Hormigón - Preparación de mezclas de prueba en laboratorio

Transcripción

1 NORMA CHILENA OFICIAL NCh1018.EOf77 Hormigón - Preparación de mezclas de prueba en laboratorio Preámbulo El Instituto Nacional de Normalización, INN, es el organismo que tiene a su cargo el estudio y preparación de las normas técnicas a nivel nacional. Es miembro de la INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION (ISO) y de la COMISION PANAMERICANA DE NORMAS TECNICAS (COPANT), representando a Chile ante esos organismos. Esta norma de Emergencia ha sido preparada por el Departamento Arquitectura y Construcción del Instituto Nacional de Normalización sobre la base de un documento elaborado por el Centro Tecnológico del Hormigón, y en su estudio han participado los organismos y personas naturales siguientes: Cámara Chilena de la Construcción Ramón Torres Cementos Bío-Bío S.A. Arnoldo Bucarey Hans Bucher Cemento Cerro Blanco Polpaico S.A. Patricio Downey Gabriel Gálvez Comité Contratistas de Obras Públicas Héctor Henríquez Concretos Ready Mix Hugo Bascou L. Corporación de la Vivienda, CORVI, MINVU, Sub Departamento Diseño Hernán Rivera Corporación de Obras Urbanas, COU, MINVU Fernando Buzzo Gerardo Jiménez Anselmo Salvo Jaime Téllez Jorge Wilson I

2 Dirección de Arquitectura, Ministerio de Obras Públicas, MOP Dirección de Obras Portuarias, MOP Dirección de Pavimentación de Santiago Dirección de Vialidad, Ministerio de Obras Públicas, Laboratorio Distribuidora Nacional de Cemento y Materiales de Construcción, DINACEM, Depto. Relaciones Técnicas Empresa de Agua Potable, EAPS Instituto Nacional de Normalización, INN Universidad Católica de Chile, Departamento de Investigaciones Científicas y Tecnológicas, DICTUC Universidad de Chile, Facultad de Arquitectura, Departamento Tecnología y Administración de Obras, DTAO Universidad de Chile, Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, Centro de la Vivienda y Construcción Universidad de Chile, Instituto de Investigaciones y Ensayes de Materiales, IDIEM Universidad Técnica del Estado, Facultad de Ingeniería, Depto. Obras Civiles Universidad Técnica del Estado, Sede Temuco, Departamento Construcción Civil, Laboratorio Hormigones Universidad Técnica del Estado, Sede Valdivia Universidad Técnica Federico Santa María, Facultad de Ingeniería Civil Sergio Gómez Guillermo Schrebler Julio Schwartzman Miguel Valenzuela Armando Díaz Luis Guzmán Jorge Salgado Hernán Delpiano Armando Soto Luis Vicente Eduardo Alvarez Alfredo Cifuentes Sergio Rojas Patricio Garay Belisario Maldonado Jorge V. Martín Juan Egaña Enrique Gramegña Máximo Núñez Orlando Fernández Heriberto Vivanco Patricio Bonelli Esta norma concuerda con el capítulo 5-1 "Mixing Concrete" de la norma ASTM C Making and curing concrete test specimens in the laboratory. Esta norma ha sido aprobada en la sesión del H. Consejo del Instituto Nacional de Normalización, efectuada el 31 de Mayo de Esta norma ha sido declarada Norma Chilena de Emergencia Oficial de la República, por Decreto N 52, de fecha 17 de Enero de 1977, del Ministerio de Vivienda y Urbanismo. Esta norma es una "reedición sin modificaciones" de la Norma Chilena de Emergencia Oficial NCh1018.EOf77, "Hormigón - Preparación de mezclas de prueba en laboratorio", vigente por Decreto N 52, de fecha 17 de Enero de 1977, del Ministerio de Vivienda y Urbanismo. Solamente se han actualizado las Referencias a normas que aparecen en ella. II

