EXUDACIÓN DEL CONCRETO I.N.V. E – 407 – 07 1. OBJETO 1.1 Esta norma tiene por objeto la determinación de la cantidad relativa de agua que exuda una muestra fresca de concreto. 1.2 Se consideran dos métodos de ensayo, los cuales difieren primordialmente en el grado de vibración al cual se somete la muestra de concreto. 1.3 Los valores dados en unidades SI deben ser considerados como la norma. 1.4 Esta norma no involucra las debidas precauciones de seguridad que se deben tomar para la manipulación de materiales y equipos aquí descritos, ni establece pautas al respecto para el desarrollo de cada proceso en términos de riesgo y seguridad industrial. Es responsabilidad de él usuario, establecer las normas apropiadas con el fin de minimizar los riesgos en la salud e integrid ad física, que se puedan generar debidos a la ejecución de la presente norma y determinar las limitaciones que regulen su uso. 2. DEFINICIONES Y CLASIFICACIÓN Para los efectos de esta norma se establece la siguiente definición: 2.1 Exudación – Acumulación progresiva de agua en la superficie de la mezcla, la cual acompaña al fenómeno de asentamiento y sedimentación del concreto. Los métodos de ensayo se clasifican como sigue: Estos métodos proporcionan un procedimiento que se usa para determinar el efecto de variables de composición, tratamiento, medio ambiente u otros factores en la exudación del concreto. Esto se podría también usar para determinar la conformación de un producto o tratamiento con un requerimiento relacionado con este efecto sobre la exudació n del concreto. Método A – Para una muestra compactada únicamente por apisonado y ensayada sin ninguna alteración posterior. Método B – Para una muestra compactada por vibración y ensayada con períodos intermitentes de vibración adicionales. Los métodos indicados no producen necesariamente los mismos resultados cuando se prueban muestras de concreto de un mismo lote por ambos métodos. Instituto Nacional de Vías Solamente se pueden comparar mezclas de concreto que tengan masa unitaria similar; en tal caso, los pesos de las muestras no deben diferir en más de 1.0 kg (2 lb) y el método empleado para la comparación debe ser el mismo. MÉTODO A. MUESTRA COMPACTADA POR APISONADO 3. EQUIPO 3.1 Recipiente cilíndrico – D e aproximadamente 14 litros (1/2 pie³ ) de capacidad, con diámetro interior de 255 ± 5 mm (10 ± 1/4") y altura interior de 280 ± 5 mm (11 ± 1/4"). El recipiente debe ser metálico de calibre comprendido entre 2.67 a 3.40 mm (0.105 a 0.134” ), y debe estar reforzado externamente alrededor de la parte superior con los mismos calibres y una banda metálica de 40mm (1½ ”) de ancho. El interior debe ser liso y libre de corrosión, recubrimiento o lubricantes. 3.2 Báscula – De suficiente capacidad para determinar la masa requerida con precisión de 0.5%. 3.3 Pipeta – o instrumento similar, par a extraer el agua libre de la superficie de la muestra de ensayo. 3.4 Probeta graduada – Con capacidad para medir 100 ml, con el fin de medir la cantidad de agua retirada. 3.5 Varilla compactadora – De acero estructural, cilíndrica de 16 mm (5/8") de diámetro y de longitud aproximada de 610 mm (24"); el extremo compactador debe ser hemisférico con radio de 16 mm (5/8"). 3.6 Recipiente metálico (opcional) – De 1000 ml, para recolectar el agua exudada y los sedimentos. 3.7 Balanza (opcional) – Con sensibilidad de 1 gramo, para determinar la masa de agua exudada y los sedimentos. 3.8 Estufa (opcional) – Pequeña, o cualquiera otra fuente de calor para evaporar el agua exudada. N o t a 1.- Los aparatos citados en las Secciones 3.6 a 3.8 son necesarios si el proceso de medida del agua exudada requiere determinar la masa, evaporar y volver a determinar la masa. 4. MUESTRA DE ENSAYO 4.1 La preparación y el curado de muestras de concreto en el laboratorio se debe hacer conforme con la norma INV E – 402. E 407 - 2 Instituto Nacional de Vías 5. 4.2 Para el concreto elaborado en obra , las muestras se toman de acuerdo con la norma INV E – 401. 4.3 Los aparatos descritos se pueden usar para muestras de concreto que contengan cualquier tamaño de agregados de un tamaño nominal máximo de 50 mm (2"). El concreto que contenga agregados de tamaños nominales superiores al indicado, debe ser tamizado en húmedo por un tamiz 37.5 mm (1½") y el ensayo se realiza con una porción de la muestra que pasa ese tamiz. 