Presentación de resultados

Cemento Estándar del Grupo
COLACEM _ Comparación
resultados de resistencia a
compresión según métodos de
ensayo EN y ASTM
Contenido
1.-Objetivo/Alcance
2.-Principios fundamentales del programa
3.-Descripción de las muestras
4.-Breve descripción de los métodos de ensayo
5.-Informe y Análisis estadístico de los datos, y
Presentación de los resultados
6.-Comparación resultados de resistencia
métodos EN y ASTM
7.-Experiencia de DOMICEM en el programa
8.-Conclusiones
Objetivo/Alcance
A partir del 2009, COLACEM estableció un Programa de
Interlaboratorio denominado “Cemento Estándar”, con el
propósito de aumentar el nivel de confiabilidad de los
ensayos de resistencia a compresión.
Objetivo/Alcance
Programa interlaboratorio
“ Cemento Estándar”
Circuito
Circuito
EN
ASTM
Objetivo/Alcance
Circuito EN
Laboratorios
de Planta
Italia
CAT
Túnez
Balldre
Albania
Laboratorio
Tecnológico
Central (LTC)
Objetivo/Alcance
Circuito ASTM
DOMICEM
República
Dominicana
CAT
Túnez(*)
(*) Participa en ambos circuitos
COLACEM
Canada
Objetivo/Alcance
Los laboratorios involucrados en el circuito EN, también
participan en el nacional Italiano “PT Unicemento”, el
cual comprende un total aproximadamente de 50
Laboratorios. Este circuito nacional probablemente sea
acreditado el próximo año por el ente italiano ACCREDIA
en base a la norma ISO/IEC 17043.
Principios
fundamentales del
programa
1.2.3.-
• Análisis de las muestras de cemento obtenidas
a partir de un lote homogéneo por parte de los
laboratorios participantes.
• Aplicación del mismo método de ensayo,
específicamente: EN 196-1 para los que
participan en el circuito EN (RC2 y RC28), y
ASTM C 109/C 109M para los que participan
en el circuito ASTM (RC1,RC2,RC3,RC7 y RC28).
Todos se realizan una vez por semana.
• Uso de los promedios mensuales generales.
Descripción de las
muestras
El Laboratorio Tecnológico Central (LTC) es responsable:
 de la búsqueda y elección de las muestras,
 el control de estas y el envío a las plantas que
participan en los circuitos.
Descripción de las
muestras
Como cemento estándar se usa normalmente el
CEM II/A-LL 42.5 R
Cemento Portland con caliza, con un contenido de
clinker entre un 80%-94%, y una resistencia inicial
a 2 días ≥ 20 MPa y a 28 días ≥ 42.5 MPa (UNI EN
197-1 “Cemento. Parte 1: Composición,
especificaciones y criterios de conformidad de los
cementos comunes”)
Descripción de las
muestras
Descripción de las
muestras
La norma (UNI EN 196-2) define repetibilidad - precisión
en condiciones de repetibilidad - cuando los resultados
de ensayo individuales son obtenidos en un mismo
laboratorio, sobre un material idéntico, mismo método,
operario/analista, equipos y en un corto espacio de
tiempo.
Breve
descripción de
los métodos de ensayo
UNI EN 196-1 Métodos de ensayo de cementos. Parte 1:
Determinación de resistencias mecánicas.
Composición del mortero: 1 parte de cemento, 3 partes
de arena, ½ de agua (relación de a/c=0.50).
Breve
descripción de
los métodos de ensayo
Materiales: Arena normalizada CEN.
Temperatura y Humedad: La temperatura del
laboratorio se mantiene en (20 ± 2) °C, y la cabina para la
conservación de las probetas se mantiene en (20 ± 1) °C.
La humedad relativa del laboratorio no debe ser menor de
50%.
Breve
descripción de
los métodos de ensayo
Moldes: De dimensiones 40 mm x 40 mm x 160 mm.
Moldeado de especímenes: La compactación se hace
con una compactadora de choque.
Breve
descripción de
los métodos de ensayo
Determinación de la resistencia: Se utiliza una prensa
del tipo hidráulico, la carga se aplica a una velocidad de
2400 N/s. El cálculo se hace en base al promedio de seis
resultados individuales, si uno de los seis varia ±10%
respecto al promedio, se descarta y se calcula en base a
los cinco resultados restantes.
Breve
descripción de
los métodos de ensayo
ASTM C 109/C 109M Método normalizado de ensayo de
resistencia a compresión de morteros de cemento hidráulico
(utilizando especímenes cúbicos de 2 pulgadas o 50 mm.
