nte inen 3124

Quito – Ecuador
NORMA
TÉCNICA
ECUATORIANA
NTE INEN 3124
2017-03
HORMIGÓN. ELABORACIÓN Y CURADO DE ESPECÍMENES DE
ENSAYO EN EL LABORATORIO
CONCRETE. MAKING AND CURING CONCRTE TEST SPECIMEN IN THE LABORATORY
ICS: 91.100.30
16
Páginas
NTE INEN 3124
2017-03
HORMIGÓN
ELABORACIÓN Y CURADO DE ESPECÍMENES DE ENSAYO EN EL
LABORATORIO
1.
OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN
Esta norma establece el procedimiento para la elaboración y curado de especímenes de hormigón
en el laboratorio bajo controles precisos de materiales y condiciones de ensayo usando hormigón
que puede ser consolidado por varillado o por vibración.
2.
REFERENCIAS NORMATIVAS
Los siguientes documentos, en su totalidad o en parte, son indispensables para la aplicación de
este documento. Para referencias fechadas, solamente aplica la edición citada. Para referencias
sin fecha, aplica la última edición (incluyendo cualquier enmienda).
ASTM C42, Standard test method for obtaining and testing drilled cores and sawed beams of
concrete
ASTM E18, Standard test methods for rockwell hardness of metallic materials
ASTM C470/C470M,
vertically
Standard specification for molds for forming concrete test cylinders
ASTM C231,
method
Standard test method for air content of freshly mixed concrete by the pressure
ASTM C173,
volumetric method
Standard test method for air content of freshly mixed concrete by the
ASTM C494,
Standard specification for chemical admixture for concrete
ASTM C70, Standard test method for surface moisture in fine aggregate
ASTM C138,
Standard test methods for density (unit weight), yield, and air content
(gravimetric) of concrete
ASTM C1064,
concrete
Standard test method for temperature of freshly mixed hydraulic cement
ASTM C330,
Standard specification for lightweight aggregates for structural concrete
ASTM C403,
resistance
Standard test method for time of setting of concrete mistures by penetration
ASTM C566,
drying
Standard test method for total evaporable moisture content of aggregate by
ACI 211.3, Guide for selecting proportions for no-slump concrete
NTE INEN 2649, Hormigón de cemento hidráulico. Refrentado de especímenes cilíndricos para la
determinación de la resistencia a la compresión
NTE INEN 1578, Hormigón de cemento hidráulico. Determinación del asentamiento
NTE INEN 1763, Hormigón de cemento hidráulico. Muestreo
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NTE INEN 1576, Hormigón de cemento hidráulico. Elaboración y curado en obra de especímenes
para ensayo
NTE INEN 857, Áridos. Determinación de la densidad, densidad relativa (gravedad específica) y
absorción del árido grueso
NTE INEN 856, Áridos. Determinación de la densidad, densidad relativa (gravedad específica) y
absorción del árido fino
NTE INEN 2528, Cámaras de curado, gabinetes húmedos, tanques para almacenamiento en agua
y cuartos para elaborar mezclas, utilizados en ensayos de cemento hidráulico y hormigón.
Requisitos
3.
MÉTODO DE ENSAYO
3.1 Generalidades
Este método de ensayo provee requisitos normalizados para la preparación de los materiales, la
mezcla, la preparación y el curado del hormigón para ensayos de especímenes bajo condiciones
de laboratorio.
Si la preparación del espécimen es controlada como se estipula aquí, los especímenes pueden ser
usados como información para los siguientes propósitos:
a)
dosificación de la mezcla para proyectos de hormigón,
b)
evaluación de diferentes mezclas y materiales,
c)
correlación con ensayos no destructivos,
d)
suministrar especímenes para propósitos de investigación.
NOTA. ASTM C1077 identifica y define los deberes, las responsabilidades, y los requisitos mínimos, y la calificación
técnica del personal de laboratorio y los requisitos mínimos para el equipo utilizado para probar los ensayos de
agregados del hormigón.
3.2 Equipos
3.2.1 Moldes en general
Los moldes para especímenes y los sujetadores que están en contacto con el hormigón deben ser
hechos de acero, hierro fundido u otro material no absorbente, no reactivo con cemento portland u
otros cementos hidráulicos. Los moldes tendrán las dimensiones y tolerancias especificadas en el
método para el cual los especímenes son requeridos. Los moldes deben mantener sus
dimensiones y forma bajo todas las condiciones de uso. La estanqueidad de los moldes durante el
uso debe ser juzgada por su habilidad para mantener el agua vertida dentro de ellos. Los
procedimientos de ensayo para estanqueidad están dados de acuerdo al método de ensayo para
elongación, absorción y estanqueidad de ASTM C470/C470M. Cuando sea necesario para
prevenir fugas entre las juntas, se debe usar un sellador adecuado, tal como grasa pesada, arcilla
para moldear o cera microcristalina. Se deben proveer los medios apropiados para sujetar
firmemente las placas de base a los moldes. Los moldes reusables deben ser ligeramente
recubiertos con aceite mineral o un material desmoldante no reactivo adecuado, antes de su uso.
3.2.2 Moldes cilíndricos
Los moldes para especímenes moldeados verticalmente deben cumplir los requisitos de ASTM
C470/C470M.
Los moldes horizontales para cilindros de ensayo de flujo plástico deben cumplir los requisitos de
3.2.1 y los requisitos de simetría y tolerancia dimensional de ASTM C470/C470M. El uso de
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moldes horizontales se prevé solo para especímenes de flujo plástico que contengan sensores de
deformación axialmente incrustados.
Los moldes para cilindros de flujo plástico a ser llenados, mientras están apoyados en una
posición horizontal, deben tener una ranura de llenado paralela al eje del molde que se extienda
en toda la longitud del mismo para recibir el hormigón.
