NTE INEN 0869: Áridos para hormigón. Determinación

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NTE INEN 0869 (1983) (Spanish): Áridos para
hormigón. Determinación del cambio
volumétrico potencial de combinaciones
árido-cemento
1. OBJETO
1.1 Esta norma establece el método de ensayo para determinar la expansión potencial de combinaciones
árido-cemento.
2. ALCANCE
2.1 Esta norma comprende a los áridos naturales y a los obtenidos por trituración de la grava o piedras naturales,
que se utilizan para preparar hormigones.
3. TERMINOLOGIA
3.1 Las definiciones de los términos que se emplean en esta norma se indican en la Norma INEN 694.
4. RESUMEN
4.1 El procedimiento que se describe en esta norma determina la expansión potencial de combinaciones
árido-cemento, midiendo la expansión lineal producida por las combinaciones en barras de mortero sometidas
a variaciones de temperatura y saturación de agua, durante su almacenamiento bajo condiciones prescritas
de ensayo.
5. INSTRUMENTAL
5.1 Debe utilizarse el instrumental que se describe en la Norma INEN 867, con excepción de los
recipientes, los mismos que deben cumplir con lo que se prescribe en la sección 5.2.
5.2 Recipientes. Los recipientes para almacenar los especimenes de ensayo deben construirse de un
material que sea resistente a la corrosión bajo las condiciones de uso, y de aproximadamente las
siguientes dimensiones interiores: 30 mm por 90 mm y por 300 mm. Deben construirse de tal manera que,
cuando los especimenes estén almacenados en ellos, se prevenga la pérdida de humedad por medio de una
tapa de ajuste hermético o por sellado, o por ambos medios. La capacidad de los recipientes debe ser tal
3
que se requieran como máximo 315 cm de agua para sumergir completamente tres especímenes
apoyados 15 mm sobre la base del recipiente. Deben tomarse precauciones para que los especímenes
descansen a 15 mm sobre la base del recipiente, de tal manera que el peso de los especímenes no descanse
sobre los pernos de calibración, se mantengan en posición vertical, uniformemente espaciados, y sin contacto
con las paredes del recipiente.
(Continúa)
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6. PREPARACION DE LA MUESTRA
6.1 Temperatura y humedad
6.1.1 La temperatura del cuarto de moldeado y de los materiales secos debe mantenerse mínimo a 200C y
máximo a 28°C. La temperatura del agua de mezcla de la cámara húmeda y del cuarto en el que se efectúen
las mediciones no debe variar de 23°C en más de 2°C.
6.1.2 La humedad relativa del laboratorio no debe ser menor del 50%. La cámara húmeda debe construirse de
tal manera que se tengan todas las facilidades de almacenamiento para los especímenes de ensayo a una
humedad relativa no menor del 90%.
6.2 Selección de los áridos
6.2.1 Los materiales que se proponen para utilizarse como árido fino en el hormigón, deben procesarse
como se describe en la sección 6.3 con un mínimo de trituración.
6.2.2 Los materiales que se proponen para utilizarse como árido grueso en el hormigón, deben procesarse
por trituración para producir, hasta donde sea posible, un producto gradado, del cual se pueda obtener una
muestra. La muestra debe tener la gradación que se prescribe en la sección 6.3 y debe ser representativa de la
composición del árido grueso tal como se pretende emplear (ver notas 1 y 2).
6.3 Preparación de los áridos
6.3.1 El árido fino debe ensayarse con una gradación que cumpla con los requisitos de las especificaciones para
el proyecto.
6.3.2 Los áridos finos que se ensayen con fines que no sean para determinar su cumplimiento con
especificaciones individuales, y todos los áridos gruesos a los cuales se pueda aplicar este método de ensayo,
deben tener una gradación que cumpla con la que se indica en la Tabla 1.
TABLA 1. Requisitos de gradación.
TAMICES INEN
Pasa por
Retenido en
Porcentaje
en masa
4,75 mm
2,36 mm
10
2,36 mm
1,18 mm
600 µm
300 µm
1,18 mm
600 µm
300 µm
150 µm
25
25
25
15
____________
N O T A 1. Cuando se propone utilizar un material de cantera como árido grueso y árido fino, debe ensayarse solamente
una muestra apropiada, triturada hasta los tamaños de árido fino, a menos que exista razón para esperar que las
fracciones de tamaño mayor tengan una composición diferente a la de las partículas más finas, y que esas diferencias
puedan afectar significativamente la expansión debida a la reacción con los álcalis del cemento. En este caso, las fracciones
de tamaño grueso deben ensayarse de manera similar a la empleada para el árido fino.
