RESISTENCIA A LA TENSIÓN DE MORTEROS DE CEMENTO MTC E Determinar la resistencia a la tensión de morteros de cemento hidráulico.

Transcripción

1 RESISTENCIA A LA TENSIÓN DE MORTEROS DE CEMENTO MTC E Este Modo Operativo está basado en la Norma AASHTO T 132, el mismo que se han adaptado al nivel de implementación y a las condiciones propias de nuestra realidad. Cabe indicar que este Modo Operativo está sujeto a revisión y actualización continua. Este Modo Operativo no propone los requisitos concernientes a seguridad. Es responsabilidad del Usuario establecer las cláusulas de seguridad y salubridad correspondientes, y determinar además las obligaciones de su uso e interpretación. 1. OBJETIVO Determinar la resistencia a la tensión de morteros de cemento hidráulico. 2. APARATOS y MATERIALES 2.1 Balanzas. Deben ser equipos de precisión para efectuar pesadas desde 1000 g hasta 2000g. 2.2 Tamices. Se requieren los tamices de 850 mm (No. 20) y 600 mm (No. 30). 2.3 Probetas graduadas. Preferentemente de un tamaño tal, que permitan medir el agua de amasado en una sola operación. Pueden ser de 100, 150, 200 ml, etc; el error permisible no debe ser mayor de ±1.0 ml. 2.4 Moldes. Estarán construidos con un metal no atacable por los morteros de cemento, y con espesor suficiente para evitar deformaciones al verter el mortero. Pueden usarse moldes en cadena como los mostrados en la Figura 1. Las dimensiones del molde que conforma una briqueta se muestran en la Figura 3 y además deberán cumplir lo siguiente: la distancia entre las caras interiores a lo largo del eje de simetría transversal será de 25.4 mm (1") con variación permisible de ± 0.13 mm (± 0.005") para moldes nuevos y de ± 0.25 mm (± 0.01") para moldes en uso. La altura medida en los puntos de mayor espesor de las paredes, a cada lado de la cintura, debe ser de 25.4 mm (1"), con variación permisible de ± 0.10 mm (± 0.004") y mm (-0.002") para moldes nuevos; y de 0.5 mm (-0.02") para moldes en uso. ICG Instituto de la Construcción y Gerencia MTC E / Pág. 1

2 2.5 Maquina de ensayo Balanza Michaelis. Capaz de poder aplicar a la muestra sin interrupción, una carga de 272 ± 12 kg/minuto (600 ± 25 lbf/minuto) y estará dotada de dispositivos para regular la velocidad de aplicación de la carga. Deberá cumplir los siguientes requisitos de exactitud: para cargas no menores de 45 kg (100 Ibf no excederá ± 1.0% para maquinas nuevas, ni de ± 1.5% para las usadas. La máquina debe ser calibrada frecuentemente. 2.6 Abrazaderas o Mordazas. Para colocar la muestra para someterla a tensión, estarán de acuerdo con la Figura Badilejo, herramientas menores. El badilejo tendrá una hoja de acero de 100 a 150 mm (4" a 5"). 2.8 Arena. Debe ser de Ottawa, normalizada para ensayos, que pase por el tamiz de 850 mm (No. 20) y quede retenida en el tamiz de 600 mm (No. 30). Se considera que cumple la condición normalizada, si al tomar una muestra de 100 g se retiene menos de 15 g en el tamiz de 850 mm (No. 20) y no más de 5 g pasan el tamiz de 600 mm (No. 30), después de 5 minutos de tamizado continuo. 3. CONDICIONES AMBIENTALES 3.1 La temperatura de la sala de trabajo, herramientas, materiales, estará entre 20º y 27.5 ºC (68º y 81.5 ºF). El agua de curado y la utilizada para sumergir las muestras, estará entre 23º ± 1.7 ºC (73.4 ºF ± 3 ºF). La humedad relativa no debe ser menor del 50%. Se debe contar con cámara húmeda con suficiente espacio y con una humedad relativa no menor del 90%. 4. MUESTRAS PARA ENSAYO Tres o más briquetas deben construirse para cada periodo de ensayo, teniendo en cuenta las dimensiones mostradas en la Figura 3. ICG Instituto de la Construcción y Gerencia MTC E / Pág. 2

3 Las proporciones en peso para formar el mortero, deben ser de una (1) parte de cemento seco por tres (3) partes de arena seca. Las cantidades de material seco que son mezcladas una sola vez en la carga del mortero será: para 6 muestras entre 1000 y 1200 g; para 9 muestras entre 1500 y 1800 g. El porcentaje de agua requerido para la mezcla, dependerá del porcentaje requerido para producir una pasta normal de cemento puro, del mismo que se va a usar en el mortero y de acuerdo con la Tabla 1. Cuando se usan proporciones de cemento y arena diferentes de 1:3, la cantidad de agua de amasado se calcula con la siguiente fórmula: Donde: Y = 2/3 [P/n+1] + K Y = Porcentaje de agua, requerido para elaborar el mortero de arena (referido al peso de los materiales secos). P = Porcentaje de agua necesario para producir una pasta de cemento puro, de consistencia normal. n = Número de partes de arena, por una de cemento, en peso. K = Constante que depende de la arena usada, para la arena normalizada de Ottawa, tiene un valor de 6.5. ICG Instituto de la Construcción y Gerencia MTC E / Pág. 3