El ancho de la ranura debe ser la mitad del diámetro del espécimen. Si es necesario, los bordes de
la ranura deben ser reforzados para mantener la estabilidad dimensional. A menos que los
especímenes sean para ser encabezados o esmerilados para producir extremos planos, los
moldes deben estar provistos en sus extremos con dos placas de metal pulidas de al menos 25
mm (1 plg) de espesor y las superficies de trabajo deben cumplir con los requisitos de planicidad y
rugosidad de la superficie dados en placas de cabeceado o refrentado según NTE INEN 2649.
Deben hacerse previsiones para fijar firmemente ambas placas de extremo al molde. La superficie
interior de cada placa de extremo debe estar provista con al menos tres pernos (aletas) de
aproximadamente 25 mm (1 plg) de longitud, fijados firmemente a la placa para su anclaje en el
hormigón. Una placa debe ser perforada desde el interior a un ángulo que permita que el cable
líder del sensor de deformación salga del espécimen a través del borde de la placa. Deben
hacerse previsiones para posicionar con exactitud el sensor de deformaciones. Todos los agujeros
necesarios deben ser tan pequeños como sea posible para minimizar las perturbaciones a las
mediciones de deformaciones subsecuentes y deben ser sellados para prevenir fugas.
3.2.3 Moldes de viga y prismáticos
Deben ser de forma rectangular (a menos que sea especificado de otra manera) y de las
dimensiones requeridas para producir el tamaño de espécimen deseado. Las superficies
interiores de los moldes deben ser lisas y libres de irregularidades. Los lados, el fondo, y los
extremos deben formar ángulos rectos entre sí, alineados y libres de curvaturas. La variación
máxima de la sección transversal nominal no debe exceder de 3 mm (1/8 plg) para moldes con
espesor o anchura de 150 mm (6 plg) o más, y para moldes de menor espesor o anchura 2 mm
(1/16 plg). Excepto para especímenes sometidos a flexión, los moldes no deben variar de la
longitud nominal en más de 2 mm (1/16 plg). Los moldes para flexión no deben ser más cortos que
2 mm (1/16 plg) de la longitud requerida, pero pueden exceder esta por más de esa cantidad.
3.2.4 Varillas compactadoras
Una barra redonda, lisa, recta de acero debe tener un diámetro de acuerdo con los requisitos en la
Tabla 2. La longitud de la barra compactadora será de al menos 100 mm (4 plg) mayor que la
profundidad del molde, pero no mayor que 600 mm (24 plg) en la longitud total. Ambos extremos
de la varilla deben ser redondeados o una punta semiesférica del mismo diámetro que la varilla
(Ver Tabla 1).
Una varilla de longitud de 400 mm hasta 600 mm debe cumplir los requisitos de las normas: NTE
INEN 1576, NTE INEN 1578, ASTM C138, ASTM C173 y ASTM C231.
3.2.5 Mazo
Se debe utilizar un mazo con cabeza de caucho o cuero no tratado con una masa de 0,6 kg + 0,2
kg (1,25 lb + 0,50 lb).
3.2.6 Vibradores
3.2.6.1 Vibradores internos
La frecuencia del vibrador debe ser al menos 9 000 vibraciones por minuto (150 Hz) cuando el
vibrador esté operando en el hormigón. El diámetro de un vibrador redondo no debe ser más de un
cuarto del diámetro del molde cilíndrico o un cuarto de la anchura del molde de viga o prisma.
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Otras formas de vibradores tendrán un perímetro equivalente a la circunferencia de un vibrador
redondo apropiado. La longitud total del mango del vibrador y el elemento vibrante debe exceder la
profundidad de la sección que está vibrando en al menos 75 mm (3 plg). La frecuencia del vibrador
debe comprobarse con un tacómetro lengüeta vibrante u otro dispositivo adecuado en un intervalo
no superior a dos años. Si el fabricante del vibrador recomienda un proceso diferente o un período
de verificación más corto, se debe seguir sus recomendaciones.
3.2.6.2 Vibradores externos
Los dos tipos de vibradores externos permitidos son de mesa o de encofrado. La frecuencia de
vibración externa debe ser de 3 600 vibraciones por minuto (60 Hz) o más alto. Debe procurarse
sujetar firmemente el molde a los aparatos, para ambos tipos de vibradores.
Los impulsos vibratorios son frecuentemente transmitidos a una mesa o encofrado vibratorio a
través de medios electromagnéticos o por el uso de un peso excéntrico en el eje de un motor
eléctrico o un eje separador guiado por un motor.
NOTA. Para obtener información sobre el tamaño y método de frecuencia de vibración ver ACI 309R.
3.2.7 Herramientas pequeñas
Serán provistas herramientas y artículos tales como palas, baldes, cucharas, llana de madera,
paletas enrasadoras, regla, láminas calibradoras, guantes de caucho y bateas metálicas de
mezclado.
3.2.8 Equipo para medir asentamiento
El equipo para la medición del asentamiento debe cumplir los requisitos de NTE INEN 1578.
3.2.9 Bandeja para toma y mezcla de muestras
La bandeja debe ser de fondo plano y de lámina gruesa de metal, impermeable, de profundidad
conveniente, y de suficiente capacidad para permitir el mezclado fácil de la muestra completa en la
descarga de la mezcladora y permitir remezclado en la bandeja con pala o paleta.
3.2.10 Equipos de tamizado en húmedo
Si se requiere de tamizado en húmedo, se lo debe realizar de acuerdo con los requisitos de NTE
INEN 1763.
3.2.11 Equipos medidores de contenido de aire
Los equipos para medir el contenido de aire deben cumplir los requisitos de los métodos de
ensayo ASTM C231 o ASTM C173.
3.2.12 Báscula
La báscula para determinar la masa de los lotes de materiales y el hormigón debe tener una
exactitud dentro del 0,3 % de la carga de ensayo en cualquier punto del rango de uso.
En general, la masa de pequeñas cantidades no debería ser determinada en balanzas o básculas
de gran capacidad. En muchas aplicaciones la masa más pequeña a pesar en una balanza, debe
ser mayor que el 10 % de la capacidad máxima de carga de la balanza; sin embargo esto variará
con las características del desempeño de la balanza y la exactitud requerida de la determinación.