Composición del mortero: 1 parte de cemento, 2.75
partes de arena, y una relación a/c=0.485 para todos los
cementos portland y 0.460 para los cementos
incorporadores de aire.
Breve
descripción de
los métodos de ensayo
Materiales: Arena gradada normalizada según ASTM C
778.
Temperatura y Humedad: La temperatura del
laboratorio se mantiene en (23 ± 3) °C, y la cabina para la
conservación de las probetas se mantiene en (23 ± 2) °C.
La humedad relativa del laboratorio no debe ser menor de
50%.
Breve
descripción de
los métodos de ensayo
Moldes: De dimensiones (2x2X2) pulgadas o (50x50X50)
mm.
Moldeado de especímenes: La compactación se hace
por apisonamiento manual o por un método alternativo
calificado (mesa de vibración o dispositivos mecánicos).
Breve
descripción de
los métodos de ensayo
Determinación de la resistencia: Se utiliza una prensa
del tipo hidráulico, la carga se aplica a una velocidad
(900-1800) N/s. El cálculo se hace en base al promedio de
tres o dos resultados individuales, el rango máximo
admisible entre especímenes de la misma amasada de
mortero, a la misma edad de ensayo es 8.7% del promedio
para tres cubos y 7.6% para dos cubos.
Breve
descripción de
los métodos de ensayo
Cuadro resumen
Tema
Método EN
Método ASTM
1:3
1:2.75
a/c=0.50
a/c=0.485 y 0.460
Arena normalizada CEN
Arena normalizada ASTM C778
Lab 20±2/Curado 20±1/Hum > 50%
Lab 23±3/Curado 23±2/Hum > 50%
Moldes
40 mm x 40 mmx 160 mm
2 pulg x 2 pulg x 2 pulg
Moldeado de especimenes
Compactadora de choque
Apisonamiento manual
Velocidad de carga 2400 N/s
Velocidad de carga 900-1800 N/s
Promedio de seis resultados
individuales, si uno varia ± 10%, se
descarta y se calcula en base a los
resultados restantes
Promedio de tres o dos resultados
individuales, el rango máximo
admisible entre especímenes de la
misma amasada de mortero, a la
misma edad de ensayo es 8.7% del
promedio para tres cubos y 7.6% para
dos cubos
Composición del mortero
Relación a/c
Materiales
Temperatura y Humedad
Determinación de resistencia
Informe de
datos
Cada laboratorio realiza el ensayo con la frecuencia
establecida (una vez a la semana) y reporta los resultados
en el módulo de calidad de SAP.
Análisis estadístico
de los datos
Aseguramiento de la calidad calcula mensualmente los
índices estadísticos de cada laboratorio. Se han definido
una serie de pasos para indicar el orden que debe seguirse
en el cálculo de estos:
Análisis estadístico
de los datos
Paso 1
• Cálculo de la media aritmética, desviación
estándar y coeficiente de variación.
Paso 2
• Cálculo de la media general (M) de los
laboratorios y la desviación estándar de
reproducibilidad (s). Se considera un CVR de
6% (según norma EN 196-1:1996 y AITEC) para
las resistencias a 2 y 28 días. La desviación se
calcula como: s = 0.06 x M .
Análisis estadístico
de los resultados
Paso 3
Paso 4
• Determinación de la diferencia máxima
(∆máx.), en base a la siguiente formula :
∆ max = 1.96 x s/√n. Esta nos permite estimar
el intervalo en el que esta incluido el valor
real de la media, con una probabilidad de un
95%.
• Cálculo de la diferencia absoluta
(∆lab), que es la diferencia entre la media
mensual de un laboratorio y la media general.
Análisis estadístico
de los resultados
Paso 5
• Calculo de la diferencia relativa, como se
indica a continuación:
∆ lab_rel = ∆lab/∆ max.
Paso 6
• Test, permite establecer si en el mes de
referencia, el laboratorio ha aportado,
respecto al grupo, resultados
estadísticamente aceptables.
Presentación
de resultados
Mensualmente se presenta una tabla con los resultados
aportados por cada uno de los laboratorios, tanto del
circuito EN como del ASTM. Este reporte indica la cantidad
de muestras y los índices estadísticos de las resistencias a
compresión.
