Norma NTG 41014 h11 Método de Ensayo

NORMA
TÉCNICA
GUATEMALTECA
COGUANOR
NTG 41014 h11
Método de ensayo. Evaluación de la uniformidad de la
resistencia del cemento de una sola fuente
Esta norma es esencialmente equivalente a la norma ASTM
C917-05 (2011) e incluye la denominación propia de las normas
guatemaltecas.
Aprobada 2012-10-26
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]
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Índice
2EMHWR««««««««
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Terminología«««««««««««««««««««««««
Significado y uso ««««««««««««««««««««
Muestreo««««««««««««««««««««««««
Procedimiento««.«««««««««««««««««««
&iOFXORV««««««««««««««««««««««««
Informe««««««««««««««««««««««««
'HVFULSWRUHV««.««««««««««««««««««««
ANEXOS (Información no obligatoria)
X1 Comparación de resultados de dos laboratorios usando el método
de ensayo ASTM C109«««««««««««««««««««
X2 Variaciones de la resistencia del cemento dentro de la planta«
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
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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 Cemento (CTN Cemento), con la participación de:
Ing. Emilio Beltranena Matheu
Coordinador de Comité
Ing. Luis Alvarez Valencia
Representante Instituto del Cemento y del Concreto de Guatemala
Ing. José Manuel Vásquez
Representante Mixto Listo
Arq. Fernando Erales
Representante AGREGUA
Arq. Jorge Luis Arévalo
Representante SOLARC
Ing. Joaquín Rueda
Representante CEMENTOS PROGRESO
Ing. María Alejandra Vega
Representante GLOBAL CEMENT
Ing. Sergio Quiñónez
Representante PRECÓN
Ing. José Estuardo Palencia
Representante PROQUALITY
Ing. Juan Carlos Galindo
Representante PISOS CASA BLANCA, S.A.
Ing. Orlando Quintanilla
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Representante FHA
Ing. Dilma Mejicanos
Representante CENTRO DE INVESTIGACIONES INGENIERÍA-USAC
Ing. Roberto Chang
Representante AGIES
Ing. Edwin D. Velásquez
Representante COLEGIO DE INGENIEROS DE GUATEMALA
Ing. Sergio Sevilla
Representante PREFABRICADOS CIFA
Ing. Jaime Samayoa
Representante PRECÓN
Ing. Estuardo Herrera
Representante ICCG
Lic. Rodrigo García
Representante MIXTO LISTO
Ing. Ramiro Callejas
Representante FHA
Arq. Luis Fernando Salazar García
Representante CENTRO DE INVESTIGACIONES DE ARQUITECTURA-USAC
Lic. Luis Velásquez
Representante CEMENTOS PROGRESO
Juan José Soto
Representante Inmobiliaria LA ROCA, S.A.
Arq. Paulo César Castro
Representante GRUPO MACRO
Leonel Morales
Representante CEMEX
Ing. Ramón Torres
Representante TECNOMASTER, S.A.
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1.
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Objeto
1.1
Este método de ensayo se utiliza cuando el comprador desea información
sobre la uniformidad de resistencia del cemento hidráulico producido en una sola
fuente. Es deseable que el método se use normalmente con el cemento
predominante que se manufactura en una planta de cemento. Se dan las guías para
el muestreo, ensayo, presentación de resultados y su evaluación.
1.2
Los valores indicados en unidades SI o en unidades libra-pulgada deben ser
considerados separadamente como el estándar. Los valores dados en cada sistema
no son necesariamente equivalentes exactos, por lo tanto cada sistema debe ser
usado independientemente del otro. Combinando valores de los dos sistemas
puede dar lugar a la conformidad con esta norma. Las unidades libra-pulgada se
indican entre paréntesis.
1.3
Esta norma no pretende señalar todos los aspectos relacionados con la
seguridad y salubridad si los hubiere, asociados con su uso. Es responsabilidad del
usuario de esta norma establecer las prácticas apropiadas de seguridad y salubridad
y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras antes de su uso.
2.
Documentos citados
2.1
Normas NTG (ASTM)
NTG 41
(ASTM C109)
Método de ensayo. Determinación de la resistencia a la
compresión de morteros de cemento hidráulico (usando cubos
de 50mm (2pulgadas) de lado.
