RepublicofEcuador EDICTOFGOVERNMENT±

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1 RepublicofEcuador EDICTOFGOVERNMENT± Inordertopromotepubliceducationandpublicsafety,equaljusticeforal, abeterinformedcitizenry,theruleoflaw,worldtradeandworldpeace, thislegaldocumentisherebymadeavailableonanoncommercialbasis,asit istherightofalhumanstoknowandspeakthelawsthatgovernthem. NTE INEN 2195 (2000) (Spanish): Baldosas cerámicas. Determinación del coeficiente de fricción

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3 INSTITUTO ECUATORIANO DE NORMALIZACIÓN Quito - Ecuador NORMA TÉCNICA ECUATORIANA NTE INEN 2 195:2000 BALDOSAS CERÁMICAS. DETERMINACIÓN DEL COEFICIENTE DE FRICCIÓN. Primera Edición CERAMIC TILES. DETERMINATION OF FRICTION COEFICIENT. First Edition DESCRIPTORES: Cerámicas, baldosas, ensayos, ensayo de fricción, coeficiente de fricción. CO CDU: 691 CIIU: 3691 ICS:

4 CDU: 691 CIIU: 3691 ICS: CO Norma Técnica Ecuatoriana Voluntaria BALDOSAS CERÁMICAS. DETERMINACIÓN DEL COEFICIENTE DE FRICCIÓN NTE INEN 2 195: OBJETO 1.1 Esta norma establece el método para determinar el coeficiente de fricción de la superficie propiamente dicha de las baldosas cerámicas esmaltadas y no esmaltadas usadas para el revestimiento de pisos. 1.2 Se presentan los métodos para determinar el coeficiente dinámico de fricción y el coeficiente estático de fricción. Adicionalmente se presenta un método dinámico en el que se reporta el resultado como el ángulo crítico. 2. DEFINICIONES 2.1 Para los efectos de esta norma, se adopta la siguiente definición: Coeficiente de fricción. Es la razón de la fuerza tangencial a la carga vertical en el deslizador. Para algunos métodos el coeficiente de fricción es equivalente a la tangente del ángulo entre la plataforma inclinada y la horizontal. El ángulo crítico es donde ocurre el deslizamiento de un sujeto de prueba mientras está caminando en una plataforma inclinada lubricada. 3.1 Principio. 3. MÉTODOS DE ENSAYO El coeficiente dinámico de fricción se mide por medio de un movimiento deslizante a velocidad constante sobre una superficie horizontal (Método A) El coeficiente estático de fricción (Método B) se mide determinando la fuerza requerida para mover un deslizador desde una posición estática en una superficie horizontal El ángulo crítico dinámico se mide usando una plataforma inclinada que está ajustada a un gradiente donde ocurre el deslizamiento de una persona que camina sobre ésta (Método C). 3.2 Preparación de la muestra Usar baldosas cerámicas limpias, secas y representativas en el número requerido por el método de prueba individual 3.3 Método A Equipo Deslizador dinámico. Aparato portátil, móvil con energía propia que recorre las baldosas a través de la superficie de ensayo. Para medir el coeficiente dinámico de fricción húmedo y seco usar un pie de fricción de caucho 4S, bajo una carga fijada. DESCRIPTORES: Cerámicas, baldosas, ensayos, ensayo de fricción, coeficiente de fricción. -1-

5 Procedimiento. En el Anexo A se describe detalladamente un ejemplo de este método y su procedimiento (ver nota 2). 3.4 Método B Equipo Deslizador estático. Este método usa un deslizador ensamblado con un calzador con caucho 4S como superficie de contacto. Se usa un sistema apropiado para determinar la fuerza máxima horizontal necesaria para iniciar el movimiento entre el deslizador y la cara de la baldosa bajo condición: húmeda y seca En el Anexo B se da una descripción detallada de un ejemplo de éste método y su procedimiento (ver nota 2). 3.5 Método C Equipo Plataforma inclinada. Una persona en posición vertical se mueve hacia adelante y hacia atrás en un panel de ensayo de baldosa cerámica (100 cm x 50 cm). La inclinación de ésta área de ensayo se incrementa a una velocidad constante desde la horizontal hasta un ángulo en el que la persona del ensayo muestra signos de inseguridad en su movimiento Procedimiento. La prueba se desarrolla con aceite en el área de ensayo y con calzado específico. El ángulo de inclinación del panel de ensayo de baldosa cerámica está determinado. En el Anexo C se da una descripción detallada de un ejemplo de éste método y del procedimiento. 3.6 Los procedimientos dados en los anexos se deben seguir para cada método de prueba. Para los métodos A y B determinar el coeficiente de fricción húmedo y seco. En el Método C, determinar el ángulo crítico así como el lubricante. 3.4 Informe de resultados El reporte del ensayo debe incluir la siguiente información: a) referencia a esta norma; b) descripción de las baldosas cerámicas; c) el método o métodos de ensayo; d) para el método A: el promedio del coeficiente de fricción dinámico seco y húmedo; e) para el método B: el promedio del coeficiente de fricción estático seco y húmedo; f) para el método C: el promedio del ángulo crítico. NOTA 2. Este método se puede ser usar para hacer mediciones en el laboratorio o en pisos en servicio. -2-

