NORMA TÉCNICA GUATEMALTECA

Transcripción

1 NORMA TÉCNICA GUATEMALTECA COGUANOR NTG h2 Método de ensayo para determinar el esfuerzo de flexión del concreto (utilizando una viga simplemente soportada con cargas en los tercios de la luz) Esta norma es esencialmente equivalente a la norma ASTM C78-09, 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 Calzada Atanasio Azul 27-32, zona 12 Teléfonos: (502) Fax: (502) info-coguanor@mail.mineco.gob.gt Referencia

2 Índice Página 1 Objeto y Campo de Aplicación Normas de Referencia Significado y Uso. 3 4 Equipo Especímenes de Ensayo Procedimiento Medida del Espécimen después del Ensayo Cálculos Reporte Precisión y Sesgo Descriptores

3 Prólogo COGUANOR La Comisión Guatemalteca de Normas (COGUANOR) es el Organismo Nacional de Normalización, creada por el Decreto No del Congreso de la República del 05 de mayo de Sus funciones están definidas en el marco de la Ley del Sistema Nacional de la Calidad, Decreto 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

4 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

5 1. OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN 1.1 Este método de ensayo cubre la determinación del esfuerzo de flexión del concreto utilizando una viga simplemente soportada con cargas en los tercios de la luz. 1.2 Los valores indicados en unidades SI o en unidades pulgada-libra, deben ser considerados separadamente como los estándares. Los valores indicados en cada sistema pueden no ser exactamente equivalentes; por lo tanto, cada sistema debe ser usado independientemente uno del otro. La combinación de valores de los dos sistemas puede resultar en una no conformidad con la norma. 1.3 Esta norma no tiene el propósito de indicar los problemas de seguridad asociados con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma el establecer las prácticas apropiadas de seguridad y salubridad, y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras antes de su uso. 2. DOCUMENTOS CITADOS 2.1 Normas ASTM ASTM C 31 Práctica para la elaboración y curado de especímenes de ensayo de concreto en la obra. ASTM C 42 Método de ensayo. Obtención y ensayo de núcleos perforados y vigas aserradas de concreto. ASTM C 192 Práctica para la elaboración y curado de especímenes de ensayo de concreto en el laboratorio. ASTM C 617 Encabezado de especímenes cilíndricos de concreto. ASTM C 1077 Práctica para los laboratorios de ensayos de concreto y de agregados para concreto en la construcción, y criterios para la evaluación de los laboratorios. ASTM E 4, Práctica para la verificación de fuerza de las máquinas de ensayo. 3. SIGNIFICADO Y USO 3.1 Este método de ensayo se usa para determinar el esfuerzo de flexión de especímenes preparados y curados de acuerdo con el método de ensayo C 42/C 42M o las prácticas C 31/C 31M o C 192/C 192M.Los resultados se calculan e informan como el módulo de ruptura. El esfuerzo determinado puede variar si existen diferencias en el tamaño del espécimen, preparación, condición de humedad, curado o las condiciones donde la viga haya sido moldeada o aserrada al tamaño requerido. 3.2 Los resultados de este método pueden ser usados para determinar el cumplimiento de especificaciones o como una base para determinar el proporcionamiento de la mezcla y las operaciones de mezclado y colocación del concreto. Este ensayo se utiliza en la evaluación de concretos para la construcción