Presentación
de resultados
Tabla 1: Resultados de la resistencia a 28 dias (RC28)
Laboratorio
Cantidad de
muestras
Media
(MPa)
Paso 1
Desviación
Coef. Var
Estándar
(%)
(Mpa)
0.5
0.8
Paso 3
Paso 4
Diferencia
Diferencia de
máxima
la media
admisible
general
3.4
1.4
01
4
59.6
02
5
57.9
0.4
0.8
3.1
03
4
62.4
0.7
1.1
04
4
58.6
0.4
05
4
56.8
06
4
07
Paso 5
Paso 6
Diferencia
relativa
Test
0.41
OK
-0.3
-0.10
OK
3.4
4.2
1.23
NO
0.7
3.4
0.4
0.12
OK
2.1
3.6
3.4
-1.4
-0.41
OK
58.3
2.0
3.5
3.4
0.1
0.03
OK
4
56.0
0.8
1.4
3.4
-2.2
-0.64
OK
08
4
57.0
0.9
1.7
3.4
-1.2
-0.35
OK
09
4
57.2
2.0
3.6
3.4
-1.0
-0.29
OK
10
5
58.2
0.8
1.4
3.1
0.0
0.00
OK
Paso 2
Media general (MPa)
Desviación estándar de
reproducibilidad (MPa)
58.2
3.5
Presentación
de resultados
Gráfica 1: Diferencia relativa _Resistencia a 28 dias
1.50
Limite superior de
aceptabilidad
1.00
0.50
0.00
-0.50
Limite inferior de
aceptabilidad
-1.00
-1.50
Diferencia relativa
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
0.41
-0.10
1.23
0.12
-0.41
0.03
-0.64
-0.35
-0.29
0.00
Comparación de
resultados según
métodos EN y ASTM
Aseguramiento de la Calidad descarga mensualmente de
SAP los resultados reportados por los laboratorios
participantes y calcula las medias generales mensuales de
las resistencias de los circuitos EN y ASTM, con las cuales
se deduce la correlación que existe entre ambos métodos.
Comparación de
resultados según
métodos EN y ASTM
Cemento estándar COLACEM 2013 -Comparación resistencia a
compresión a 2 dias (RC2)
21
20
19
18
17
ene-13 feb-13 mar-13 abr-13 may-13 jun-13 jul-13 ago-13 sep-13 oct-13 nov-13 dic-13
EN 196-1
ASTM C 109/ C 109M
Comparación de
resultados según
métodos EN y ASTM
Cemento estándar COLACEM 2013 -Comparación resistencia a
compresión a 28 dias (RC28)
51
49
47
45
43
41
39
37
35
ene-13 feb-13 mar-13 abr-13 may-13 jun-13
EN 196-1
jul-13 ago-13 sep-13 oct-13 nov-13 dic-13
ASTM C 109/ C 109M
Comparación de
resultados según
métodos EN y ASTM
Comparación de
resultados según
métodos EN y ASTM
Ecuación que mejor se aproxima es la siguiente :
RC ASTM = 0.67 * RC EN + 4.46
RC EN = 1.49 * RC ASTM - 6.42
Experiencia de
DOMICEM en el programa
DOMICEM es uno de los participantes en el circuito ASTM.
El programa interlaboratorio le ha permitido fortalecer la
gestión del proceso de medición, destacándose los
siguientes aspectos:
Mayor control de los equipos y de las condiciones
ambientales del laboratorio.
Experiencia de
DOMICEM en el programa
Identificación de situaciones irregulares a tiempo e
implementación de las medidas correctivas necesarias.
Mejora en el desempeño de los operarios/analistas.
En sentido general, hemos logrado un mayor nivel de
competencia que ha sido comprobado tanto por los
clientes como por las entidades de certificación.
Conclusiones
Las siguientes conclusiones son el resultado de reflexiones
internas derivadas del análisis de los datos históricos del
Grupo COLACEM:
1_ Para obtener información confiable se debe respetar la
frecuencia de ensayo, si se reduce la cantidad de
muestras, aumenta Δmáx, y se puede llegar a
conclusiones equivocadas.
Conclusiones
2- El cemento estándar es un sistema diseñado para
resaltar las diferencias de los resultados obtenidos por un
laboratorio respecto a la media general, por lo tanto los
parámetros principales que hay que vigilar son: (∆ lab),
( ∆lab_rel) y el CV.
3- La correlación entre los resultados de ambos métodos
(EN y ASTM) se basa en los datos acumulativos y
suponiendo que en el intervalo considerado existe una
relación lineal.
MUCHAS GRACIAS
POR SU ATENCIÓN!
Juan J. Peña
[email protected]
DOMICEM