6 A.1 Aparatos ANEXO A MÉTODO A. DESLIZADOR DINÁMICO A.1.1 Aparato móvil. Autoimpulsado descrito como un probador de fricción de piso (FFT) (ver nota 3). Los principios generales se muestran en las figuras A1 y A2. A Básicamente consiste de un armazón de 4 ruedas autopropulsado que se impulsa a 17 mm/s. El deslizador de 9 mm de diámetro de caucho 4S está unido a un eje de tal manera que permite el movimiento vertical para acomodar las variaciones del piso. Un peso de 200 g provee una fuerza vertical constante. El montaje del deslizador-peso esta suspendido por dos hojas paralelas de resorte cuya deflexión, causada por la fricción de traba del deslizador-pesador, esta medida por un transductor lineal que tiene una sensibilidad de 800 mv/v/mm y una precisión de 0,3%. El rendimiento del transductor se puede mostrar en un contador directo de lectura COF; este alimenta a una carta de registro o un integrado electrónico que da el promedio de COF sobre la trayectoria recorrida. A.1.2 Estufa. Capaz de operar a (110 ± 5) C. A.2 Materiales A.2.1 Papel de carburo de silicio, húmedo/seco de grano 400; tela esmeril grado FF. A.2.2 Cepillo para limpieza. A.2.3 Agua destilada o desionizada. A.2.4 Agente humectante. A.2.5 Botella rociadora bombeada a mano. A.2.6 Solución de limpieza de detergente suave. A.2.7 Cepillo de cerda de fibra suave. A.2.8 Trapos, esponja o toallas de papel. A.2.9 Caucho 4S IRD de dureza 90 ± 1 (ver nota 4). A.2.10 Cuchillos o instrumentos apropiados para cortar deslizadores. A.2.11 Adhesivo de contacto. A.3 Especímenes de ensayo A.3.1 Se requiere de un número suficiente de baldosas de ensayo que permitan tener una longitud de ensayo de 1 m. Colocar las baldosas tan cerca como sea posible (extremos unidos) para proveer una trayectoria de ensayo emparejada plana. A.3.2 Frotar las baldosas con una solución de limpieza de detergente suave; enjuagar completamente y secar antes de colocar en posición. NOTA 3. Equipo comercial disponible. NOTA 4. Disponible de RAPRA Technology Ltd. Shawbury, Shrewsbury, Shropshire SY44 NR Inglaterra. -3-

7 FIGURA A.1-4-

8 FIGURA A.2 FIGURA A.3-5-

9 A.4 Preparación del deslizador A.4.1 Colocar la hoja de grano 400 de papel carburo de silicio en una superficie plana y suavemente refregar con el grano el deslizador de caucho 4S hasta que la superficie del caucho adquiera aspereza. Entonces inclinar el manejador del deslizador y frotar la superficie del deslizador otra vez para formar un pequeño ángulo (cerca de 12 ) desde la superficie a un lado. Cuando el manejador se mantiene vertical al menos la mitad del área de la superficie del deslizador debe estar horizontal pero el área remanente debe estar angulado para dar una altura máxima de 1 mm de uno de los lados ( ver figura A.3). A.5 Calibración del equipo A.5.1 El principio implica primero el encerado del medidor transductor lineal sin la aplicación de la fuerza tangencial. Luego poner el medidor en la unidad suspendiendo una carga calibrada, igual a la carga vertical (200 g) en el deslizador y en la dirección de la fuerza de fricción (ver figura A.1). A.6 Procedimiento A.6.1 Prueba en seco A Limpiar, enjuagar y secar cada baldosa de prueba. Colocar las baldosas juntas como se indica en la cláusula A.3. Cepillar hacia afuera cualquier escombro. Después insertar el montaje del deslizador dentro del equipo, activar el mecanismo de manejo que impulsa la unidad sobre la superficie de ensayo por una distancia de 1 m. Dos recorridos separados deben atravesar; limpiar el deslizador en la tela abrasiva antes de cada medida. A Registrar la medida COF leída al menos tres veces a lo largo del recorrido del ensayo u obtener un registro trazado a lo largo del recorrido de la prueba por medio del registrador de carta. A.6.2 Prueba en húmedo A Repetir el procedimiento dado en A.6.1 pero primero impregnar la superficie con una solución de agua y agente humectante (3 gotas de agente humectante en 250 ml de agua destilada) y repetir el procedimiento manteniendo la superficie impregnada. A.7 Cálculos A.7.1 Si el lector del medidor tiene los registros, calcular el promedio COF para cada corrida y el promedio de las dos corridas. A.7.2 Si en la carta de registros están los trazos, obtener el promedio COF para cada corrida y el promedio de las dos corridas. A.8 Informe de resultados A.8.1 Reportar, individualmente, tanto el promedio COF seco y húmedo de cada recorrido como el promedio de la prueba en seco y en húmedo. -6-