3 NORMA CHILENA OFICIAL NCh1018.EOf77 Hormigón - Preparación de mezclas de prueba en laboratorio 1 Alcance y campo de aplicación 1.1 Esta norma establece los procedimientos para preparar mezclas de prueba de hormigón en laboratorio. 1.2 Esta norma se aplica a mezclas que se emplean en ensayos del hormigón fresco y en confección de probetas para ensayos del hormigón endurecido con el objetivo de: a) verificar la calidad de los materiales componentes del hormigón y su correcta dosificación; b) investigar procedimientos de elaboración y ensayo; c) investigar propiedades y características del hormigón. 2 Referencias NCh163 Aridos para morteros y hormigones - Requisitos generales. NCh170 Hormigón - Requisitos generales. NCh1017 Hormigón - Confección y curado en obra de probetas para ensayo de compresión y tracción. NCh1022 Tamices de ensayo de tela de alambre y de planchas perforadas - Dimensiones nominales de abertura. NCh1117 Aridos para morteros y hormigones - Determinación de las densidades real y neta y la absorción de agua de las gravas. NCh1172 Hormigón - Refrentado de probetas. NCh1239 Aridos para morteros y hormigones - Determinación de las densidades real y neta y la absorción de agua de las arenas. 1

4 3 Terminología 3.1 Los términos empleados en esta norma se encuentran definidos en NCh170 y NCh Aparatos 4.1 Recipientes Los recipientes que se usen para contener materiales o para saturar áridos, serán limpios, impermeables, químicamente inertes con los componentes del hormigón, y estarán provistos de tapas herméticas cuando sea necesario. 4.2 Balanzas Tendrán una capacidad superior a la masa del recipiente más la masa del material por pesar, y una precisión igual o superior al 0,1% de la pesada. NOTA En general se recomienda tener por lo menos una balanza de 60 a 100 kg de capacidad para pesar áridos y cemento, y otra de 1 a 2 kg de capacidad para pesar aditivos y adiciones. 4.3 Aparatos de mezclado Se usará mezclador mecánico o elementos para mezclar manualmente, que permitan cumplir las condiciones de uniformidad del hormigón establecidas en NCh Acondicionamiento de los materiales 5.1 Antecedentes de los materiales Registrar los antecedentes disponibles de las características de los materiales a emplear, comprobadas en ensayos previos cuando sea necesario. 5.2 Temperatura de los materiales Usar los materiales solamente cuando tengan temperaturas uniformes superiores a 17 C e inferiores a 23 C. 5.3 Agua Medir la cantidad (masa o volumen) con una precisión de ± 0,2% evitar pérdidas y contaminaciones y considerar las correcciones necesarias según la condición de humedad de los áridos. 2

5 5.4 Cemento NCh Almacenar todo el cemento requerido para una mezcla, o una serie completa de mezclas de prueba, en recipientes herméticos, preferentemente metálicos y estacionados en lugar seco Tamizar por el tamiz de 1,25 mm para eliminar posibles grumos. NOTA - Cuando un cemento se ha alterado (hidratación, contaminaciones), se recomienda verificar y registrar su estado antes de elaborar la mezcla de prueba (formación de grumos, aumento de pérdida por calcinación según NCh147, etc.) Homogeneizar el material por medio de una revoltura cuidadosa Pesar con una precisión de ± 0,1%, tratando de hacerlo en una sola operación en un recipiente limpio y seco, evitando pérdidas y contaminaciones. 5.5 Aridos Fracciones de áridos Separar cada árido en las fracciones, según tamaños, que sean necesarias para disminuir el peligro de segregación, y constituir con la mayor exactitud posible la granulometría en estudio. NOTA - Cuando el árido grueso es una mezcla de materiales redondos y chancados, se recomienda estimar y registrar la proporción entre ambos tipos de granos Almacenamiento Almacenar las fracciones separadas en recipientes adecuados para evitar segregaciones, pérdidas y contaminaciones Condición de humedad Tratar los áridos antes de su medición, para asegurar una condición de humedad definida y uniforme, considerando que el agua de absorción es parte integrante del árido y que demora en ser absorbida Pesada de los áridos Pesar cada fracción del árido con una precisión de ± 0,3% en la condición de humedad resultante del tratamiento elegido en