6 de losas y pavimentos. 4. EQUIPO 4.1 La máquina de ensayos debe cumplir con los requisitos establecidos en los diferentes apartados de la práctica E4 que se listan a continuación: bases de verificación, correcciones, e intervalos de tiempo entre verificaciones. No se permiten máquinas de ensayo manuales, únicamente aquellas con bombas que provean una carga continua a la falla en una sola aplicación. Se permite el uso de bombas motorizadas o bombas manuales de desplazamiento positivo, que tengan suficiente volumen en una sola aplicación para completar el ensayo sin requerir de recarga y que sean capaces de aplicar las cargas a una velocidad uniforme sin interrupción ni sacudidas. 4.2 Método de carga El método de carga en los tercios de la luz, debe ser utilizado al realizar ensayos de flexión de concretos, utilizando bloques de aplicación de carga que aseguren que las fuerzas aplicadas a la viga sean perpendiculares a la cara del espécimen y sean aplicadas sin excentricidad. Un diagrama de un aparato que cumple este propósito, se muestra en la Fig Todos los aparatos para realizar ensayos de flexión de concretos, deben ser capaces de mantener la longitud de separación especificada y las distancias entre los bloques de aplicación de carga y los bloques soporte constantes dentro de ± 1.3 mm (± 0.05 pulg.) La relación de la distancia horizontal entre el punto de aplicación de carga y el punto de aplicación de la reacción mas cercana, al espesor de la viga debe ser de 1.0 ± 0, Si se utiliza un aparato similar al que se ilustra en la Fig. 1: los bloques aplicadores de carga y los bloques soportes no deben tener más de 64 mm (2 ½ pulg.) de altura, medido desde el centro o eje del pivote y deben extenderse a través o más allá del ancho total del espécimen. Cada superficie endurecida de aplicación de carga en contacto con el espécimen no variará su plano por más de 0,05 mm (0,002 pulg.) y debe ser una porción de un cilindro cuyo eje es coincidente con cualquiera de los ejes de la barra o centro de la esfera, donde el bloque debe ser pivoteado. El ángulo subtendido por la superficie curva de cada bloque debe ser al menos de 0.79 rad (45 ). El bloque aplicador de carga y los soportes deben mantenerse en posición vertical y en contacto con la barra o esfera por medio de tornillos resorte que los mantiene en contacto con la barra pivote o esfera. El plato de aplicación de carga más elevado y la esfera del punto central en la Figura 1, pueden omitirse cuando se usa un bloque de aplicación de carga con asiento esférico, siempre que a los bloques de aplicación de la carga superior, se les provea de una barra o esfera como pivotes.

7 Figura 1 - Vista diagramática de un aparato apropiado para ensayo a Flexión de Concreto por el Método de Carga en los tercios de la luz. 5. ESPECIMENES DE ENSAYO 5.1 Los especímenes de ensayo deben ser conforme a todos los requisitos del método de ensayo C 42/C 42M o de las prácticas C 31/C 31M, aplicables a especímenes de vigas o prismas y deben tener al ensayarse, una separación de apoyos dentro del 2 % de tres veces su espesor. Los lados del espécimen deben formar ángulo recto con la parte superior e inferior. Todas las superficies deben ser lisas y libres de concavidades, agujeros o marcas de identificación inscritas. 5.2 El individuo que hace los ensayos de aceptación de las vigas debe cumplir con los requisitos para Técnico de Concreto en el Laboratorio, de acuerdo con la práctica C 1077 incluyendo el método de ensayo C 78 como el ensayo relevante. NOTA 1. El laboratorio de ensayo que realiza el ensayo puede ser evaluado de acuerdo con la práctica C PROCEDIMIENTO 6.1 Los ensayos de flexión de los especímenes curados en húmedo deben ser realizados tan pronto como sea factible después de ser removidos del almacenamiento húmedo. El secado de las superficies del espécimen puede producir una reducción en la medida del esfuerzo de flexión. 6.2 Cuando se utilice especímenes moldeados, se debe girar el espécimen de ensayo sobre su lado con respecto a su posición como fue moldeado y centrarlo en los bloques soporte. Cuando se utilice especímenes cortados, colocar el espécimen de tal manera que la cara de tensión corresponda a la parte superior o inferior del espécimen como fue cortado del material original. Centrar el sistema de carga con relación a la fuerza aplicada. Poner los bloques de aplicación de carga en contacto con la superficie del espécimen en los tercios de la luz y aplicar una carga entre 3 % y 6 % de la última carga estimada. Usando medidores de espesor tipo hoja de 0.10

