Hormigón - Agua de amasado - Requisitos

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1 NORMA CHILENA OFICIAL NCh1498.Of82 Hormigón - Agua de amasado - Requisitos 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. La norma NCh1498 ha sido preparada por la División de Normas del Instituto Nacional de Normalización, sobre un documento base elaborado por el Centro Tecnológico del Hormigón y en su estudio participaron los organismos y las personas naturales siguientes: Cemento El Melón Armando Soto O. Instituto Nacional de Normalización, INN Paz Avilés A. Instituto Nacional del Cemento S.A. Rubén Céspedes B. Instituto Nacional del Cemento S.A., División Bío-Bío Arnoldo Bucarey C. Ministerio de la Vivienda y Urbanismo, División de Política Habitacional Ciro Contreras F. Ministerio de Obras Públicas, Dirección de Vialidad Oscar Cáceres P. Jorge Salgado A. Universidad Católica de Chile, Instituto de Ciencias Químicas María Karpisek P. Universidad de Chile, Instituto de Investigaciones y Ensayes de Materiales, IDIEM José Saavedra M. Universidad de la Frontera Orlando Fernández M. Esta norma se estudió para establecer las características mínimas exigibles al agua utilizada en el amasado de morteros y hormigones. Los anexos no forman parte del cuerpo de la norma, se insertan sólo a título informativo. I

2 Esta norma ha sido aprobada por el Consejo del Instituto Nacional de Normalización, en sesión efectuada el día 08 de Enero de Esta norma ha sido declarada Oficial de la República de Chile por Decreto Nº121 de fecha 28 de Julio de 1982, del Ministerio de Vivienda y Urbanismo, publicado en el Diario Oficial Nº de fecha 12 de Agosto de II

3 NORMA CHILENA OFICIAL NCh1498.Of82 Hormigón - Agua de amasado - Requisitos 1 Alcance y campo de aplicación Esta norma establece los requisitos que debe cumplir el agua que se utilice en el amasado de morteros y hormigones. NOTA - El agua que cumpla con la presente norma se puede utilizar también para el curado de morteros y hormigones y para el lavado de áridos. 2 Referencias NCh409/1 NCh413 NCh416 NCh417 NCh420 NCh1443 NCh1444/1 Agua potable - Requisitos. Agua para fines industriales - Determinación del ph. Agua para fines industriales - Determinación de los sólidos en suspensión y de los sólidos disueltos. Agua para fines industriales - Determinación de la conductividad eléctrica. Agua para fines industriales - Determinación de los sulfatos. Hormigón - Agua de amasado - Muestreo. Aridos - Determinación de las sales - Parte 1: Determinación de cloruros y sulfatos. 3 Terminología 3.1 conductancia eléctrica específica (conductividad eléctrica): valor recíproco de la resistencia eléctrica de un electrolito, medida a 25ºC, entre dos electrodos de la misma forma, de 1 cm 2 de superficie y que distan 1 cm entre sí. 1

4 Se expresa en: mho/cm; milimho/cm (mmho/cm); micromho/cm (µmho/cm), y de acuerdo al Sistema Internacional de Unidades en S/m (Siemens/metro) siendo 1 mho/cm = 100 S/m. La conductancia eléctrica específica de una solución acuosa tiene una equivalencia aproximada con el contenido de sólidos disueltos en el agua. 4 Requisitos 4.1 El agua potable de la red puede emplearse como agua de amasado siempre que no se contamine antes de su uso. 4.2 Se permite el empleo de agua de mar solamente en hormigones simples de resistencia característica a la compresión inferior a 15 MPa (150 kgf/cm 2 ) siempre que no exista otra fuente de agua disponible en la zona. 4.3 No se permite el empleo de agua que contenga azúcares como sacarosa, glucosa o similares. 4.4 Pueden emplearse aguas de otro origen o procedencia o cuya calidad se desconozca, siempre que cumplan con los requisitos químicos básicos indicados en la tabla 1. Si el contenido de sólidos disueltos resulta mayor que mg/!, las aguas deben cumplir además con los requisitos químicos complementarios que se indican en la tabla En casos particulares pueden establecerse otros requisitos químicos especiales de acuerdo a las exigencias del hormigón o a las características de la obra. 2