10 B.1 Aparatos ANEXO B MÉTODO B. DESLIZADOR ESTÁTICO B.1.1 Un sistema para medir la fuerza necesaria para iniciar el movimiento de un deslizador en una superficie de la baldosa de ensayo (ver figura B.1). B.1.2 Dinamómetro medidor de tirar, tipo horizontal. Capaz de registrar incrementos de 0,25 kg. B.1.3 Peso de 4,5 kg. B.1.4 Caucho 4S, IRD de dureza 90 ± 1 (ver nota 4). B.1.5 Montaje del deslizador. Que consiste de una pieza de caucho 4S de 75 mm x 75 mm x 3 mm ligado a una pieza de 200 mm x 200 mm x 20 mm de playwood con un tornillo fijo a un filo para la adhesión del dinamómetro. B.1.6 Para ensayos en el laboratorio: superficie plana de trabajo con el contorno bajo detenido para prevenir el deslizamiento de la baldosa. B.1.7 Estufa para secado. Capaz de operar a (110 ± 5) C. B.2 Materiales B.2.1 Vidrio flotado de 6 mm de espesor (ver nota 4); dos piezas de 150 mm x 150 mm o más largo y de 100 mm x 100 mm. B.2.2 Carburo de silicio en polvo de grano 220. B.2.3 Papel de carburo de silicio, húmedo/seco de grano 400 tela esmeril grado FF. B.2.4 Cepillo para polvo. B.2.5 Agua destilada o desionizada. B.2.6 Agente humectante. B.2.7 Botella rociadora bombeada a mano. B.2.8 Cepillo de cerda de fibra suave. B.2.9 Solución de limpieza de detergente suave. B.2.10 Trapos, esponjas o toallas de papel. B.3 Especímenes de ensayo B.3.1 Para ensayar las baldosas se requiere una superficie de 100 mm x 100 mm o más larga. Cuando se ensayan baldosas pequeñas se las juntará (juntar los extremos) para lograr la superficie adecuada. Frotar las baldosas con la solución de limpieza de detergente suave, enjuagarlas completamente y secarlas antes del ensayo. -7-

11 FIGURA B.1-8-

12 B.4 Preparación del deslizador. Colocar la hoja de papel de carburo de silicio de grano 400 en una superficie plana y suavemente enarenar el deslizador de caucho 4S por movimientos hacia atrás y hacia adelante del montaje del deslizador cuatro veces por una distancia de 100 mm. Repetir a un ángulo de 90. Esto constituye un ciclo de preparación de la superficie. Cepillar hacia afuera cualquier escombro. Repetir los ciclos necesario hasta que el brillo este removido completamente. B.5 Preparación de la base de vidrio de la superficie de calibración. Colocar la pieza más larga de vidrio en una superficie plana que restrinja el movimiento del vidrio. Colocar dos gramos de granos de carburo de silicio abrasivo y unas gotas de agua en el vidrio. Usando la pieza de 100 mm de vidrio como instrumento de molienda, moler con un movimiento circular hasta que el vidrio más largo esté uniformemente translúcido en toda su superficie. Use abrasivo fresco y agua lo necesario para completar el proceso. B.5.1 Limpiar la superficie de calibración, el vidrio translúcido de 150 mm x 150 mm, retirando la tierra con la solución de limpieza, enjuagar y secar con aire. B.6 Calibración B.6.1 Colocar el talón del montaje en la superficie de calibración de tal manera que esté situado contra el extremo de la superficie de trabajo. Calzar la superficie de calibración o el dinamómetro o ambos lo necesario para llevar el vástago del tornillo fijo del talón del equipo y la espiga del dinamómetro dentro del mismo plano horizontal. Centrar el peso de 4,5 kg en el montaje del deslizador. Determinar la fuerza requerida para poner en movimiento el montaje de la prueba. Registrar la fuerza leída. Hacer un total de cuatro tiradas, cada una perpendicular a la tirada anterior B.6.2 La calibración (COF) se calcula mediante la ecuación siguiente: Rd Calibracion ( COF) = NW En donde: Rd = suma de los cuatro registros de la fuerza leída, en seco (kg). N = número de tiradas (4). W = peso del talón del montaje más el peso de 4,5 kg. B.6.3 Cuando el caucho 4S está lo suficientemente desgastado, la fuerza leída es uniforme y el resultado en una calibración COF es de (0,75 ± 0,05). B.6.4 La calibración debe repetirse antes y después de la prueba de cada uno de los tres especímenes de la muestra y registrar el resultado. Si hay una diferencia de más de 0,05 COF entre el resultado de antes y el de después, repetir el ensayo íntegramente. B.6.5 Es importante que el operador calibre su equipo y revise el procedimiento del personal antes y después del ensayo de cada muestra de tres baldosas para asegurar un alto nivel de confianza del procedimiento. B.7 Procedimiento B.7.1 Prueba en seco B Limpiar, enjuagar y secar cada una de las superficies de ensayo. Poner el espécimen de prueba contra el extremo de la superficie de trabajo. Cepillar hacia afuera cualquier escombro. Colocar el talón del montaje en la superficie de prueba la que estuvo contra la superficie de trabajo. Calzar la superficie de prueba o el dinamómetro o ambos lo necesario para llevar el vástago del tornillo fijo del talón del montaje y el mango del dinamómetro dentro del mismo plano horizontal. Centrar el peso de 4,5 kg en el talón del montaje. Usando el dinamómetro, determinar la fuerza para poner en movimiento el montaje de ensayo. Registrar la fuerza leída. -9-