6 5.5.5 Tratamiento de los áridos Elegir el tratamiento aplicable, de acuerdo al objetivo de la mezcla de prueba y al estado de humedad de los áridos, de entre los métodos que se indican a continuación. NOTA - En el caso de investigar la influencia del grado de saturación de un árido, se determinará la curva tiempo/absorción del árido y se harán mezclas de prueba comparativas con el árido totalmente saturado y con el árido en distintos grados de saturación. Se entenderá por grado de saturación el cuociente entre la cantidad de agua absorbida por el árido en un determinado momento, y la máxima cantidad de agua de absorción de ese árido, calculada de acuerdo con la siguiente fórmula: en que: α grado de saturación= α α = % de absorción del árido en un momento determinado; α = % de absorción máxima Aridos con excedente de agua Será aplicable a las arenas. a) Determinar el "% de absorción" de agua en 24 h (NCh1239); b) sumergir el árido durante un período de a lo menos 24 h; c) escurrir el exceso de agua, hasta dejar el árido fino en estado húmedo con una pequeña cantidad de agua excedente, suficiente para evitar pérdidas por secado y mantenerlo protegido hasta el momento del empleo; d) determinar el "% de humedad total" resultante del tratamiento efectuado en c); referido a la masa del árido en estado seco; e) calcular la cantidad de agua total, multiplicando la masa de árido seco requerida para la masada por el % de humedad total; f) pesar el árido húmedo resultante en c) en una cantidad igual a la masa de árido seco requerida para la masada más el valor calculado en e); g) calcular el "% de agua libre" como la diferencia entre el % de humedad total y el % de absorción de agua; h) calcular la cantidad de agua libre, aplicando el % de agua libre a la masa de árido seco requerido para la masada; i) corregir el agua de amasado, restándole la cantidad de agua libre Aridos parcialmente secos Será aplicable a las gravas siempre que su absorción sea inferior a 1%. a) Determinar el % de absorción de agua en 24 h, de acuerdo con NCh1117; 4

7 b) determinr el % de humedad total presente en el árido referido a la masa del árido en estado seco; c) calcular la cantidad de agua total presente en el árido, multiplicando la masa de árido seco requerida para la masada por el % de humedad total; d) pesar el árido parcialmente seco en una cantidad igual a la suma de la masa de árido seco requerida para la masada más el valor calculado en c); e) estimar el % de agua que absorberá el árido durante el proceso de mezclado como el 80% de la diferencia de los valores determinados en a) y b); f) calcular la cantidad de agua que absorberá el árido, multiplicando la masa de árido seco requerida para la masada por el % estimado en e); g) corregir el agua de amasado, sumándola la cantidad de agua calculada en f) Aridos secos Será aplicable a cualquier árido o fracciones de árido. a) Determinar el % de absorción de agua en 24 h, de acuerdo con NCh1117 o NCh1239, según corresponda; b) secar los áridos en estufa a 105 C ± 5 C hasta masa constante; c) pesar en un recipiente impermeable cada árido o las fracciones de árido en la condición seca y en la cantidad requerida para la masada; d) Cubrir los áridos con agua durante, a lo menos, 24 h hasta saturarlos antes de su empleo; e) después de la saturación extraer cuidadosamente el agua sobrante de modo que la cantidad de agua libre que arrastre el árido sea menor que la de amasado; f) pesar en el mismo recipiente los áridos saturados más el agua libre; g) calcular la cantidad de agua total en los áridos como la diferencia de las pesadas obtenidas en f) y c); h) calcular la cantidad de agua de absorción, multiplicando la masa de árido seco requerida para la masada por el % de absorción de agua; i) Calcular la cantidad de agua libre como la diferencia de los valores obtenidos en g) y h); j) corregir el agua de amasado, restándole la cantidad de agua libre. NOTA - Se considera árido seco al que se ha secado en estufa a 110 C ± 5 C hasta masa constante. 5.6 Aditivos Aditivos solubles Se prepararán en solución en una parte del agua de amasado. Si el aditivo es líquido, considerar su volumen como parte del agua de amasado. 5