NOTA 2. Las partículas de árido grueso trituradas hasta el tamaño de las partículas de la arena, pueden dar una expansión
notable debido al incremento en superficie expuesta al realizarse la trituración. Por consiguiente, si el árido grueso
ensayado por medio de este método produce una expansión excesiva, el material no debe clasificarse como
objetablemente reactivo con los álcalis, salvo que los ensayos de especímenes de hormigón confirmen los
resultados obtenidos en los ensayos del mortero.
(Continúa)
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6.3.3 Los áridos en los cuales no existan cantidades suficientes de los tamaños especificados en la Tabla
1, deben triturarse hasta que se obtenga el material requerido.
6.3.4 En el caso de áridos que no contengan cantidades suficientes de uno o más de los tamaños mayores
que se indican en la Tabla 1, y si no se dispone de material más grande para triturar, el primer tamaño en el que se
disponga de material suficiente debe contener el porcentaje acumulativo correspondiente a esos tamaños,
determinado de acuerdo con las especificaciones de gradación de la Tabla 1 (ver nota 3).
6.3.5 Después que el árido haya sido separado en los diferentes tamaños, cada fracción debe lavarse con
agua sobre el tamiz para remover el polvo que se haya adherido y las partículas finas del árido. Después, las
porciones retenidas en los distintos tamices deben secarse, recombinarse en la cantidad requerida para una
mezcla de mortero según la gradación prescrita en la Tabla 1.
6.4 Selección del cemento
6.4.1 El cemento que se utilice en este método de ensayo debe cumplir con los requisitos de las
especificaciones para el proyecto y debe obtenerse de la misma fuente o fuentes que vayan a abastecer
el cemento a utilizarse en el proyecto (ver nota 4).
6.4.2 El cemento a utilizarse en los ensayos que se realicen con algún propósito distinto al de
determinar que las combinaciones árido-cemento cumplan con especificaciones individuales, debe
satisfacer con los requisitos para cemento Portland de la Norma INEN 152 (ver nota 5).
6.4.3 El cemento que se utilice en este método de ensayo debe tamizarse a través del tamiz INEN 850 µm,
para retirar los terrones antes de usarlo.
6.5 Preparación de los especímenes de ensayo
6.5.1 Para cada combinación árido-cemento debe prepararse una mezcla. De cada mezcla deben elaborarse tres
especímenes de ensayo.
6.5.2 Antes del moldeado de los especímenes, los moldes deben prepararse de acuerdo como se indica en
la sección 6.5.2 de la Norma INEN 867.
6.5.3 Proporcionar los materiales secos para el mortero de ensayo, utilizando una parte de cemento y 2,25
partes de árido gradado en masa. Las cantidades de materiales secos que deben mezclarse al mismo tiempo
para elaborar tres especímenes de ensayo son 500 g de cemento y 1 125 g de árido. Debe utilizarse una
3
cantidad de agua de mezcla, medida en cm , que produzca un flujo de 100 a 115% determinado,
siguiendo el procedimiento que se indica en la Norma INEN 488, utilizando la mesa de flujo, cuya plataforma
debe dejarse caer desde una altura de 13 mm, veinte y cinco veces en aproximadamente quince segundos.
_____________
NOTA 3. Cuando se emplee este procedimiento, debe indicarse por medio de una nota especial en el informe del
ensayo.
NOTA 4. Si se van a usar varios cementos en el trabajo, se recomienda que cada uno de éstos se ensayen en
combinación con cada uno de los áridos propuestos.
NOTA 5. Se recomienda que cada uno de los áridos que se sometan a este método de ensayo se utilicen tanto con
cementos Portland de alto contenido de álcalis como de bajo contenido de álcalis; si se requiere, pueden utilizarse otras
combinaciones, por ejemplo con puzolanas. Un cemento Portland de bajo contenido de álcalis se define como aquel que
no contiene más del 0,60% de álcalis. Deben usarse cementos con contenidos de álcalis tan altos y tan bajos como puedan
obtenerse.
(Continúa)
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6.5.4 Preparar el mortero y realizar el moldeado de los especímenes como se indica en las secciones
6.5.4, 6.5.5 y 6.5.6 de la Norma INEN 867.
7. PROCEDIMIENTO DE ENSAYO
7.1 Después que se haya llenado el mode, debe colocársele inmediatamente en la cámara húmeda, donde
debe permanecer durante 24 ± 2 h.
7.2 Después de 24 ± 2 h del moldeado, retirar los especímenes de ensayo de los moldes y colocarlos
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0
inmediatamente en el recipiente. Añadir al recipiente agua destilada, a una temperatura de 23 C ± 2 C, en
3
cantidad suficiente, pero que no exceda de 315 cm , de modo que cubra los especímenes por lo menos
en 15 mm; tapar el recipiente y almacenarlo a una temperatura de 230C ± 20C durante 24 ± 2 h.