5 Tabla 1 - Requisitos químicos básicos Requisitos Unidad Valores Ensayo químicos límites Valor del ph 1) - 6 a 9,2 NCh413 Sólidos en suspensión mg/! NCh416 Sólidos disueltos 2) mg/! NCh416 Materiales orgánicas (Como oxígeno con sumido) mg/! 5 anexo B NOTAS 1) Se recomienda determinar el ph en el mismo lugar del muestreo o lo más pronto posible después de tomada la muestra. 2) El contenido de sólidos disueltos puede determinarse, aproximadamente, mediante el ensayo de conductancia eléctrica específica, expresada en milimho/cm, según la NCh417 (ver anexo A). Tabla 2 - Requisitos químicos complementarios Requisitos Unidad Valores Ensayo químicos máximos Cloruros 1) - en hormigón armado kgcl - /m 3 hormigón - en hormigón tensado kgcl - /m 3 hormigón 1,200 anexo C 0,250 anexo C Sulfatos solubles en agua 2) - en todo hormigón kgcl - /m 3 hormigón 0,600 NCh420 NOTAS 1) El contenido de cloruro en el hormigón corresponde al total aportado por los áridos, cemento, agua y aditivos. 2) El contenido de sulfatos solubles en el hormigón corresponde al total aportado por los áridos, agua y aditivos. 3

6 5 Extracción de muestras Se debe efectuar de acuerdo a la NCh Informe El informe debe contener lo siguiente: a) nombre del solicitante; b) nombre del laboratorio químico; c) procedencia de la muestra; d) tamaño de la muestra; e) resultados de los ensayos; si se determina el valor del ph, indicar el lugar donde se realizó el ensayo; f) fecha de extracción y de ensayo de la muestra; g) cualquiera otra información relativa a los ensayos o al agua; h) referencia a esta norma. 4

7 Anexo A NCh1498 (Informativo) Conductancia eléctrica específica A.1 La conductancia específica sólo tiene una relación aproximada con el contenido de sales solubles en el agua, por cuanto la afecta la temperatura, la concentración de iones disueltos y el grado de solubilidad de las sales presentes. A.2 Para una determinación exacta del contenido de sales solubles, el ensayo de conductancia específica no reemplaza el método de determinación por evaporación y secado según NCh416. A.3 Para fines de control rutinario puede ser válida la utilización del ensayo de conductancia específica siempre que se tenga determinada la curva de calibración con el tipo de sales disueltas. NOTA - A manera de ejemplo, en la figura A.1 se ha representado una curva que relaciona la conductividad eléctrica en milimho/cm, medida a 25ºC, con el contenido porcentual de sales en la solución cuando predominan los cloruros y sulfatos solubles. Esta curva ha sido obtenida por el Depto. de Obras Civiles de la Universidad del Norte, Antofagasta, a partir de extracto con contenidos variables de sales procedentes de áridos del norte de Chile y determinada por el Procedimiento Campbell. A.4 Cálculo numérico de la equivalencia de conductancia eléctrica específica y % de sales A.4.1 El límite de salinidad especificado en la presente norma, medido en conductancia específica es de 1,5 milimho/cm y en sales solubles es de mg/!; sobrepasar estos valores obliga a determinar los contenidos de cloruros y sulfatos solubles. A.4.2 En razón de que el aporte de los sulfatos es menor que el de los cloruros por volumen unitario de hormigón, los límites anteriores se han establecido en función del 2 límite del anión SO 4, de 0,6 kg 2 SO4 /m 3 de hormigón. A.4.3 Para el cálculo de la equivalencia de conductancia específica con respecto al anión sulfato se ha considerado lo siguiente: 2 a) el valor máximo permitido en el hormigón es 0,6 kg SO 4 ; 2 b) el anión SO 4 en el hormigón es proporcionado por el agua de amasado; c) la dosis de agua de amasado, como promedio de cálculo, se ha adoptado en 180!/m 3 de hormigón; d) odo el anión SO 4 se encuentra en el agua en forma de sulfato de sodio (Na 2 SO 4 ). 5

