NTG-41017-h4 Método de ensayo para cloruros solubles

NORMA
TÉCNICA
GUATEMALTECA
COGUANOR
NTG 41017-h4
Método de ensayo para cloruros solubles en agua en
mortero y concreto.
Esta norma es esencialmente equivalente a la norma
ASTM C1218-99, 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
1
2
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9
10
11
Objeto………………………………………………………………........
Documentos citados ……………………………………………………
Significación y Utilización....……………………………………………
Aparatos...........................................................................................
Agentes Químicos................................………………......................
Muestro............................................................................................
Preparación de la Muestra...................………………………...........
Procedimiento...................................................…….……………....
Cálculos...........................….………………………………………….
Precisión y Tendencia.................................…………………………
Palabras Clave.................................................................................
Página
3
3
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5
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6
6
7
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 el muestreo y análisis de
mortero de cemento hidráulico o concreto, para cloruros que son solubles en agua
bajo las condiciones de ensayo.
1.2
El texto de esta norma cita notas y notas al pie de página las cuales brindan
material explicativo. Estas notas y notas al pie de página no deben ser consideradas
como requisitos de la norma.
1.3
Los valores indicados en unidades SI o en unidades pulgada-libra deben ser
considerados separadamente, como los estándares. Dentro del texto, las unidades
pulgada-libra se muestran entre corchetes. Los valores indicados en cada sistema
no son exactamente equivalentes; por eso, cada sistema debe ser utilizado
independientemente del otro.
1.4
Esta norma no pretende tratar todos los temas de seguridad, si hubiera,
asociados con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer
prácticas apropiadas de seguridad y salud y determinar la aplicabilidad de las
limitaciones regulatorias previo al uso.
2. DOCUMENTOS CITADOS
2.1
Normas ASTM:
C 42
C 114
C 670
C 823
C 1084
D 1193
E 11
E 832
Test Method for Obtaining and Testing Drilled Cores and Sawed Beams
of Concrete1
Test Methods for Chemical Analysis of Hydraulic Cement2
Practice for Preparing Precision and Bias Statements for Test Methods
for Construction Materials1
Practice for Examination and Sampling of Hardened Concrete in
Construction1
Test Method for Portland-Cement Content of Hardened Hydraulic
Concrete1
Specification for Reagent Water3
Specification for Wire-Cloth Sieves for Testing Purposes1
Specification for Laboratory Filter Papers4
3. SIGNIFICACIÓN Y UTILIZACIÓN
3.1
Los cloruros solubles en agua, cuando están presentes en cantidad
suficiente, son capaces de conducir la iniciación o aceleración de la corrosión de
metales, tales como acero, insertos o en contacto con un sistema de cemento tal
1
Annual Book of ASTM Standards, Vol 04.02.
Annual Book of ASTM Standards, Vol 04.02.
3
Annual Book of ASTM Standards, Vol 11.01.
4
Annual Book of ASTM Standards, Vol 14.02.
2
como mortero, mortero de inyección o concreto. Por ello, debe ser requerida su
determinación para evaluar el potencial de un sistema de cemento para sufrir tales
reacciones o para investigar sistemas de cemento donde tales reacciones ya han
ocurrido. Sin embargo, debe reconocerse que los cloruros solubles en agua
determinados en un momento particular en la vida del sistema de cemento es
posible que sea sustancialmente diferente que en otro momento; por ejemplo, el
ambiente de servicio es capaz de conducir a un mayor contenido de cloruros
solubles en agua debido a los cambios en la solubilidad o a un menor contenido
debido a lixiviación.
3.1.1 Las condiciones de ensayo pueden afectar las determinaciones de cloruros
solubles en agua. Tenga cuidado cuando compare resultados de este método de
ensayo con los obtenidos por otros métodos.
3.2
Se sabe que los sulfuros interfieren con la determinación del contenido de
cloruros. Los agregados de escoria de alto horno y cementos contienen sulfuros en
concentraciones que pueden interferir y producir resultados de ensayo,
erróneamente altos. Se usa un tratamiento con peróxido de hidrógeno, discutido en
los Métodos de Ensayo C 114, para eliminar tal interferencia.
3.3
Hay agregados que contienen cloruros que no producen corrosión. Tales
cloruros serán detectados por el uso de este método de ensayo. 5
4. APARATOS
4.1
Equipos de Muestreo:
4.1.1 Los aparatos requeridos para obtener muestras por extracción de núcleos o
aserrado son descritos en el Método de Ensayo C 42.