Las balanzas aceptables usadas para determinar la masa de los materiales de hormigón
preferiblemente deberían determinar la masa con una exactitud cercana al 0,1 % de la capacidad
total y por lo tanto la precaución precedente es aplicable. Sin embargo, ciertas balanzas analíticas
y de exactitud son excepciones a esta regla y deberían pesar con una exactitud de 0,001 % de su
capacidad total. Debe ejercerse particular cuidado en medir pequeñas cantidades de material
mediante la determinación de la diferencia entre dos masas mayores.
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3.2.13 Dispositivo para medición de temperatura
El dispositivo para medición de temperatura debe cumplir los requisitos de ASTM C1064.
3.2.14 Mezcladora de hormigón
La mezcladora de hormigón motorizada debe ser de tambor giratorio, una mezcladora inclinable,
una batea giratoria adecuada o una mezcladora de paletas giratoria, capaz de mezclar
completamente los lotes de cantidades prescritas para conseguir el asentamiento requerido.
Una mezcladora de batea es usualmente más adecuada para mezclar hormigón con menos de 25
mm (1 plg) de asentamiento, que una mezcladora de tambor giratorio. La velocidad de rotación,
grado de inclinación y capacidad nominal de las mezcladoras inclinables no son siempre
adecuadas para hormigón mezclado en laboratorio. Puede encontrarse deseable reducir la
velocidad de rotación, disminuir el ángulo de inclinación con la horizontal y usar la mezcladora a
una capacidad algo menor que la establecida.
3.3 Preparación. Preservación de muestras de ensayos y piezas ensayadas
3.3.1 Especímenes cilíndricos
Las dimensiones de los cilindros deben estar de acuerdo con los requisitos de 3.2.4. Si las
dimensiones no están especificadas en algún método de ensayo, o práctica, el espécimen
seleccionado debe tener una longitud que sea el doble del diámetro y cumplir los requisitos de
3.2.4
El mismo tamaño de cilindro debería ser usado para la mezcla de hormigón de referencia (control)
y las mezclas de hormigón de ensayo cuando son realizados estudios comparativos tales como
aquellos requeridos en ASTM C494. Para dosificar la mezcla del hormigón del proyecto, es
preferible que el tamaño del cilindro en el laboratorio sea el mismo que el especificado para el
ensayo de aceptación.
Los especímenes cilíndricos para otros ensayos que no sean los de flujo plástico deben ser
moldeados y debe permitirse que endurezcan con el eje del cilindro en posición vertical.
Los especímenes cilíndricos para el flujo plástico pueden ser llenados con el eje cilíndrico tanto
vertical como horizontal y debe permitirse que endurezcan en la posición en la cual fueron
llenados.
3.3.2 Especímenes prismáticos
Las vigas para resistencia a la flexión, los prismas para congelamiento y deshielo, adherencia,
cambio de longitud, cambio de volumen, entre otros, deben ser formados con su eje longitudinal
horizontal, a menos que sea requerido de otra manera por el método de ensayo en cuestión, y
deben cumplir en dimensiones, con los requisitos del método de ensayo específico.
3.3.3 Otros especímenes
Los especímenes de otras formas y medidas para ensayos particulares pueden ser moldeados
siguiendo los procedimientos generales establecidos en esta norma.
3.3.4 Tamaño del espécimen versus tamaño de agregado
El diámetro de un espécimen cilíndrico o la dimensión mínima de la sección transversal de un
espécimen rectangular debe ser por lo menos de tres veces el tamaño máximo nominal del
agregado grueso en el hormigón.
Cuando el tamaño máximo nominal del agregado grueso excede los 50 mm (2 plg), la muestra
debe ser tratada por tamizado por vía húmeda del hormigón fresco a través de un tamiz de 50 mm
(2 plg), como se describe en NTE INEN 1763.
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3.3.5 Número de especímenes
El número de especímenes y el número de lotes de ensayo dependen de la práctica establecida y
la naturaleza del programa de ensayo. Usualmente se da una guía en el método de ensayo o
especificación para los cuales los especímenes son realizados. Generalmente deben moldearse
tres o más especímenes para cada edad de ensayo y condición de ensayo a menos que sea
especificado de otra manera.
Los especímenes que involucren una variable dada deben ser hechos de tres lotes separados
mezclados en días diferentes. Un número igual de especímenes para cada variable debe ser
hecho en cualquier día dado. Cuando es imposible hacer como mínimo un espécimen por cada
variable en un día dado, el mezclado de la serie completa de especímenes debería ser
completada en tan pocos días como sea posible, y una de las mezclas debe ser repetida cada día
como patrón de comparación.
Las edades de ensayo usadas a menudo son 7 y 28 días para ensayos de resistencia a
compresión, o 14 y 28 días para ensayos de resistencia a la flexión. Los especímenes que
contienen cemento hidráulico con características de alta resistencia a temprana edad son a
menudo ensayados a 1, 3, 7 y 28 días. Para edades de ensayo tardías, a menudo son usados 3
meses, 6 meses, y 1 año para ensayos de resistencia a compresión y a la flexión. Otras edades de
ensayo pueden ser requeridas para otros tipos de especímenes
3.4 Preparación de los materiales
3.4.1 Temperatura
Antes de mezclar el hormigón, inducir los materiales de hormigón a temperatura ambiente en el
rango de 20 °C a 30 °C (68 °F a 86 °F), excepto cuando esté estipulada la temperatura del
hormigón. Cuando está estipulada una temperatura para el hormigón, el método propuesto para
obtener la temperatura del hormigón necesita la aprobación de quién estipuló la misma.
3.4.2 Cemento
Almacenar el cemento en un lugar seco, en recipientes a prueba de humedad, preferiblemente
hechos de metal. El cemento debe ser completamente mezclado para dar un suministro uniforme
desde el inicio al fin de los ensayos.
Debe ser pesado a través de un tamiz 850 µm (No.20) o más fino para remover todos los grumos y
debe ser remezclado sobre una hoja o lámina plástica, y retornado a los contenedores de la
muestra.