8 mm (0,004 pulg.) y 0.38 mm (0,015 pulg.), determinar si cualquier vacío entre el espécimen y el aplicador de carga o los bloques soporte es más grande o menor que cada medida de espesor sobre una longitud de 25 mm (1 pulg.) o más. Esmerilar, encabezar o usar bandas de cuero sobre la superficie de contacto para eliminar cualquier vacío en exceso de 0,10 mm (0,004 pulg). Las cintas de cuero deben ser uniformes de 6,4 mm (1/4 pulg) de espesor, de 25 mm a 50 mm (1 pulg. a 2 pulg.) de ancho y deben extenderse a través del ancho total del espécimen. Los vacíos en exceso de 0,38 mm (0,015 pulg.) deben ser eliminados únicamente por encabezado o esmerilado. El esmerilado de las superficies laterales debe ser minimizado considerando que éste puede cambiar las características físicas de los especímenes. El encabezado debe ser de acuerdo con la sección aplicable de la práctica C Cargar el espécimen uniformemente y sin sacudidas. La carga debe ser aplicada a una velocidad constante hasta el punto de ruptura. Aplicar la carga a una velocidad que constantemente incremente el esfuerzo en la fibra extrema entre 0,86 MPa/min y 1,21 MPa/min (125 psi/min y 175 psi/min) hasta que la ruptura ocurra. La velocidad de carga se calcula usando la siguiente ecuación: Donde: r = 2 Sbd²/L (1) r S b d L = velocidad de carga, (MN/min),lb/min = velocidad de incremento del esfuerzo, en la fibra extrema, (MPa/min), (Psi/min) = ancho promedio del espécimen, mm (pulg.), = espesor promedio del espécimen, mm (pulg.), = longitud de la separación de apoyos, mm (pulg.). 7. MEDIDA DEL ESPECIMEN DESPUÉS DEL ENSAYO 7.1 Para determinar las dimensiones de la sección del espécimen a utilizar en el cálculo del módulo de ruptura, tomar medidas a través de una de las caras fracturadas después del ensayo. Para cada dimensión, tomar una medida a cada extremo y una al centro de la sección transversal. Tomar tres medidas por cada dirección para determinar el ancho promedio y el espesor promedio. Tomar todas las medidas el más cercano 1 mm (0,05 pulg.). Si la fractura ocurre en una sección encabezada, incluir el espesor encabezado en la medida. 8. CALCULOS

9 8.1 Si la fractura se inicia en la superficie de tensión dentro del tercio medio de la luz o longitud de separación entre apoyos, calcular el módulo de ruptura como sigue: donde: R = PL / bd² (2) R = módulo de ruptura, MPa o psi, P = carga máxima aplicada indicada por la máquina de ensayo, N o lbf, L = longitud de la separación de apoyos, mm o pulg. b = ancho promedio del espécimen, en la fractura, mm o pulg. d = espesor promedio del espécimen, en la fractura, mm o pulg. NOTA 2. El peso de la viga no está incluido en estos cálculos. 8.2 Si la fractura ocurre en la sección de tensión fuera del tercio medio de la luz o longitud de separación entre apoyos por no más de 5 % de la luz, calcular el módulo de ruptura como sigue: R = 3 Pa / bd² (3) Donde: a = distancia promedio entre la línea de fractura y el soporte más cercano medido en la superficie de tensión de la viga, mm (o pulg). NOTA 3: La peso de la viga no está incluida en estos cálculos. 8.3 Si la fractura ocurre en la sección de tensión fuera del tercio medio de la luz o longitud de separación entre apoyos por más de 5 % de la misma, descartar los resultados del ensayo. 9. INFORME 9.1 Incluir la siguiente información: Número de identificación, Ancho promedio al más cercano 1 mm (0,05 pulg.), Espesor promedio al más cercano 1 mm (0,05 pulg.), Luz o longitud de separación entre apoyos en milímetros (o pulgadas), Máxima carga aplicada en newtons (o libras-fuerza), Módulo de ruptura calculado al más cercano 0,05 MPa (5 psi),

10 9.1.7 El historial de curado y la condición de humedad aparente del espécimen en el momento del ensayo Si los especímenes fueron cabeceados, esmerilados o si se utilizaron cintas de cuero, Si fueron cortados o moldeados y los defectos en el espécimen, y Edad del espécimen. 10. PRECISIÓN Y SESGO 10.1 Precisión Se ha observado que el coeficiente de variación de los resultados de ensayo depende del nivel de resistencia de la viga. El coeficiente de variación del operador único se ha establecido en 5.7 %. Por lo tanto, resultados de dos ensayos conducidos apropiadamente por el mismo operador en vigas hechas de la misma muestra de mezcla no deben diferir uno del otro por más de 16 %. El coeficiente de variación multilaboratorio se ha establecido en 7,0 %. Por lo tanto, los resultados de dos diferentes laboratorios sobre vigas hechas de la misma muestra de mezcla no deben diferir uno del otro por más de 19 % Sesgo Dado que no hay una norma aceptada para la determinación del sesgo para este método de ensayo, no se hace una declaración de sesgo. 11. PALABRAS CLAVE 11.1 Viga; Concreto; Ensayo de resistencia a la flexión; Módulo de ruptura. --- Última línea ---