4.1.2 Use los siguientes aparatos para muestreo por taladrado (pulverización):
4.1.2.1 Taladro de impacto rotatorio y taladro o fragmentos de pulverización.
4.1.2.2 Cuchara u otro medio adecuado para reunir sin contaminación el material de
muestra pulverizado producido por taladrado.
4.1.2.3 Contenedores de muestra capaces de mantener las mismas en un estado
no contaminado.
4.2
Aparato de Procesamiento de Muestra – El aparato requerido para
procesar las muestras debe ser elegido por su adecuación para los objetivos de la
investigación, y frecuentemente incluye una sierra para concreto y uno o más
pulverizadores.
5
Para más información vea “The Determination of the Chloride Content of Concrete”, por Brian B. Hope, John
A. Page y John S. Poland, Cement and Concrete Research, Volumen 15, número 5, Pergamon Press, New York,
Septiembre de 1985, Pág. 863-870.
4.2.1 Las muestras mayores de 25 mm [1 in.] en su máxima dimensión deben ser
reducidas de medida por el uso de una trituradora de mandíbulas o quebrada en
piezas más pequeñas martillando cuidadosamente para evitar la pérdida de piezas
más pequeñas.
4.2.2 Triture las partículas menores a 25 mm [1 in.] en su dimensión máxima
usando un aparato de trituración de bola rotatoria, o usando un pulverizador de
disco, o un mortero y pilón operado para restringir a niveles despreciables la pérdida
de partículas finas.
4.2.3 El tamiz 850 µm [No. 20] debe cumplir con la especificación E 11.
4.3
El aparato requerido para el paso de la determinación de cloruros está dado
en el método de ensayo de referencia para cloruros en los Métodos de Ensayo C
114.
4.4
Papel satinado para minimizar la adherencia de partículas finas para uso
como está descrito en 7.1.
5. AGENTES QUÍMICOS
5.1
Los agentes químicos requeridos para la determinación de cloruros están
dados en el método de ensayo de referencia para cloruros en los Métodos de
Ensayo C 114.
6. MUESTREO
6.1
Seleccione la muestra como se requiere para el objetivo de la investigación
(Nota 1).
NOTA 1 – Debido a la pequeña medida máxima nominal del agregado en un mortero, los trozos de
mortero que tengan una masa de al menos 10g serán más representativos de un volumen de mortero
mucho mayor que el de una muestra de concreto de medida equivalente. Puede usarse la Práctica C
823 como una guía para el muestreo.
6.1.1 Tome núcleos de concreto de acuerdo con el Método de Ensayo C 42 a
menos que sea especificado de otro modo (Nota 2):
NOTA 2 – Los núcleos de concreto tomados de acuerdo con el Método de Ensayo C 42 pueden ser
cortados longitudinalmente para dar una sección de 12-mm [½ - in.] de espesor generalmente
representativa del núcleo, o cortadas lateralmente en discos de 12-mm [½ - in.] de espesor
representativos del núcleo de concreto a varias profundidades. La experiencia ha demostrado que el
agua de enfriamiento del cortador de núcleos no disolverá una cantidad significativa de cloruros.
6.1.2 El concreto pulverizado obtenido por el uso de un taladro de impacto rotatorio
frecuentemente es útil en la determinación de la concentración de cloruros en
profundidad en tableros y pavimentos de puentes. Cuando el tamaño nominal
máximo de agregado grueso es 25 mm [1 in.] o mayor, tales muestras no son
representativas. Los datos deben ser usados con cuidado o varias muestras deben
ser combinadas. Los procedimientos para este método de muestreo son como
siguen:
6.1.2.1 Usando el taladro de impacto rotatorio, taladre perpendicularmente a la
superficie del concreto o paralelo al eje de un espécimen de núcleo hasta una
profundidad especificada o una profundidad suficiente para obtener una muestra
representativa de al menos 20 g de material pulverizado. Para impedir la
contaminación de la muestra, evite el contacto de la muestra con las manos y otras
superficies de transpiración. Limpie todas las herramientas de muestreo antes de
cada operación de muestreo (Nota 3). No use lubricantes durante el taladrado.
NOTA – Las herramientas de muestreo pueden ser limpiadas con un cepillo, enjuague de alcohol
etílico, enjuague de agua, u otro método que no contamine la muestra.
6.1.2.2 Transfiera la muestra pulverizada en el contenedor de muestra usando una
cuchara u otro medio adecuado.
7. PREPARACIÓN DE LA MUESTRA
7.1
Pulverice la muestra de modo tal que el material pase el tamiz 850-µm [N°
20]. Mezcle a fondo el material transfiriéndolo desde un papel satinado a otro como
mínimo diez veces.