3.4.3 Agregados
Para prevenir la segregación del agregado grueso, se debe separarlo en fracciones de tamaños
individuales, y luego para cada lote se debe combinar nuevamente, en las proporciones
adecuadas para producir la granulometría deseada.
A menos que el agregado fino se separe en fracciones de tamaño individual, mantenerlo en una
condición húmeda hasta su uso o inducirlo al estado de humedad para evitar la segregación, a
menos que el material graduado uniformemente sea subdividido al tamaño de ensayo utilizando un
divisor de muestra con aberturas de tamaño adecuado (cuarteador).
Si se están estudiando gradaciones inusuales, puede ser necesario que el agregado fino esté seco
y se separe en tamaños individuales.
En este caso, si la cantidad total de agregado fino requerido es más grande, se puede mezclar de
manera eficiente en una sola unidad, entonces las fracciones de tamaño individuales deben
determinarse en una masa requerida para cada lote individual.
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Cuando la cantidad total de agregado fino necesaria para la investigación completa es tal que
puede ser totalmente mezclada, y mantenerse en una condición húmeda, entonces debe
manejarse de esa manera.
Determinar la gravedad específica y la absorción de los agregados de acuerdo con ASTM C127 o
ASTM C128.
Antes de incorporar el hormigón, preparar los agregados para asegurar una condición definida y
uniforme de la humedad.
Determinar el peso del agregado a usar en el lote por uno de los siguientes procedimientos:
a) Determinar la masa de los agregados de baja absorción (absorción menor que 1,0 %) en la
condición de ambiente seco teniendo en cuenta la cantidad de agua que será absorbida en el
hormigón sin fraguar. Este procedimiento es particularmente útil para agregado grueso que
debe ser dosificado en tamaños individuales, pero debido al peligro de segregación, este
también puede ser usado para el agregado fino solamente cuando el mismo sea separado en
fracciones de tamaño individuales.
Cuando se use agregados con baja absorción en condición de ambiente seco la cantidad de
agua que será absorbida por los agregados antes del fraguado del hormigón puede ser
asumida en un 80 % de la diferencia entre la absorción de los agregados a 24 h determinada
por los métodos de ensayo de ASTM C127 o ASTM C128, y la cantidad de agua en los poros
de los agregados en condiciones de ambiente seco se determina por el método de ensayo de
ASTM C566.
b) Las fracciones de tamaño individuales del agregado pueden ser pesadas separadamente,
combinadas nuevamente en un contenedor en las cantidades requeridas para el lote, y
sumergidas en agua por 24 h previas a su uso.
Después del periodo de inmersión se decanta el exceso de agua y se determina el peso
combinado del agregado y el agua de mezcla. El contenido de humedad de los agregados
puede ser determinado de acuerdo con los métodos de ensayo de ASTM C70 y ASTM C566.
c) El agregado puede ser llevado a una condición saturada, por lo menos 24 h previas a su uso,
con una humedad superficial contenida en cantidades suficientemente bajas para imposibilitar
pérdidas de drenado. Cuando este método es usado, el contenido de humedad del agregado
debe ser determinado para permitir el cálculo de las cantidades adecuadas de los agregados
húmedos. La cantidad de humedad superficial presente debe ser como parte de la cantidad
requerida de agua de mezclado. La humedad superficial en el agregado fino puede ser
determinada de acuerdo con los métodos de ensayo ASTM C70 y ASTM C566, teniendo
debidamente en cuenta la cantidad de agua absorbida. El método de delineado en esta norma
(contenido de humedad levemente en exceso de la absorción) es particularmente útil para
agregado fino. Se usa con menos frecuencia para agregado grueso por la dificultad de
determinar exactamente el contenido de humedad, pero si es usado, cada fracción de tamaño
debe ser manejada separadamente para asegurar la obtención de la gradación apropiada.
d) Los agregados, finos o gruesos, pueden ser llevados y mantenidos en una condición saturada
con superficie seca hasta que sean dosificados para su uso. Este método es primariamente
3
3
usado para preparar material para lotes que no excedan 0,007 m (¼ pie ) en volumen. Debe
tenerse cuidado para prevenir el secado durante su peso y manejo.
3.4.4 Agregados livianos
Los procedimientos para densidad relativa, absorción y preparación de agregados mencionados
en esta norma se refieren a materiales con valores de absorción normales. Los agregados
livianos, escoria de alto horno enfriada al aire y ciertos agregados naturales altamente porosos o
vesiculares pueden ser tan absorbentes que sea difícil tratarlos como está descrito. El contenido
de humedad de agregados livianos al momento de mezclado puede tener efectos importantes
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sobre las propiedades de los hormigones recién mezclados y endurecidos tales como pérdida de
asentamiento, resistencia a la compresión y resistencia al congelamiento y deshielo.
3.4.5 Aditivos
Los aditivos en polvo que sean completamente o en gran parte insolubles, que no contengan sales
higroscópicas y que vayan a ser agregados en pequeñas cantidades, deberían ser mezclados con
una porción de cemento antes de introducirlos en la mezcladora de modo que se asegure su
completa distribución en todo el hormigón. Los materiales esencialmente insolubles que vayan a
ser usados en cantidades que excedan el 10 % en masa del cemento, tales como las puzolanas,
deberían ser manejados y agregados al lote del mismo modo que el cemento.
Los aditivos en polvo que sean en gran parte insolubles pero que contengan sales higroscópicas
pueden causar grumos en el cemento y deberían ser mezclados con la arena. Los aditivos líquidos
y solubles en agua deberían ser mezclados con la arena.
Los aditivos líquidos y solubles en agua deberían ser agregados a la mezcla en solución en el
agua de mezclado. La cantidad usada de tal solución debe ser incluida en los cálculos del
contenido de agua del hormigón.
Los aditivos incompatibles en forma concentrada, tales como soluciones de cloruro de calcio y
ciertos aditivos incorporadores de aire y retardadores de fraguado, no deberían ser
entremezclados previo a su adición al hormigón.