NTG 41095
(ASTM C1157)
Cementos hidráulicos por desempeño. Especificaciones
NTG 4100
(ASTM C 219)
Terminología referente al cemento hidráulico.
(ASTM E 456)
Terminología referente a la calidad y a la estadística.
3.
Terminología
3.1
Definiciones ± Para las definiciones de los términos referentes a este método
de ensayo, véanse las normas de terminología NTG 41006 (ASTM C 219) y (ASTM
E 456).
4.
Significado y uso
4.1
Este método está diseñado para presentar en un formato normalizado la
información sobre la variabilidad de los resultados de la resistencia del cemento de
una sola fuente durante un periodo de tiempo. Puede ser aplicado a todos los
cementos hidráulicos cubiertos para la norma NTG 41095 (ASTM C 1157).
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NOTA 1 ± Debe tenerse en cuenta que la variabilidad en la resistencia del concreto puede ser
influenciada por otros valores adicionales a la variabilidad de los resultados de la resistencia del
cemento.
5.
Muestreo
5.1
Todo el muestreo debe ser realizado por el personal de control de calidad, el
personal de ensayos de laboratorio o alguien entrenado específicamente para este
propósito.
5.2
Se toman muestras aleatorias de los lotes de entrega en sacos o durante el
proceso de carga o descarga a granel. Los lotes de más de 115 Mg (125 tons)
deben ser muestreados durante la carga o descarga. Si las muestras se toman
durante la carga o descarga, las dos o más muestras individuales deben ser
mezcladas para formar una muestra compuesta que represente un máximo de 115
Mg (125 tons) de cemento. Las muestra se identifican con la fecha de despacho o
de recibido del cemento.
NOTA 2 ± Se recomienda el uso de procedimientos estadísticos normalizados para asegurar que las
muestras sean seleccionadas por un procedimiento aleatorio. Estos procedimientos pueden usarse
para seleccionar los días dentro de un mes o dentro de una semana, en que las muestras deben
tomarse. Luego se pueden escoger aleatoriamente los lotes de entrega y la hora del día de la toma
de muestra.
5.3
Si se muestrea de un camión o de un contenedor se toman por lo menos dos
muestras individuales de 2.5 kg (5 lb) y se mezclan completamente para obtener un
mínimo de 5 kg (10 lb) de muestra de ensayo. Las muestras se toman solamente a
través de las escotillas situadas en la parte superior de las unidades. Se remueve
una capa de cemento de aproximadamente 300 mm (12 pulg) y luego se hace un
hoyo antes de tomar la muestra para evitar la recolección de material del colector de
polvo, que puede ser descargado dentro de la unidad de entrega después de que el
flujo de cemento cesa.
5.4
Si se muestra desde otro punto durante el proceso de carga o descarga, la
muestra debe consistir de un mínimo de dos muestras individuales de 2.5 kg (5 lb)
mezcladas completamente o de por lo menos 5 kg (10 lb) colectados por un
muestreador continuo. Se debe tener cuidado para evitar la segregación y la
contaminación de las muestras tomadas de tornillos sin fin, sistemas neumáticos o
de acero deslizadores de cemento.
5.5
Cuando el muestreo se hace en la planta de cemento y los envíos o la
producción de cemento exceden de 23000 Mg (25000 tons) al mes, se toman
muestras con una frecuencia de al menos diez por mes y un mínimo de dos por
semana. Cuando los envíos o la producción de cemento es menor de 23000 Mg
(25000 tons) por mes, se toman muestras a una frecuencia de por lo menos una
muestra para cada 2300 Mg (2500 tons). Cuando las muestras se toman en la planta
de cemento, no se debe tomar más de una muestra por 180 Mg (200 tons) de
cemento despachado o recibido, excepto que se permita el muestreo de despachos
consecutivos, como resultado de un muestreo aleatorio.
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6.
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Procedimiento
6.1
Se debe hacer ensayos de resistencia a la compresión para 7 d y 28 d para
todas las muestras, de acuerdo con el método de ensayo NTG 41 (ASTM
C109/C109M), usando tres especímenes para cada edad de ensayo. Para que sean
comparables, todos los ensayos usados en una misma evaluación deben hacerse en
un solo laboratorio y preferiblemente por el mismo operario.