8 A.4.4 Cálculo del sulfato de sodio: 2 a) 0,6 kg SO 4 por m 3 de hormigón corresponde en el agua de amasado a: 2 06, anión SO 4 = 180 = 3,333 g/! = mg/! = 0,33%; 2 b) siendo los pesos moleculares de SO 4 = 96 g y de Na 2 SO 4 = 142 g, el contenido de sulfato de sodio en el agua de amasado es: sulfato de sodio x = mg/! = 0,49% Na 2 SO 4. A.4.5 Equivalencia del % de sal sulfato de sodio en conductancia específica La curva del gráfico A.1 para 0,49% de sal corresponde aproximadamente a 1,5 milimho/cm. 6

9 Figura A.1 Contenido de sales en solución vs. conductancia eléctrica específica 7

10 Anexo B B.1 Principio (Informativo) Determinación de las materias orgánicas en el agua de amasado El contenido de materias orgánicas en el agua se determina midiendo el equivalente de oxígeno consumo para oxidarla. El consumo de oxígeno se calcula a su vez, según el volumen de permanganato de potasio gastado hasta que aparezca un ligero color rosado en la muestra de agua. Previamente debe establecerse la equivalencia de la solución de permanganato de potasio en mg de oxígeno por ml. B.2 Reactivos B.2.1 Reactivo A, solución valorada de permanganato de potasio (1 ml de esta solución equivale a aproximadamente 0,1 mg de oxígeno). Pesar 0,4 g de KMnO 4 p.a. y disolver en aproximadamente ml de agua destilada. Hervir la solución y dejarla reposar durante 1 a 2 días. Filtrar por un embudo de placa filtrante Nº4 de vidrio y traspasar a un frasco ámbar con tapa de vidrio esmerilada. Titular con una solución patrón de ácido oxálico. B.2.2 Reactivo B, solución patrón de ácido oxálico (1 ml de esta solución equivale a 0,1 mg de oxígeno). Pesar 0,7875 g de C 2 H 2 O 4 x 2H 2 O cristalizado p.a. Diluir con agua destilada y llevar a ml en un matraz aforado. B.2.3 Reactivo C, solución de ácido sulfúrico 1:3. Verter cuidadosamente una parte de H 2 SO 4 concentrado p.a. en tres partes de agua destilada. Agregar, a esta solución dos a tres gotas del reactivo A (debe permanecer un color rosado durante algunas horas). B.2.4 Reactivo D, solución de hidróxido de sodio al 33%. B.2.5 Factor de valoración del reactivo A. En un matraz Erlenmeyer de 250 ml, que contiene 2 ó 3 trozos pequeños de vidrio, colocar 20 ml del reactivo B, agregar 100 ml de agua destilada y 5 ml del reactivo C. Calentar a ebullición. 8

11 Retirar y agregar, gota a gota, desde una bureta, el reactivo A, agitando constantemente hasta coloración rosada persistente. Registrar los ml del reactivo A gastados. Efectuar este ensayo en triplicado. Calcular la equivalencia del reactivo A de la forma siguiente: en que f a 20 = 01, Va f a = factor de valoración, en mg 0/ml; V a = volumen de reactivo A gastado, en ml. NOTA - Con el fin de eliminar trazas de materia orgánica, antes de realizar la valoración del reactivo A, colocar en el matraz Erlenmeyer con los trozos de vidrio: - 10 ml del reactivo A; - 90 ml de agua destilada; - 5 ml del reactivo C. Tapar con embudo de vástago sellado. Hervir durante 10 min y luego enjuagar con agua destilada. B.3 Procedimiento B.3.1 Aguas con contenido en cloruros inferior a 0,3 x 10-3 kgcl - /! Tomar una alícuota de la muestra (por ejemplo 100 ml), previamente agitada. Pasar a matraz Erlenmeyer, lavado según NOTA en B.2.5. Agregar 5 ml del reactivo C y hervir suavemente durante 5 min. Agregar un volumen medido del reactivo A en cantidad suficiente (15 a 20 ml) para que no desaparezca la coloración rosada después de hervir, tapado con embudo de vástago sellado, durante 10 min. Agregar reactivo B en igual cantidad que el reactivo A. Hervir hasta disolución del precipitado formado. Retirar y retitular con reactivo A hasta aparición del color rosado. Registrar como V c los ml gastados para alcanzar el punto final. B.3.2 Aguas con contenido en cloruros superior a 0,3 x 10-3 kgcl - /! Tomar una alícuota de la muestra (por ejemplo 100 ml), previamente agitada. Pasar a matraz Erlenmeyer, lavado según NOTA en B.2.5. Agregar 5 ml del reactivo C y hervir suavemente durante 5 min. 9