El momento, secuencia y método de adicionar algunos aditivos en un lote de hormigón pueden
tener efectos importantes sobre las propiedades del hormigón tales como tiempo de fraguado y
contenido de aire. El método seleccionado debe permanecer invariable de lote a lote.
El aparato de mezclado y sus accesorios deben ser completamente limpiados para asegurar que
las adiciones o aditivos químicos, incluyendo los del cemento, usados en lotes diferentes de
hormigón no afecten los lotes subsecuentes.
3.5 Procedimiento
3.5.1 Mezclado del hormigón
3.5.1.1 Generalidades
Mezclar el hormigón en una mezcladora adecuada o a mano en lotes de un tamaño tal como para
dejar alrededor de 10 % de exceso de moldeo de los especímenes de ensayo. Los procedimientos
de mezclado manuales no son aplicables a hormigones con aire incorporado u hormigón con
3
asentamiento no medible. El mezclado manual debería estar limitado a mezclas de 0,007 m
3
(¼ pie ) en volumen o menores. Sin embargo, otros procedimientos se pueden utilizar cuando se
desea simular condiciones especiales o prácticas, o cuando los procedimientos especificados son
impracticables. Se describe un procedimiento de mezclado a máquina adecuado para
mezcladoras de tipo tambor. Es importante no variar de lote a lote, la secuencia y el procedimiento
de mezclado, a menos que el efecto de tal variación esté bajo estudio.
3.5.2 Mezclado a máquina
Previo a iniciar la rotación de la mezcladora adicionar el agregado grueso, parte del agua de
mezclado y la solución de aditivo, cuando se requiera, de acuerdo con 3.4.5. Cuando sea factible,
dispersar el aditivo en el agua de mezclado antes de agregarlo. Encender la mezcladora y luego
adicionar el agregado fino, cemento y agua con la mezcladora funcionando. Si no es práctico para
una mezcladora particular o para un ensayo particular, adicionar el agregado fino, cemento y agua
mientras la mezcladora esté detenida, luego de permitir a la misma que gire unas pocas
revoluciones luego de la carga del agregado grueso y parte del agua. Mezclar el hormigón durante
3 min, después que todos los materiales estén en la mezcladora, dejar en reposo durante 3 min y
finalmente se mezcla por 2 min. Cubrir el extremo abierto o parte superior de la mezcladora para
prevenir la evaporación durante el período de reposo. Tomar precauciones para compensar el
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mortero retenido por la mezcladora para que la descarga del lote sea correctamente
proporcionada. Para eliminar la segregación, depositar el hormigón mezclado a máquina en la
bandeja de mezclado húmeda, limpia y remezclar a pala o paleta hasta que tenga apariencia
uniforme.
Un operador experimentado puede agregar agua gradualmente durante el mezclado para ajustar
al asentamiento deseado.
Es difícil recuperar todo el mortero de los mezcladores, para compensar esta dificultad se puede
usar los siguientes procedimientos, asegurando las proporciones finales del lote:
“Embadurnar” la mezcladora. Previamente al mezclado del lote de ensayo, la mezcladora es
“embadurnada” mezclando el mortero que quede adherido a la mezcladora luego de la descarga, y
esté previsto para compensar la pérdida de mortero del lote de ensayo.
“Sobredosificar con mortero” la mezcla. La mezcla de ensayo es proporcionada usando un
exceso de mortero, cuya cantidad se establece previamente para compensar aquel que en
promedio se adhiere a la mezcladora. En este caso, la mezcladora es limpiada antes del mezclado
del lote de ensayo.
3.5.3 Mezclado manual
Mezclar el lote en una batea o recipiente metálico húmedo, limpio y libre de fugas, con una paleta
despuntada o cuchara de albañil, usando el siguiente procedimiento cuando los agregados hayan
sido preparados de acuerdo con 3.4.3.
Mezclar el cemento, aditivo insoluble en polvo, si este fuera usado, y el agregado fino sin adicionar
agua hasta que estén completamente mezclados.
Adicionar el agregado grueso y mezclar el lote completo sin adición de agua hasta que esté
uniformemente distribuido en todo el lote.
Agregar el agua y el aditivo, si se usa, y mezclar la masa hasta que el hormigón tenga una
apariencia homogénea y tenga la consistencia deseada. Si se requiere de un mezclado
prolongado para ajustar la consistencia a base de incrementos de agua, descartar el lote y hacer
un nuevo lote en la cual el mezclado no sea interrumpido para hacer ensayos de consistencia de
prueba.
3.5.4 Hormigón mezclado
Seleccionar las porciones del lote de hormigón mezclado a ser usadas en los ensayos, para
moldear los especímenes de tal manera que sean representativos de las proporciones y
condiciones reales del hormigón. Cuando el hormigón no está siendo remezclado o muestreado se
lo debe cubrir para evitar la evaporación.
3.6 Asentamiento, contenido de aire, rendimiento y temperatura
3.6.1 Asentamiento
Medir el asentamiento de cada lote de hormigón inmediatamente después de mezclarlo de
acuerdo con NTE INEN 1578.
El ensayo de asentamiento es inadecuado para hormigones demasiado secos, menor a 5 mm (¼
plg.). Los métodos para medir la consistencia del hormigón sin asentamiento se describen según
ACI 211.3
3.6.2 Contenido de aire
Determinar el contenido de aire, cuando sea requerido, de acuerdo con ASTM C173 o ASTM
C231.
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El método de ensayo de ASTM C231 no debería ser usado con hormigones hechos con
agregados livianos, escoria de alto horno enfriada al aire o agregados con alta porosidad.
Descartar el hormigón usado para la determinación del contenido de aire.
3.6.3 Rendimiento
Determinar el rendimiento de cada lote de hormigón si es requerido, de acuerdo con el método de
ensayo de NTE INEN 1579. El hormigón usado para los ensayos de asentamiento y rendimiento
puede ser regresado a la batea de mezclado y remezclado en el lote.