8. PROCEDIMIENTO
8.1
Seleccione una muestra que tenga una masa aproximadamente 10 g. Pese la
muestra al 0.01 g más cercano y colóquela en una cubeta de 250-mL. Adicione 50 ±
1 mL de agua de reactivo que cumpla la Especificación D 1193, cubra con un cristal
de reloj, coloque en un evaporador y hierva por 5 min. Permita un reposo de 24 h.
Filtre por gravedad o succión a través de un filtro de papel de textura fina, tipo II,
clase G de Especificación E 832. Transfiera lo filtrado a una cubeta de 250-mL.
Agregue 3 ± 0.1 mL de ácido nítrico (1:1) y agregue 3 ± 0.1 mL de préoxico de
hidrógeno (solución al 30 %) a lo filtrado. Cubra la cubeta con un cristal de reloj y
permita reposar durante 1 a 2 min. Caliente la cubeta tapada rápidamente hasta la
ebullición. No permita que hierva más que unos pocos segundos. Retire de la placa
caliente (Nota 4). Proceda de acuerdo con el método de ensayo de referencia para
cloruros de los Métodos de Ensayo C 114, comenzando con el procedimiento que
sigue a la remoción de la muestra de la placa caliente en los Métodos de Ensayo C
114.
NOTA 4 – Es importante mantener la cubeta tapada durante el calentamiento y la descomposición
para prevenir la pérdida de cloruros de volatilización.
9. CÁLCULOS
9.1
Calcule el porcentaje de cloruros por masa de mortero o concreto, por el
método de referencia para cloruros dados en los Métodos de Ensayo C 114.
9.2
Otras mediciones útiles de la concentración de cloruros puede ser obtenida
como sigue:
9.2.1 Para calcular los kilogramos de cloruros por metro cúbico [libras de cloruros
por yarda cúbica] de concreto, multiplique el porcentaje de cloruros por D 1/100 ó
D2/100,
Donde:
D1
=
densidad seca en horno como es determinada
en la sección de densidad de Concreto en el
Método de Ensayo C 1084, kg/m³ [lb/yd³]
D2
=
densidad seca de superficie saturada como es
Determinada en la Sección de Densidad de
Concreto en el Método de Ensayo C 1084, kg/m³
[lb/yd³].
El informe debe establecer qué densidad es usada en los cálculos.
9.2.2 Para calcular el porcentaje de cloruros por masa de cemento, multiplique el
porcentaje de cloruros por 100/P,
Donde:
P
=
porcentaje de cemento en mas del mortero o
concreto, conocido o determinado de acuerdo
con el Método de Ensayo C 1084.
10. PRECISIÓN Y TENDENCIA
10.1 Precisión6 - Esta declaración de precisión está basada en muestras que
pasan un tamiz de 600-µm [N°30] en vez de n tamiz 850-µm [N°20] y sobre un
hervor de 1 min en cambio de un hervor de 5 min.
NOTA 5 – Es la opinión del comité que esta diferencia en el procedimiento no debería influenciar
significativamente la precisión más allá de lo que es presentado aquí.
10.1.1 La desviación estándar de un laboratorio individual se ha encontrado que es
0.0013 % de cloruros por mas de mortero o concreto.7 Por lo tanto, los resultados
de dos ensayos realizados apropiadamente en el mismo laboratorio, con el mismo
material no se espera que difieran en más del 0.0037 %.
10.1.2 Las desviación estándar de varios laboratorios se ha encontrado que es
6
Los datos usados para desarrollar esta declaración de precisión están disponibles en las oficinas de ASTM,
Pedido RR: C9-1003.
7
Esos números representan, respectivamente, los límites (1s) y (d2s) descritos en la Práctica C 670.
0.0037 % de cloruros por masa de mortero o concreto.7 Por lo tanto, los resultados
de dos ensayos realizados apropiadamente en dos laboratorios diferentes sobre
muestras del mismo material no se espera que difieran en más del 0.0106 %. (Nota
6).
NOTA 6 – Esta declaración de precisión se aplica a ensayos sobre muestras preparadas y molidas
por un laboratorio individual. Los resultados de ensayo de construcciones de concreto variarán
dependiendo del método de obtención de la muestra y de la medida de la muestra antes de ser
aplastada y reducida para pasar el tamiz 850-µm [N°20] o pulverizada.
10.2 Tendencia – El procedimiento en este método de ensayo no tiene tendencia
porque el valor de los cloruros solubles en agua es definido por el procedimiento.
11. PALABRAS CLAVE
11.1
Cloruros; contenido de cloruros; concreto; mortero; cloruros solubles en agua.
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).