12 Retirar, enfriar, neutralizar con reactivo D y luego agregar 0,5 ml del reactivo D en exceso. Calentar a casi ebullición, agregar un volumen medido del reactivo A en cantidad suficiente (15 a 20 ml) para que no desaparezca la coloración rosada después de hervir, tapado con embudo de vástago sellado, durante 10 min. Agregar reactivo B en igual cantidad que el reactivo A y después lentamente 10 ml del reactivo C. Hervir hasta disolución del precipitado formado. Retirar y reticular con reactivo A hasta aparición del color rosado. Registrar como V c los ml gastados para alcanzar el punto final. B.4 Expresión de resultados El oxígeno consumido equivalente a la materia orgánica presente en el agua se obtiene según: en que: mgo/! agua = V ( f 01, ) + V f b a c a V V b = volumen de reactivo A agregado (igual al volumen de reactivo B), en ml; V c = volumen de reactivo A agregado para coloración rosada final, en ml; f a = factor de valoración del reactivo A; V = alícuota de la muestra de agua ensayada, en ml. B.5 Ejemplo B.5.1 Cálculo del factor de valoración del reactivo A Se ha consumido un volumen V a = 21 ml de permanganato de potasio para colorear 20 ml del reactivo B. El factor de valoración del reactivo A es: f a = 01, = 0, 1 = 0, 0952 V 21 a mgo 10

13 B.5.2 Análisis de la muestra de agua Se ha tomado un volumen de la muestra de agua de 150 ml. Se agregó un volumen V b = 20 ml de reactivo A, para mantener coloreada la muestra después de hervir. Luego se agregaron 20 ml de reactivo B. Se retituló hasta color rosado con V c = 15 ml de reactivo A. B.5.3 Cálculo del oxígeno consumido Se aplica la fórmula: mgo/! agua = V ( f 01, ) + V f b a c a V = 20 ( 0, , 1) , = 888, Por lo tanto, la muestra de agua no es apta porque su contenido de materias orgánicas consume más oxígeno que el valor dado en la tabla 1. 11

14 Anexo C (Informativo) Determinación de cloruros en el agua de amasado C.1 Principio Esencialmente es similar al método descrito para la determinación de cloruros en los áridos, según norma NCh1444/1, subpárrafo 8.1. C.2 Reactivos Como se indica en de NCh1444/1. C.3 Procedimiento Tomar 100 ml de la muestra de agua previamente filtrada o una alícuota menor, si el contenido de cloruros es muy alto que impida la apreciación del punto final. Registrar como V el volumen de ml tomados. Proseguir como se indica en de NCh1444/1. C.4 Expresión de resultados Calcular el contenido de cloruros, C, en el agua, expresados en kilos de anión cloruro por litro de agua, en aproximación a 1 x 10-6 kg, como sigue: C = ( b b ) a V b f 3, a en que: C = contenido de cloruros en el agua, en kgcl - /! agua; b a = volumen de nitrato de plata gastado en el ensayo, en ml; b b = volumen de nitrato de plata gastado en la muestra en blanco, en ml; f b = factor de valoración del nitrato de plata; V = alícuota de la muestra de agua ensayada, en ml. 12

15 NORMA CHILENA OFICIAL NCh 1498.Of82 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 - Agua de amasado - Requisitos Concrete - Mixting water - Requirements Primera edición : 1982 Reimpresión : 1999 Descriptores: materiales de construcción, hormigón, agua, requisitos CIN COPYRIGHT 1982 : 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)