3.6.4 Temperatura
Determinar la temperatura de cada lote de hormigón de acuerdo con ASTM C1064.
3.7 Elaboración de especímenes
3.7.1 Lugar de moldeado
Moldear los especímenes tan cerca como sea posible del lugar donde van a ser almacenados
durante las primeras 24 h. Si no es posible moldear los especímenes donde ellos serán
almacenados, llevarlos al lugar de almacenamiento inmediatamente después de ser desmoldados.
Ubicar los moldes sobre una superficie rígida libre de vibraciones y otras perturbaciones. Evitar
sacudidas, golpes, inclinaciones o rayado de la superficie de los especímenes cuando son
movidos al lugar de almacenamiento.
3.7.2 Colocación
Colocar el hormigón en los moldes usando un cucharón, una cuchara de albañil despuntada o una
pala. Seleccione cada toma de hormigón de la batea de mezclado, para asegurar que sea
representativa del lote. Puede ser necesario mezclar nuevamente el hormigón en la batea de
mezclado con una pala o cuchara de albañil para prevenir la segregación durante el moldeo de los
especímenes. Mover el cucharón o cuchara de albañil alrededor del borde superior del molde
conforme el hormigón es descargado para asegurar una distribución simétrica del hormigón y
minimizar la segregación del agregado grueso dentro del molde. Adicionalmente, distribuir el
hormigón usando una varilla compactadora previo al inicio de la consolidación. En la colocación de
la capa final el operador debe intentar agregar una cantidad de hormigón que llene exactamente el
molde luego de su compactación. No agregar porciones no representativas de hormigón a un
molde no totalmente lleno.
3.7.3 Número de capas
Elaborar los especímenes en capas como se indica en la Tabla 1.
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TABLA 1. Número de capas requeridas para los especímenes
Número de capas
aproximadamente
Tipo y tamaño de espécimen
Modo de consolidación
Igual profundidad
Cilindros
Diámetro, mm (plg)
75 a 100 (3 o 4)
varillado
2
150 (6)
varillado
3
225 (9)
varillado
4
Hasta 225 (9)
vibrado
2
hasta 200 (8)
varillado
2
más de 200 (8)
varillado
3 o más
hasta 200 (8)
vibrado
1
más de 200 (8)
vibrado
2 o más
Prismas y cilindros horizontales
de flujo plástico:
Profundidad, mm (plg)
3.8 Consolidación
3.8.1 Métodos de consolidación
La preparación de especímenes satisfactorios requiere de métodos diferentes de consolidación.
Los métodos de consolidación son varillado y vibración interna o externa. Establecer la selección
del método de asentamiento, a menos que el método indique la especificación bajo la cual el
trabajo está siendo realizado. Varillar o vibrar el hormigón con asentamiento mayor o igual a 25
mm (1 plg). Vibrar el hormigón con asentamiento menor que 25 mm (1 plg). No usar vibración
interna para cilindros con un diámetro menor que 100 mm (4 plg), y para vigas o prismas con
ancho o profundidad menor que 100 mm (4 plg).
Existen hormigones que pueden ser consolidados por vibración externa, pero que requieren las
fuerzas adicionales sobre la superficie para embutir completamente el agregado grueso y
consolidar la mezcla. Para tales mezclas pueden seguirse el siguiente procedimiento:
Llenar usando vibración externa, llenar los moldes cilíndricos de 150 mm por 300 mm (6 plg por 12
plg) en capas de 75 mm (3 plg) usando una sobrecarga cilíndrica de 4,5 kg [10 lb], o los moldes
cilíndricos de 75 mm por 150 mm [3 plg por 6 plg] en capas de 50 mm [2 plg] usando una
sobrecarga cilíndrica de 1 kg (2,5 lb). La sobrecarga debería tener un diámetro de 6 mm (¼ plg)
menor que el interior del molde. Simultáneamente, cada capa debe ser compactada por vibración
externa con las sobrecargas sobre la superficie superior del hormigón, hasta que el mortero
comience a fluir alrededor de la parte inferior de la sobrecarga.
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3.8.2 Varillado
Colocar el hormigón en el molde, con el número de capas requerido de aproximadamente igual
volumen. Varillar cada capa con el extremo redondeado de la varilla usando el número de golpes y
el tamaño de la varilla especificada en la Tabla 2. Varillar la capa del fondo completamente en su
profundidad. Distribuir los golpes uniformemente sobre la sección transversal del molde y para
cada capa superior, permitiendo a la varilla penetrar a través de la capa que está siendo varillada y
en la capa inmediatamente inferior aproximadamente 25 mm (1 plg). Luego que cada capa haya
sido varillada, golpear ligeramente el exterior del molde 10 a 15 veces con el mazo de caucho para
cerrar los vacíos dejados por el varillado y para liberar cualquier burbuja de aire grande que pueda
estar atrapada. Usar una mano abierta para golpear ligeramente los moldes de uso único que
sean susceptibles de ser dañados si son golpeados con el mazo de caucho. Luego de golpear los
moldes, emparejar el hormigón a lo largo de los lados y extremos de vigas o moldes prismáticos
con una cuchara de albañil u otra herramienta adecuada.