4.4 Llenado el recipiente. Se llena el recipiente con el concreto de acuerdo con la norma INV E – 405, excepto que el recipiente debe ser llenado hasta una altura de 254 ± 3 mm (10 ± 1/8"). Se nivela la superficie superior de la muestra de concreto mediante acción de allanado, hasta lograr una superficie lisa. PROCEDIMIENTO Durante el ensayo, la temperatura se mantiene entre 18° y 24° C (65° y 75° F). Inmediatamente después de apisonar la superficie de la muestra se registra el tiempo y se determina la masa del recipiente con su contenido. Se coloca la muestra anterior y el recipiente en una plataforma o en un piso libre de vibración, y se cubre el recipiente con un material no absorbente para prevenir la evaporación del agua exudada. Se mantiene la cubierta sobre la muestra durante todo el ensayo, excepto para extraer el agua. Se extrae el agua acumulada en la superficie a intervalos de 10 minutos durante los primeros 40 minutos contados a partir del alisado de la muestra, pasados los cuales se extrae el agua cada 30 minutos, hasta que cese la exudación. Para facilitar la recolección del agua exudada, se inclina con cuidado la muestra 2 minutos antes de cada extracción de agua poniendo un bloque de aproximadamente 50 mm (2") de grueso bajo un lado del recipiente. Luego de retirar el agua, se devuelve el recipiente a la posición original sin agitarlo. Después de cada recolección, se transfiere el agua a una probeta graduada de 100 ml y se registra la cantidad acumulada de agua después de cada transferencia. Cuando únicamente se desea determinar el volumen total de exudación, se puede omitir el proceso de remoción periódica y se extrae la totalidad del agua exudada en una sola operación. Para determinar la masa del agua exudada, se traslada el agua y los sólidos recolectados a un recipiente apropiado ( Sección 3.6), se determina la masa y se lleva a un horno para evaporar el agua después de lo cual se determina la masa del recipiente nuevamente. La masa D del agua exudada se calcula por medio de la diferencia de pesos obtenidos. E 407 - 3 Instituto Nacional de Vías 6. CÁLCULOS 6.1 El volumen de agua exudada por unidad de superficie se calcula como sigue: V = V1 A donde: V1 = volumen del agua exudada en ml, medida durante el in tervalo de tiempo seleccionado, y A = área expuesta del concreto en centímetros cuadrados. S e puede determinar una rata comparativa de exudación, a medida que el ensayo progresa, comparando el volumen de agua exudada para cada intervalo de tiempo igual. 6.2 El agua exudada expresada como un porcentaje de la cantidad neta de agua utilizada en la mezcla, se calcula como sigue: Exudación (%) = D × 100 C La cantidad de agua total en la muestra ensayada se calcula como sigue: C = w ×S M donde: C = masa del agua en la muestra de ensayo (g), M= masa total de la mezcla (kg), w = mezcla de agua total (cantidad de agua total menos la cantidad de agua absorbida por agregados) Kg, S= masa de la muestra (g) , y D = masa del agua exudada en gramos, o volumen total del agua extraída de la muestra ensayada, en cm³ multiplicado por 1 g/ml. 7. INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS Hasta el presente no hay datos disponibles para evaluar directamente la precisión del método A. Sin embargo hay razón para pensar que la precisión del método A es tan buena como la del método B. E 407 - 4 Instituto Nacional de Vías METODO B. MEZCLA CONSOLIDADA POR VIBRACIÓ N 8. EQUIPO 8.1 Plataforma vibratoria – Se debe tener una plataforma sobre la cual se monta el recipiente lleno. La plataforma se debe equipar con un dispositivo adecuado para obtener períodos intermitentes de vibración, los cuales deben tener duración, frecuencia y amplitud, reproducibles de acuer do al Sección 9 (ver Figura 1). Figura 1. Plataforma vibratoria y registrador Se puede obtener una vibración apropiada si se une a la plataforma un motor eléctrico de 93-W (1/8 HP) al cual se adiciona una excéntrica en su eje de 110 g aproximadamente. Ajustada mediante un tornillo. Esta excéntrica debe ser fabricada a partir de un bloque laminado en frío de acuerdo con los detalles y dimensiones mostrados en la Figura 2. La abertura que atraviesa la excéntrica es de 13.5 mm (17/32 in), una apropiada medida que se acomoda al eje del motor. La plataforma debe descansar sobre soportes de caucho que reposan sobre una losa de concreto. La losa debe separarse del piso a través de una capa de corcho, como se muestra en la Figura 2. 