NOTA 3 ± Cuando se hacen evaluaciones separadas de una sola fuente, por 2 o más laboratorios, se
requiere de ensayos adicionales de un cemento estándar o del intercambio de porciones de la misma
muestra de cemento para determinar la diferencia en los ensayos, que posible se obtengan en
diferentes laboratorios. Pueden ser necesarias cinco o más ensayos para obtener una comparación
válida entre los laboratorios. Se deben usar técnicas estadísticas para asegurar la validez de las
diferencias que puedan ser obtenidas. La participación en un programa de ensayos de aptitud por
ambos laboratorios puede ser de utilidad para resolver las diferencias encontradas.
6.1.1 Cuando dos laboratorios intercambian porciones de una misma muestra y
hacen un ensayo cada uno, los resultados de los dos laboratorios no deben diferir en
más de 18.7% del promedio obtenido de los dos laboratorios. (Ver método de
ensayo NTG 41 (ASTM C109/C109M precisión d25 para laboratorios múltiples). Si
se intercambia un mayor número de muestras, la diferencia en la resistencia
promedio no debe exceder de 18.7/ % de la resistencia promedio global, donde
es el número de muestras intercambiadas y ensayadas por cada laboratorio. Un
cálculo más preciso se muestra en el Anexo X1.
6.2
Se deben hacer mezclas duplicadas de morteros para determinar el efecto de
las variaciones del ensayo sobre la uniformidad de los resultados hechos en un
mismo laboratorio. Las mezclas duplicadas deben hacerse un día diferente al de la
mezcla original de mortero.
6.2.1 Cuando se indica un programa de verificación de la uniformidad de los
ensayos sobre los despachos de una sola fuente, se hacen ensayos por duplicado
de cada tercera muestra de cemento. Cuando se han hecho ensayos por duplicado
de un mínimo de cinco muestras de cemento, se calcula el rango promedio ৛ de los
duplicados disponibles; luego se calcula la desviación estándar y el coeficiente de
variación para los resultados de los ensayos de acuerdo a lo indicado en 7.1.3 y
7.1.4 respectivamente. Se incrementa el número de duplicados que se usarán en el
cálculo, hasta que los resultados de 10 muestras sean utilizados en el cálculo.
Después de ese momento se usa solamente los diez resultados duplicados más
recientes en el cálculo de la desviación estándar y el coeficiente de variación.
(Véase el cuadro 1).
6.2.2. Cuando se hayan hecho por lo menos diez ensayos de duplicados y el
coeficiente de variación para los ensayos es menor que 4%, la frecuencia de los
ensayos por duplicado puede reducirse a uno de cada diez ensayos consecutivos de
muestras de cemento. Si el coeficiente de variación excede de 4%, se reanuda el
ensayo por duplicado de uno por cada tres ensayos. Si el coeficiente de variación
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para los ensayos excede de 5.5% los datos tiene una precisión cuestionable y los
procedimientos de laboratorio y los equipos deben ser cuidadosamente examinados.
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6.2.3 Se deben usar los resultados de los ensayos por duplicado indicando una
precisión aceptable, para estimar la variación de los ensayos por el mismo
laboratorio, para todos los demás tipos de cemento ensayados en dicho laboratorio
durante el mismo período de tiempo siempre y cuando que los ensayos duplicados
se realicen por lo menos con una muestra al mes.
7.
Cálculos
7.1
Los cálculos deben incluir lo siguiente:
7.1.1 Resistencia Promedio:
(1)
donde:
=
resistencia promedio
resistencia de los ensayos individuales cada una de las cuales
está compuesta del promedio de tres cubos de acuerdo con la
norma NTG 41 (ASTM C 109/C 109M).
= Número de muestras individuales
=
7.1.2 Desviación Estándar total:
donde:
= Desviación estándar total
7.1.3 Desviación estándar para los ensayos:
donde:
= Desviación estándar estimada de los ensayos por duplicado
efectuado en el mismo laboratorio
= Rango ± es la diferencia entre las resistencias (todos los
números son positivos)
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Promedio de los rangos individuales para los diez últimos
= ensayos por duplicado. (Véase 6.2.1 si menos de diez
ensayos están disponibles.