8 5.6.2 Aditivos insolubles Se mezclarán con una parte o con la totalidad del cemento o del árido fino Adiciones Las adiciones que se empleen en cantidad superior al 10% de la masa del cemento se incorporarán a la masada en la misma forma que este conglomerante. En dosis menores al 10% se incorporarán como se indica en Mezclado de hormigón El hormigón se mezclará de preferencia por mezclado mecánico, o en su defecto, por mezclado manual. 6.1 Volumen de la masada Será superior en un 20% o más al volumen necesario para efectuar los ensayos del hormigón fresco y/o confeccionar probetas. 6.2 Mezclado manual Será aplicable a hormigones sin aire incorporado y a hormigones de asentamiento en el cono de Abrams superior a 2 cm, mezclados en cantidades inferiores a 40 L Procedimiento Se hará con pala o plana de albañil en un recipiente de mezclado previamente humedecido (batea o bandeja), en el siguiente orden 1) : a) Mezclar toda la arena, el cemento, el aditivo insoluble y la adición, si se usan, hasta obtener una masa homogénea a la vista; b) añadir toda la grava y mezclar hasta obtener su distribución uniforme en la masa; c) agregar el agua y el aditivo soluble, si se usa, y mezclar hasta que el hormigón tenga una apariencia homogénea y el asentamiento deseado; d) efectuar el mezclado sin interrupciones. 6.3 Mezclado mecánico Será aplicable a todo tipo de hormigones. La cantidad de mezcla queda determinada por la capacidad del mezclador utilizado. 1 ) Si para ajustar el asentamiento requerido es necesario mezclar una masada con interrupciones debido a que se agrega el agua fraccionadamente, dicha masada se desechará, y se hará una nueva masada con la cantidad de agua determinada en el ajuste anterior. 6

9 6.3.1 Evitar en lo posible la pérdida de mortero por adherencia a las superficies interiores del tambor del mezclador y a las paletas. NOTA - Se recomienda utilizar un mezclador de eje vertical, que permita recuperar todo el mortero adherido a las paletas. Para mezcladoras que no cumplan este requisito, se recomienda mezclar previamente una masada de igual dosificación a la especificada para el ensayo y desecharla, para que quede una capa de mortero adherida a las superficies interiores del mezclador Procedimiento Cumplir las mismas etapas especificadas en para el mezclado manual, y una vez incorporados todos los materiales, revolver durante 3 min, reposar la mezcla 3 min, y revolver nuevamente por 2 min más. NOTA - Se tendrá cuidado especial en limpiar el mezclador y los accesorios cuando la composición de una masada (aditivos, adiciones, dosificación, etc.) pueda alterar la siguiente: 7 Ensayo del hormigón fresco Los ensayos requeridos del hormigón fresco se efectuarán de acuerdo con las normas correspondientes: 8 Confección y curado de probetas en laboratorio 8.1 Cuando se requieran probetas para ensayos de compresión y tracción, se confeccionarán y curarán de acuerdo con los procedimientos establecidos en NCh1017, excepto cuando se establezcan otros procedimientos de acuerdo con objetivos especiales de ensayo. 8.2 Cuando se requiera refrentar estas probetas, se aplicarán los procedimientos establecidos en NCh Registro De cada mezcla de prueba se llevará un registro en que se indicará lo siguiente: 9.1 Identificación de la mezcla a) Solicitante; b) objetivo; c) fecha y hora de la confección de la mezcla; d) número de la mezcla según el registro general del laboratorio. 7

10 9.2 Antecedentes del hormigón a) Antecedentes de los materiales (antecedentes de producción, ensayos de comprobación, posibles alteraciones, etc.): b) dosificación; c) condiciones de mezclado (tipo de mezclador, temperatura y humedad ambiente, volumen de masada, etc.); d) cualquier excepción o complemento a los procedimientos establecidos en la presente norma. 9.3 Otros antecedentes a) Resumen de resultados de los ensayos efectuados con la mezcla de prueba; b) cualquier otra información específica relativa al hormigón y a las condiciones de uso. 8

11 NORMA CHILENA OFICIAL NCh 1018.EOf77 I N S T I T U T O N A C I O N A L D E N O R M A L I Z A C I O N! I N N - C H I L E Hormigón - Preparación de mezclas de prueba en laboratorio Concrete - Preparing concrete trial mixture in the laboratory Primera edición : 1977 Reimpresión : 1999 Descriptores: CIN materiales de construcción, hormigón, muestreo, preparación de muestras COPYRIGHT 1983 : INSTITUTO NACIONAL DE NORMALIZACION - INN * Prohibida reproducción y venta * Dirección : Matías Cousiño Nº 64, 6º Piso, Santiago, Chile Casilla : 995 Santiago 1 - Chile Teléfonos : +(56 2) Centro de Documentación y Venta de Normas (5º Piso) : +(56 2) Telefax : +(56 2) Centro de Documentación y Venta de Normas (5º Piso) : +(56 2) Internet : inn@entelchile.net Miembro de : ISO (International Organization for Standardization) COPANT (Comisión Panamericana de Normas Técnicas)