada o al 610-832-9585 (teléfono), 610-832-9555 (Fax), o [email protected] (e-mail); o través del sitio web de la ASTM (www.astm.org).