= Coeficiente de rango para ensayos por duplicado de la misma
muestra de cemento.
7.1.4 Coeficiente de variación para los ensayos:
donde:
=
=
Coeficiente de variación estimados para los ensayos por duplicado
efectuados en un mismo laboratorio, y
Promedio de las resistencias de los ensayos por duplicados, para
los que ৛IXHHOFiOFXOR
7.1.5 Desviación estándar corregida por variaciones en los ensayos:
=
Desviación estándar neta de cemento corregida por el error de ensayo.
=
Desviaciones estándares totales para todos los ensayos incluidos en el
cálculo.
=
Desviación estándar estimada de los ensayos por duplicado realizados
en el mismo laboratorio para evaluar el error de ensayo.
La adición del subíndice 28 o 7 indicada en el tipo de datos de resistencia usados en
el cálculo.
NOTA 4 ± Los valores para los promedios y para las desviaciones estándar pueden ser calculados
por otros métodos que están disponibles en la publicación ASTMSTP 15 D (Manual de presentación
de datos y análisis de cuadro de control).
8.
Informe
8.1
Se debe suministrar suficiente información para la identificación del cemento
muestreado incluyendo:
8.1.1 Nombre del fabricante y su localización.
8.1.2 Tipo de cemento u otra identificación.
8.1.3 Localización del sitio de muestreo.
8.1.4 Nombre del laboratorio, y
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8.1.5 Período presentado por el informe.
8.2
Para los programas continuos, el período mínimo a ser cubierto por el informe
debe incluir todos los ensayos de resistencia efectuados durante los tres meses
anteriores a la fecha del informe, pero bajo ninguna circunstancia menos del período
de tiempo necesario para incluir los resultados de los ensayos de resistencia a los 28
días, de 20 muestras consecutivas.
8.2.1 El informe no debe cubrir un período de tiempo mayor que 12 meses ni de
más de 120 muestras.
8.3
El informe de los resultados de resistencia debe presentarse en forma de
cuadro como el indicado en el cuadro 2 o en una forma gráfica como la señalada en
la figura 1, según lo decida la organización que lo elabora.
NOTA 5 ± Para el propósito de analizar tendencias, es preferible la opción gráfica. Adicionalmente se
debe mostrar el promedio y la desviación estándar, como se calcularan en la sección 7.
8.4
Se reportan los resultados disponibles de la resistencia a compresión a 7 y 28
días, para cada muestra, incluyendo la fecha que la muestra se tomó cada valor
reportado es el promedio de tres cubos hechos de la misma amasada, excepto
cuando uno más cubos son defectuosos. Véase la norma NTG 41(ASTM C109/C109
M).
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ABC Cement Inc., Qualitytown, NJ
Tipo I
Muestreo realizado al cargar los camiones
Laboratorio ABC Qualitytown
Fecha de informe: enero 5, 1992
Datos de ensayo para el cemento producido desde Enero 2 hasta Diciembre 21, 1991
Resistencia Promedio, (psi) MPa
Desviación total estándar, (psi) Mpa
7
= (4695) 32,3 n = 120
28
= (6170) 42,5 n = 114
Promedio 5 más reciente, (psi) MPa
7
= (270) 1,85
28
= (334) 2,30
Ensayo de desviación estándar (psi) Mpa
7
5-7
28
5-28
= (87) 0,59 = (4846) 33,4
= (122) 0,84 = (6140) 42,3
Desviación estándar corregida, (psi) MPa
7 = (255) 1,75
28
= (310) 2,14
Figura 1. Informe de ensayo de uniformidad
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8.4.1 Se reportan los resultados de los ensayos duplicados ensayados en el
período cubierto por el informe. Cuando los ensayos duplicados se hacen de un
cemento diferente al que fue ensayado durante el mismo período y por el mismo
laboratorio, estos resultados no deben informarse regularmente pero los mismos
deben quedar disponibles. Sin embargo, se debe reportar la desviación estándar del
ensayo Se y el coeficiente de variación Ve de los ensayos duplicados.