8.2 Reloj – Dispositivo registrador, mediante el cual pueden ser regulados los períodos de vibración dados a la plataforma. 8.3 Recipiente – El recipiente para efectuar el ensayo debe ser de acero, de 290 mm (11 1/2") de diámetro en la parte superior, 279 mm (11") de diámetro en el fondo, 280 mm (11 1/8") de altura, y debe tener tapa metálica. El recipiente y la tapa deben cumplir con los detalles dados en la Figura 3. E 407 - 5 Instituto Nacional de Vías Figura 2. Detalles del equipo del ensayo de exudación del concreto E 407 - 6 Instituto Nacional de Vías Figura 3. Recipiente y cubierta E 407 - 7 Instituto Nacional de Vías 8.4 9. Los dispositivos restantes serán los mismos enunciados en las Secciones 3.2 a 3.8. CICLO VIBRATORIO Debe ser de la siguiente manera: Se acciona el motor durante 3 segundos y se desconecta durante 30 segundos. Sin embargo debido a la inercia del motor, después de accionarlo es apagado, el periodo de vibración es aproximadamente 7 segundos. (Figura 1) 10. 11. 12. MUESTRA DE ENSAYO 10.1 La muestra se prepara de acuerdo a las Secciones 4.1 a 4.3 10.2 Se coloca la muestra en el recipiente hasta la mitad de la altura del mismo. 10.3 El tamaño de la muestra se regula mejor por masa. Una muestra adecuada para este ensayo debe tener una masa de 20 ± 0.5 kg (45 ± 1 lb). Usualmente se conocen los requerimientos para los aparatos descritos en la Figura 2. PROCEDIMIENTO 11.1 Compactación de la muestra de ensayo – Se compacta la muestra en el recipiente, por medios vibratorios durante el tiempo suficiente para lograr el grado deseado de compactación. Se considera aplicada una vibración suficiente tan pronto se alise la superficie de la muestra de concreto. El proceso de compactación se detiene inmediatamente después de la aparición de agua libre, indicada por el desarrollo de un brillo en la superficie de la muestra. Para muestras muy fluidas, no se necesita compactación distinta de la producida al colocar la muestra en el recipiente y manejarla durante el proceso de determinación de la masa y colocación en la plataforma de ensayo. 11.2 Vibración intermitente – Se tapa el recipiente y se coloca en la plataforma vibratoria asegurándolo firmemente. Al conectar el motor se anota el tiempo y se continúa la vibración intermitente durante una hora. 11.3 Determinación del agua exudada – El período intermitente de vibración no permite determinar la cantidad de agua exudada durante intervalos diferentes de tiempo. Determinando el volumen total de agua exudada como se describe en el Método A. CÁLCULOS El porcentaje de agua exudada se calcula de acuerdo al Método A E 407 - 8 Instituto Nacional de Vías 13. PRECISIÓN Y TOLERANCIAS 13.1 Precis ión : 13.1.1 Método A – No se tienen datos disponibles para evaluar la precisión del Método A directamente. Sin embargo, existe una razón para pensar que la precisión para este método es al menos tan buena como la del Método B. Los valores dados para el Método B deberán ser usados como límites de precisión máximos para el Método A. 13.1.2 Método B – La desviación normal se ha calculado en 0.71% para un rango de exudación comprendida entre 200 a 10%; 1,06% para un rango de exudación comprendida entre 10 a 20% y 1.77% para más del 20%. Por lo tanto, los resultados de los ens ayos correctamente efectuados por un mismo operario en un mismo día, obtenidos de diferentes concretos de igual dosificación, no deben diferir en más del 2% para un intervalo de exudación de 200 a 10%; 3% para un intervalo de exudación de 10 a 20% y 5% para más del 20%.( Ver nota 2). Nota 2.- Estos números representan, respectivamente los primeros y segundos límites como se describen en ASTM C 670, para preparar la interpretación de los resultados para el método de materiales de construcción. 13.2 14. Tolerancias – Este método de ensayo no tiene tolerancias debido a que los valores determinados pueden estar definidos, únicamente, en términos de este método NORMAS DE REFERENCIA AASHTO T 158 – 05 ASTM C 232 – 99 E 407 - 9