TABLA 2. Diámetro de varilla y número de golpes/capa a ser usados en el moldeado de
especímenes de ensayo
Cilindros
Diámetro de cilindro, mm (plg)
Diámetro de varilla, mm (plg)
Número de golpes/capa
75 (3) hasta < 150 (6)
10 + 2 (3/8 + 1/16)
25
150 (6)
16 + 2 (5/8 + 1/16)
25
200 (8)
16 + 2 (5/8 + 1/16)
50
250 (10)
16 + 2 (5/8 + 1/16)
75
Vigas y prismas
Área de la superficie superior
2
2
del espécimen, cm (plg )
Diámetro de varilla mm (plg)
Número de golpes/capa
160 (25) o menos
10 + 2 (3/8 + 1/16)
25
165 a 310 (26 a 49)
10 + 2 (3/8 + 1/16)
Uno por cada 7 cm (1 plg )
de superficie
320 (50) o más
16 + 2 (5/8 + 1/16)
Uno por cada 14 cm (2
2
plg ) de superficie
2
2
2
Cilindros de flujo plástico
horizontales
Diámetro de cilindro mm (plg)
Diámetro de la varilla mm (plg)
150 (6)
16 + 2 (5/8 + 1/16)
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Número de golpes/capa
50 total, 25 a lo largo de
ambos lados del eje
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3.8.3 Vibración
Mantener una duración uniforme de la vibración para las clases particulares de hormigón, vibrador
y molde de espécimen involucrados. La duración de la vibración requerida depende de
la.trabajabilidad del hormigón y la efectividad del vibrador. Usualmente, una vibración suficiente ha
sido aplicada tan pronto como la superficie del hormigón se hace relativamente lisa y las burbujas
de aire grandes cesan de aparecer en la superficie superior. Continúe la vibración solo el tiempo
suficiente para obtener una consolidación apropiada del hormigón. El exceso de vibración puede
causar segregación. Llenar los moldes y vibrar en el número requerido de capas de igual volumen
aproximadamente (ver Tabla 2). Colocar todo el hormigón para cada capa en el molde antes de
empezar la vibración de esa capa. Cuando coloque la capa final, evitar sobrellenar en más de 5
mm (¼ plg). Cuando es aplicada la capa de acabado luego de la vibración, agregar con una
cuchara de albañil solo el hormigón suficiente para sobrellenar el molde aproximadamente en 3
mm (1/8 plg) trabajarlo en la superficie y entonces enrasarlo.
Generalmente, deben ser requeridos no más de 5 s de vibración para cada inserción para
consolidar adecuadamente el hormigón con un asentamiento mayor que 75 mm (3 plg). Tiempos
mayores pueden ser requeridos para hormigón de menor asentamiento, pero el tiempo de
vibración raramente debe exceder de 10 s por inserción.
3.8.3.1 Vibración Interna
Cuando se compacte el espécimen, insertar el vibrador lentamente y no permitir que el vibrador se
apoye o toque el fondo o los lados del molde o golpee elementos embebidos en el hormigón tales
como las galgas de deformaciones. Retirar lentamente el vibrador de modo que no deje bolsas de
aire en el espécimen.
3.8.3.1.1 Cilindros
El número de inserciones del vibrador está dado en la Tabla 3. Cuando se requiera más de una
inserción por capa, distribuir uniformemente las inserciones dentro de cada capa. Permitir al
vibrador penetrar en la capa inferior aproximadamente 25 mm (1 plg). Luego que cada capa es
vibrada, golpear ligeramente el exterior del molde como mínimo 10 veces con el mazo para cerrar
los vacíos que permanecen y para liberar burbujas de aire atrapadas. Usar una mano abierta para
golpear ligeramente los moldes de cartón u moldes de metal de uso único que sean susceptibles
de ser dañados si son golpeados con un mazo.
TABLA 3. Número de inserciones de vibrador por capa
Tipo y tamaño de espécimen
Número de inserciones por capa
Diámetro de cilindro mm (plg)
200 (4)
1
150 (6)
2
225 (9)
4
3.8.3.1.2 Vigas, prismas y cilindros de flujo plástico horizontales
Insertar el vibrador a intervalos que no excedan 150 mm (6 plg) a lo largo de la línea central de la
dimensión mayor del espécimen, o a lo largo de ambos lados pero no en contacto con la galga o
deformaciones en el caso de los cilindros de flujo plástico. Para especímenes más anchos que 150
mm (6 plg), usar inserciones alternadas a lo largo de dos líneas. Permitir que el eje del vibrador
penetre en la capa del fondo aproximadamente 25 mm (1 plg). Luego que cada capa sea vibrada,
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golpee bruscamente el exterior del molde como mínimo 10 veces con el mazo de caucho para
cerrar los vacíos dejados por la vibración y para liberar burbujas de aire atrapadas.
3.8.3.2 Vibración externa
Cuando se usa vibración externa, tener cuidado de asegurar que el molde esté firmemente
sujetado, o bien sostenido contra el elemento vibrante o superficie vibrante.
3.8.4 Acabado
Luego de la consolidación por cualquiera de los métodos, enrasar la superficie del hormigón y
darle un terminado con llana de acuerdo con el método concerniente. Si el acabado no está
especificado, acabar la superficie con una llana de madera o magnesio. Realizar todo el acabado
con la mínima manipulación necesaria para producir una superficie plana y lisa que esté nivelada
con el borde o contorno del molde y que no tenga depresiones o proyecciones mayores que 3 mm
(1/8 plg).
3.8.4.1 Cilindros
Luego de la consolidación, acabar las superficies superiores por enrasado con la varilla
compactadora donde la consistencia del hormigón lo permita, o con una llana de madera o
cuchara de albañil. Si se desea, cabecear la superficie superior de los cilindros recién hechos con
una capa delgada de pasta de cemento hidráulico, la cual se permite que endurezca y cure con el
espécimen. Ver NTE INEN 2649.
3.8.4.2 Cilindros de flujo plástico llenados horizontalmente
Luego de la consolidación enrasar el espécimen con una cuchara o llana, luego emparejar con la
llana para conformar el hormigón concéntricamente con el resto del espécimen. Usar un enrasador
curvado con el radio del espécimen para conformar y acabar con precisión el hormigón en la
abertura.
3.9 Curado
3.9.1 Curado inicial
Para evitar la evaporación de agua del hormigón no endurecido, cubrir los especímenes
inmediatamente después del acabado, preferiblemente con una placa o lámina no reactiva, no
absorbente, de plástico resistente impermeable y durable. Los especímenes deben ser
almacenados inmediatamente después de ser acabados hasta que se retiren los moldes para
prevenir pérdida de humedad de los especímenes. Seleccione un procedimiento o una
combinación apropiada de procedimientos que prevengan la pérdida de humedad y no sean ni
absorbentes ni reactivos con el hormigón.