4 Tabla 1 Porcentaje de agua para morteros estándar Porcentaje de agua para producir una pasta de consistencia normal Porcentaje de agua para elaborar un mortero de 1 parte de cemento por 3 partes de arena normalizada PROCEDIMIENTO 5.1 Preparación del mortero. Se pesan los materiales secos, se colocan sobre una placa lisa y no absorbente; cuidadosamente se mezclan arena y cemento y se forma un cono, luego se le abre un cráter en el centro, dentro de éste se vierte la cantidad de agua determinada y con ayuda del badilejo se va pasando el material seco dentro del cráter, empleando en esta operación 30 segundos. Durante los próximos 30 segundos y mientras se permite la absorción de agua, se van cubriendo con mortero seco las manchas de humedad que van apareciendo por evaporación y facilitar la absorción completa. Luego se termina la operación, mezclando durante 90 segundos en forma continua y vigorosa. Durante esta operación, el operador debe usar guantes de caucho bien ajustados. 5.2 Llenado de los moldes. Antes de proceder a llenar los moldes, se recubren con una capa delgada de aceite mineral y se colocan sobre una placa de vidrio o metal sin aceitar. Terminada la operación de mezclado, se llena el molde con el mortero, teniendo cuidado de no compactarlo y en tal forma que sobresalga por encima de los bordes del molde. Luego el mortero debe presionarse 12 veces con los pulgares en cada briqueta en puntos distribuidos sobre la totalidad de la superficie de la muestra. La fuerza aplicada por los pulgares debe estar comprendida entre 7 y 9 kg (15 a 20 Ibf) y no debe durar más tiempo que el necesario para obtenerla. ICG Instituto de la Construcción y Gerencia MTC E / Pág. 4

5 Luego se vierte más mortero sobre la superficie de la muestra, se enrasa y alisa con el badilejo. Al alisar la superficie, no se debe ejercer una fuerza mayor de 2 kg (4 lbf) ni deslizarlo más veces de las necesarias. Luego se coloca en la cara inferior del molde, una placa de vidrio o metal previamente aceitada. Luego, con ayuda de las manos, se hacen girar el molde y las placas alrededor de su eje longitudinal y se deja descansar sobre la placa que ha sido aceitada. Se retira la placa superior y sobre la superficie de la muestra se hacen las mismas operaciones de sobrellenado, presión con los pulgares y alisado, hechas a la otra superficie. No se debe compactar la muestra con pisones. 5.3 Almacenamiento de muestras. Terminada la operación de llenado, el conjunto formado por las muestras, el molde y la placa, se lleva a la cámara húmeda durante horas, con las caras superiores de las muestras expuestas al aire húmedo y protegidas contra la eventual caída de gotas. Si las muestras se retiran antes de las 24 horas, permanecerán en la cámara hasta que se complete este tiempo. Si las muestras no van a ser ensayadas a las 24 horas, deberían sumergirse en agua limpia, dentro de los tanques construidos para tal fin. El agua del tanque deberá renovarse frecuentemente para que siempre esté limpia. 6. ENSAYO 6.1 Las muestras que se van a ensayar a las 24 horas, se sacarán de la cámara e inmediatamente se pasan a la máquina de prueba. Si se sacan varias muestras, deben cubrirse con una toalla húmeda hasta el momento de pasar a la máquina de prueba. En el caso de que las muestras se encuentren en el tanque, se sacarán una por una y se llevarán a la máquina de prueba. Si es necesario demorar la prueba, después de haber sacado la muestra del tanque, deberá sumergirse en agua a temperatura de 23 ± 1.7 ºC (73.4 ± 3 ºF) hasta el momento del ensayo. Las superficies de las muestras deben secarse y retirar los granos de arena desprendidos. Las superficies de las abrazaderas que van a estar en contacto con la muestra deben conservarse limpias. Los rodillos de apoyo deben aceitarse y mantenerse en tal forma que puedan girar libremente. Los soportes de las abrazaderas deben estar libres de residuos y los pivotes deben tener un ajuste correcto para que las abrazaderas puedan girar libremente. Las muestras se centrarán cuidadosamente y se les aplicará una carga en forma continua, a una rata de 272 ± 12 kg/min (600 ± 25 lbf/min). Todas las muestras deben ser probadas dentro de las tolerancias de tiempo establecidas en la Tabla 2. ICG Instituto de la Construcción y Gerencia MTC E / Pág. 5

6 Tabla 2 Edad de las muestras Tolerancia permisible 24 horas ± ½ hora 3 días ± 1 hora 7 días ± 3 horas 28 días ± 12 horas 7. CALCULOS Se anotará la carga máxima indicada por la máquina de ensayo en el momento de la rotura y se calcula la resistencia a la tensión en kg/cm 2 o lb/pie 2. La resistencia del mortero será el promedio de los resultados obtenidos con las muestras de la misma bachada y el mismo período de ensayo. Las muestras defectuosas o resistencias que difieran en más del 15% del promedio no se tendrán en cuenta. Si una vez hecho este descarte, se dispone de un solo valor, deberá repetirse el ensayo. 8. REFERENCIAS NORMATIVAS AASHTO T 132 ICG Instituto de la Construcción y Gerencia MTC E / Pág. 6