7.3 Luego, retirar los especímenes del recipiente, evitando la pérdida de agua contenida en el mismo hasta
donde sea posible, y determinar la longitud inicial de los especímenes. La temperatura de los
especímenes, del comparador y de la barra de referencia en el instante de la medición inicial debe ser
de 230C ± 20C.
7.4 Después de la medición inicial, colocar los especímenes en el mismo recipiente y agua en que estuvieron
antes; -añadir, si es necesario, más agua destilada para cubrir los especímenes. Tapar el recipiente y colocarlo
bajo las mismas condiciones de almacenamiento en que estuvo anteriormente, donde debe
permanecer durante 28 días.
7.5 Después de los 28 días, retirar los especímenes del recipiente y determinar su longitud, teniendo en
cuenta las disposiciones anotadas en 7.3. Inmediatamente después de la medición, colocarlos
nuevamente en el recipiente, taparlo y almacenarlo a una temperatura de 5 5 °C ± 2°C durante 7 días.
7.6 Después de este período de tiempo, disminuir la temperatura a 23°C ± 2°C, y mantener almacenado el
recipiente a esa temperatura durante 24 ± 2 h, al cabo de las cuales deben retirarse los especímenes del
recipiente y determinarse su longitud, teniendo en cuenta las disposiciones anotadas en 7.3, pero sin
volver a colocar los especímenes en el recipiente.
7.7 Identificar los recipientes con su contenido de agua de tal manera que los especímenes retirados de ellos
puedan ser colocados luego para continuar con el ensayo.
7.8 Colocar los especímenes en un horno mantenido a una temperatura de 55°C ± 2°C y dejarlos por un
período de 7 días, después de los cuales deben enfriarse en un desecador, a una temperatura de 23°C ± 2°C,
durante 24 ± 2 h, y luego debe determinarse su longitud.
7.9 Después de la medición, colocar los especímenes en el mismo recipiente y agua en que estuvieron antes, y
luego almacenar el recipiente a una temperatura de 23°C ± 2°C. Durante esta condición de
almacenamiento, determinar la longitud de los especímenes, teniendo en cuenta las disposiciones
anotadas en 7.3, a los siguientes intervalos de tiempo:
7.9.1 A las 24 horas después de la última medición realizada luego del secado y enfriamiento.
7.9.2 A los 7 días después de la última medición realizada luego del secado y enfriamiento.
(Continua)
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7.9.3 A los 28 días después de la última medición realizada luego del secado y enfriamiento.
7.9.4 A intervalos de 28 días, hasta cuando los especímenes tengan 52 semanas de edad.
7.10 Después que se haya efectuado la medición del cambio de longitud final, cada espécimen debe
someterse a un examen y a una determinación del alabeo.
7.10.1 Los aspectos que deben observarse en el examen, incluyen:
a) presencia, localización y tipo de configuración del agrietamiento;
b) apariencia de las superficies, aparición de diversos matices en la superficie;
c) depósitos superficiales o exudaciones, su naturaleza, grosor y continuidad; y,
d) cuando se crea que exciten aspectos adicionales de importancia, se puede hacer una examen del
interior del espécimen, de preferencia por un petrógrafo. En tales casos, se debe observar la presencia
de poros y fisuras llenados de gel, evidencia de reacción con las partículas del árido de tipos
específicos y la naturaleza de tal evidencia, y las propiedades de los productos de la reacción.
7.10.2 El alabeo que pueda haber tenido cada espécimen durante el período de ensayo, debe determinarse
colocándolo sobre una superficie plana y midiendo la separación máxima entre el espécimen y la superficie. El
espécimen debe colocarse de tal manera que sus extremos hagan contacto con la superficie de referencia, y
la medición debe hacerse con aproximación de 0,3 mm.
8. CALCULOS
8.1 El cambio de longitud de los especímenes, a un período determinado, se calcula mediante la siguiente ecuación
(ver nota 6):
Donde:
cambio de longitud o expansión, en porcentaje.
longitud determinada a un período subsiguiente al inicial, en mm .
longitud inicial, en mm .
8.2 Debe indicarse como expansión correspondiente a una combinación árido-cemento dada, y a un período
determinado, el promedio de las expansiones de los tres especímenes elaborados de dicha combinación,
con aproximación al 0,01%.
___________
NOTA 6. La dif erenc ia (L - Lo) debe calcularse con aproximación al 0,001% de la longitud efectiva de medición. Si
existe contracción, (expansión negativa) debe indicarse anteponiendo el signo negativo al cambio de longitud
experimentado.