8.5
El informe debe incluir los siguientes valores calculados a partir de los datos
obtenidos. Cada muestra de cemento debe estar representada por un único
resultado a cada edad. El Segundo de un par de resultados duplicados no debe
incluirse en ningún cálculo global, pero debe ser usado únicamente para establecer
el error de ensayo.
8.5.1 Cálculos de los datos del Informe de resistencia a los 7d:
(1)
7
(2)
7
(3)
7
(4)
Sc 7
(5)
5-7
El promedio
La desviación estándar total
El número de muestras ensayadas
La desviación estándar corregida para el ensayo
Los promedios móviles de los cinco resultados más recientes a 7d.
8.5.2 Cálculos de los datos del informe de resistencia a los 28d:
(1)
28
(2)
28
(3)
28
(4)
Sc 28
(5)
5-28
El promedio
La desviación estándar total
El número de muestras ensayadas
La desviación estándar corregida para el ensayo
Los promedios móviles de los cinco resultados más recientes a 28
días.
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8.5.3 Los cálculos indicados en 8.5.1 y 8.5.2 no deben realizarse ni informarse
hasta que se tengan cinco resultados disponibles. El promedio móvil de los cinco
resultados más recientes debe actualizarse con cada resultado sucesivo, sumando
el nuevo valor en el cálculo y borrando el valor más antiguo. (Véase el Cuadro1).
8.5.4 Siempre que la organización que hace el informe concluya que ha ocurrido un
cambio consisten en las propiedades que producen las resistencias, a su criterio
puede interrumpir los cálculos hasta que se obtengan resultados de cinco muestras
adicionales del cemento. En esta instancia los valores de 8.5.1 y 8.5.2 calculados
para las muestras antes del cambio, también deben ser reportados (véase 8.2.1).
8.5.5 Cuando hay un corte en el cálculo, los datos de muestreo incluidos en cada
juego de valores calculados por 8.5.1 y 8.5.2 debe ser claramente identificados.
9. Descriptores
9.1
Cemento, muestreo, estadística, resistencia, uniformidad.
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ANEXO
(Informativo no obligatorio)
X1
COMPARACIÓN DE RESULTADOS DE DOS LABORATORIOS USANDO
EL MÉTODO DE ENSAYO C109 DE LA NORMA ASTM
X1.1 Se suponen muestras divididas y ensayadas por cada laboratorio A y B con
una sola amasada de mortero preparado para cada muestra en cada laboratorio.
X1.2 Se calcula la diferencia en los resultados de cada muestra como Xa ± Xb:
Di=Xa-Xb
Los valores di pueden ser positivos o negativos.
X1.3 Se calculan los promedios de estas diferencias:
en donde:
= diferencia promedio en MPa y los valores di pueden ser positivos o negativos.
X1.4 Se calcula la desviación estándar de estas diferencias véase 7.1.2.
en donde:
Sd = desviación estándar de la diferencia, en MPa (16/pulg²)
X1.5 Se calcula el valor ( ¥Q6d y se compara con la distribución Student4 para n1 a = 0,05, donde t viene de la distribución de Studen t.
X1.6 Si | ( ¥Q6d | = = t, se determina que los promedios en los dos laboratorios
difieren significativamente; se indica que no hay razón para creer
en esa diferencia.
A
n-1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
tA
12,7
4,30
3,18
2,78
2,57
2,45
2,36
2,31
2,26
At 0,05
A
Para información adicional, véase: Neville A. and Kennedy, J.: Basic Statistical methods for English an Scientists ± International Textbooks,
Scratan, Pa 1964, pages 143-146.
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X2.
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VARIACIONES EN LA RESISTENCIA DEL CEMENTO DENTRO DE LA
PLANTA
X2.1 Con la asistencia del Laboratorio de Referencia del Cemento y el Concreto
(CCRL), se recolectaron datos de la norma ASTM C 917 de 1991 a partir de 87
plantas en los estados Unidos y Canadá.
X2.2 La información de las desviaciones estándar, la variación de los coeficientes,
y las resistencias a 7 d y 28 d se presentan en la figura B.1 a la B.7.
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