Cuando se usa una manta o tela húmeda como recubrimiento, la tela no debe estar en contacto
con la superficie del hormigón fresca y debe tenerse cuidado de mantener la tela húmeda hasta
que los especímenes sean retirados de los moldes. Al colocar una lámina de plástico sobre la tela,
la mantendrá húmeda. Para evitar daños en los especímenes proteger la parte externa de los
moldes de cartón del contacto con la tela húmeda u otras fuentes de agua hasta que los moldes
sean retirados. Registrar las temperaturas ambiente máxima y mínima durante el curado inicial.
3.9.2 Retiro de los moldes
Retirar los especímenes de los moldes 24 + 8 horas después de ser moldeados. Para hormigón
con tiempo de fraguado prolongado, los moldes no deben ser retirados hasta 20 horas + 4 horas
después del fraguado final. Si es necesario, determinar los tiempos de fraguado de acuerdo con
ASTM C403.
3.9.3 Ambiente de curado
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A menos que sea especificado de otra forma, todos los especímenes deben ser curados en
húmedo a 23 °C + 2,0 °C (73,5 °F + 3,5 °F) desde el tiempo del moldeo hasta el momento del
ensayo. El almacenamiento durante las primeras 48 horas de curado debe ser en un ambiente
libre de vibraciones. Como se aplica al tratamiento de los especímenes desmoldados, el curado
húmedo significa que los especímenes de ensayo deben mantener agua libre sobre su superficie
completa en todo momento.
Esta condición se cumple usando tanques de agua de almacenamiento o un cuarto húmedo (ver
NTE INEN 2528 y ASTM C330).
La temperatura dentro de arena húmeda y bajo una tela o manta húmeda o materiales similares
será siempre menor que la temperatura en la atmósfera circundante si existe evaporación.
3.9.4 Especímenes de ensayo para resistencia a la flexión
Curar los especímenes de ensayo para resistencia a la flexión de acuerdo con 3.9.1 y 3.9.2
excepto que mientras estén almacenados para su curado deben estar sumergidos en agua
saturada con hidróxido de calcio a 23,0 °C + 2,0 °C (73,5 °F + 3,5 °F) por un periodo mínimo de 20
horas, inmediatamente antes de su ensayo. Al final del período de curado, entre el tiempo que el
espécimen es retirado del curado hasta que el ensayo sea completado, debe evitarse el secado de
las superficies de los especímenes.
Zonas relativamente pequeñas de secado de la superficie de especímenes para resistencia a la
flexión, inducen esfuerzos de tracción en las fibras extremas lo que puede reducir drásticamente la
resistencia flexional indicada.
3.10 Expresión de resultados
Las desviaciones estándar de un operador individual para asentamiento, masa unitaria, contenido
de aire y resistencia a la compresión a 7 días, del lote de ensayo de han encontrado lotes que son
3
6
1,77 cm (0,7 plg), 14,42 kg/m , 0,3 % y 1,4 x 10 Pas, respectivamente, por lo tanto los resultados
de ensayos realizados apropiadamente sobre dos lotes de ensayo hechas en el mismo laboratorio
3
6
no deberían diferir en más de 5,08 cm (2,0 plg), 40,05 kg/m , 0,8 % y 3,95 x 10 Pas,
respectivamente. La declaración de exactitud es considerada aplicable para lotes de ensayo de
laboratorios proporcionados para contener cantidades prescritas de materiales y para tener una
relación agua-cemento constante. Los valores deben ser usados con precaución para hormigón
con aire incorporado, hormigón con asentamiento menor que 50 mm (2 plg) o mayor de 150 mm (6
plg), u hormigón hecho con agregado diferente al del peso normal, o agregado mayor que 25 mm
(1 plg) de tamaño máximo nominal.
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BIBLIOGRAFÍA
ASTM C192:2016, Standard Practice for making and curing concrete test specimens in the
laboratory
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INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA
Documento:
TÍTULO: HORMIGÓN. ELABORACIÓN Y CURADO DE Código ICS:
NTE INEN
ESPECÍMENES DE ENSAYO EN EL LABORATORIO
91.100.30
3124
ORIGINAL:
REVISIÓN:
Fecha de iniciación del estudio:
Fecha de aprobación por Consejo Directivo
2016-06-09
Oficialización con el Carácter de
por Acuerdo Ministerial No.
publicado en el Registro Oficial No.
Fecha de iniciación del estudio:
Fechas de consulta pública: 2016-07-01 a 2016-08-30
Comité Técnico de Normalización: Hormigón, Hormigón Reforzado, Hormigón Presforzado
Fecha de iniciación: 2016-09-30
Fecha de aprobación: 2016-11-14
Integrantes del Comité:
NOMBRES:
INSTITUCIÓN REPRESENTADA:
Ing. Luis Guadalupe (Presidente)
Ing. Estefanía Abad
Ing. Alexander Cadena
Ing. Bety Merchán
Ing. José Parrales
Ing. Ramiro Mancheno
Ing. Fredy Ortiz
HOLCIM
CAMICON
INECYC
PROFESIONAL INDEPENDIENTE
CAMICON
MIDUVI
SERVICIO ECUATORIANO DE
NORMALIZACIÓN, INEN
SERVICIO ECUATORIANO DE
NORMALIZACIÓN, INEN
Ing. Gyna Iza (Secretaria Técnica)
Otros trámites:
La Subsecretaría de la Calidad del Ministerio de Industrias y Productividad aprobó este proyecto de
norma.
Oficializada como: Voluntaria
Registro Oficial No. 954 de 2017-03-02
Por Resolución No. 16525 de 2016-12-30
Servicio Ecuatoriano de Normalización, INEN - Baquerizo Moreno E8-29 y Av. 6 de Diciembre
Casilla 17-01-3999  Telfs: (593 2)3 825960 al 3 825999
Dirección Ejecutiva: [email protected]
Dirección de Normalización: [email protected]
Centro de Información: [email protected]
URL:www.normalizacion.gob.ec