(Continúa)
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I NEN 8 6 9
9. INFORME DE RESULTADOS
9.1 En el informe de resultados deben constar los siguientes puntos:
a) tipo y fuente de origen del árido;
b) tipo, fuente de origen y marca del cemento Portland;
c) contenido de álcalis del cemento, como porcentaje de óxido de potasio (K2O), óxido de sodio (Na 2O),
y el equivalente calculado de óxido de sodio (Na2O);
d) cualquier información importante relativa a la preparación del árido, incluyendo la gradación del mismo
cuando difiera de la que se especifica en la Tabla 1;
e) cambio de longitud promedio (expansión promedio) de los especímenes, en porcentaje,
correspondiente a cada período en el cual se tomaron las lecturas;
f) cualquier aspecto significativo revelado por el examen de los especímenes durante y después del
ensayo;
g) cantidad de agua de mezcla, expresada como porcentaje en masa del cemento;
h) tipo, fuente, proporciones y análisis químico, incluyendo el contenido de óxido de sodio y óxido
de potasio, de cualquier puzolana empleada en los ensayos.
9.2 La validez de los ensayos debe considerarse satisfactoria, si la diferencia entre el valor para el
porcentaje de expansión de cualquier espécimen, y el valor promedio para el porcentaje de expansión,
no excede de 0,003, excepto que si la expansión promedio excede de 0,020%, la validez debe
considerarse satisfactoria si el porcentaje de expansión de cada espécimen elaborado de la misma
combinación árido-cemento, está dentro del 15 0/o del valor promedio.
(Continúa)
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INEN 869
APENDICE Z
Z.1 NORMAS A CONSULTAR
INEN 152 Cemento Portland. Requisitos.
INEN 154 Tamices de ensayo. Dimensiones nominales de las aberturas.
INEN 488 Cementos. Determinación de la resistencia a la compresión de morteros en cubos de 50 mm de arista.
INEN 694 Aridos para hormigón. Terminología.
INEN 867 Aridos para hormigón. Determinación de la reactividad potencial alcalina de combinaciones árido
cemento. Método de la barra de mortero.
Z.2 BASES DE ESTUDIO
Norma Americana ANSI/ASTM C 342. Standard test method for potential volume change of cement-aggregate
combinations. American Society for Testing and Materials. Filadelfia, 1973.
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INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA
Documento:
NTE INEN 869
TITULO: ARIDOS PARA HORMIGON. DETERMINACION
Código:
DEL CAMBIO VOLUMETRICO POTENCIAL DE
CO 02.03-325
COMBINACIONES ARIDO-CEMENTO
ORIGINAL:
REVISIÓN:
Fecha de iniciación del estudio:
Fecha de aprobación anterior por Consejo Directivo
Oficialización por Acuerdo No.
de publicado en el Registro
Oficial No, de
Fecha de iniciación del estudio:
Fechas de consulta pública: de 1976-04-01
a 1976-07-02
La Norma INEN 869 fue sometida a Consulta Pública de 1976-04-01 a 1976-07-02 y se tornaron en
cuenta todas las observaciones recibidas.
Subcomité Técnico:
Fecha de iniciación:
Fecha de aprobación:
Integrantes del Subcomité Técnico:
NOMBRES:
INSTITUCIÓN REPRESENTADA:
La Norma NTE INEN 869 no fue estudiada por
Subcomité Técnico. por considerarlo así la Dirección
General.
4
Esta norma sin ningún cambio en su contenido fue DESREGULARIZADA, pasando
de OBLIGATORIA a VOLUNTARIA, según Resolución de Consejo Directivo de 1998-01-08 y
oficializada mediante Acuerdo Ministerial No. 235 de 1998-05-04 publicado en el Registro Oficial No.
321 del 1998-05-20
Otros trámites:
El Consejo Directivo del INEN aprobó este proyecto de norma en sesión de 1982-12-09
Oficializada como: OBLIGATORIA
Registro Oficial No. 470 del 1983-04-13
Por Acuerdo Ministerial No. 103 del
1983-03-30
Instituto E cuatoriano de Normalización, INEN - Baquerizo Moreno E8-29 y Av. 6 de Diciembre
C asilla 17-01-3999 - Telfs: (593 2)2 501885 al 2 501891 - Fax: (593 2) 2 567815
Dirección G eneral: E-Mail:furresta @ inen.gov.ec
Área Técnica de Normalización: E-Mail:normalizacion @ inen.gov.ec
Área Técnica de C ertificación: E-Mail:certificacion @ inen.gov.ec
Área Técnica de Verificación: E-Mail:verificacion@ inen.gov.ec
Área Técnica de Servicios Tecnológicos: E-Mail:inencati @ inen.gov.ec
Regional Guayas: E-Mail:inenguayas @ inen.gov.ec
Regional Azuay: E-Mail:inencuenca @ inen.gov.ec
Regional Chimborazo: E-Mail:inenriobamba @ inen.gov.ec
URL:www.inen.gov.ec