13 B Cuatro tiros perpendiculares al tiro anterior en cada una de las tres superficies de las áreas de los tres especímenes de ensayo constituyen las doce lecturas necesarias para calcular el coeficiente estático de fricción. B Registrar todas las lecturas. B Examinar la superficie del caucho 4S después de cada prueba en cada muestra o área que ha sido probada. Si la superficie llega a ser brillante o muestra rasguños, repetir el procedimiento de enarenado dado en el numeral B.4. B.7.2 Prueba en húmedo B Repetir el procedimiento dado en el numeral B.7.1 con la siguiente diferencia: impregnar la superficie con una solución de agua y agente humectante (3 gotas de agente humectante y 250 ml de agua destilada) y repetir el procedimiento manteniendo la superficie impregnada. B.8 Cálculos B.8.1 El promedio del coeficiente estático de fricción de la superficie de prueba se calcula mediante la ecuación siguiente: Seco: Rd Fd = NW Húmedo Fw = Rw NW En donde: Rw = total de las cuatro fuerzas leídas en húmedo Fd = coeficiente estático de fricción para la superficie seca Fw = coeficiente estático de fricción para la superficie húmeda Rd = total de las cuatro fuerzas leídas en seco N = número de tiradas W = peso total del talón del montaje más un peso de 4,5 kg B.9 Informe de resultados B.9.1 Reportar, individualmente, el promedio del coeficiente de fricción en húmedo y en seco. -10-

14 C.1 Aparatos ANEXO C MÉTODO C. PLATAFORMA INCLINADA C.1.1 Plataforma inclinada con mecanismo de seguridad C El mecanismo de prueba (ver figura C1) está a nivel y la plataforma de 600 mm de ancho y 2000 mm de largo, de torsión libre, puede estar ajustada longitudinalmente a gradientes entre 0 a 45. La velocidad de levantamiento de la unidad de manejo consigue una velocidad angular de la plataforma de máximo 1 por segundo, así que al menos 45 segundos se requiere para ajustarse a un ángulo máximo de 45. El golpe del esfuerzo de levantamiento, el que puede ser controlado por la persona que prueba, puede seleccionarse como un movimiento continuo o en etapas de 0,5. Un indicador del ángulo en el aparato de prueba muestra la inclinación de la plataforma inclinada del plano horizontal, con una seguridad de (0,5 ± 0,2). C Para seguridad de la persona en la prueba, esta está cercada a lo largo de los lados del aparato de prueba. Adicionalmente, la persona en la prueba debe estar salvaguardada contra caídas por un mecanismo de seguridad que permita que camine libremente en el área de ensayo. C.2 Especímenes de ensayo. Se requiere de suficientes baldosas representativas, secas y limpias para cubrir una superficie de ensayo de una área de 100 cm x 50 cm. C.2.1 Área de ensayo. El número requerido de baldosas se deben instalar en una plataforma uniforme que soporte la torsión libre del material. El área de prueba de 100 cm x 50 cm se debe marcar claramente. Superficies de piso con perfiles o con texturas direccionales deben ser instaladas, en la plataforma, en la misma dirección de los perfiles y texturas. C Superficies de piso de forma rectangular sin perfiles o texturas direccionales deben ser instaladas en la plataforma con los lados largos en la dirección del caminado. Las uniones entre las baldosas se deben llenar con material de sedimento que consiste de una parte de cemento y tres partes de agregado. Para las baldosas prensadas se debe usar un agregado de tamaño 0-0,5 mm y para las baldosas extruidas se debe usar un agregado de tamaño 0-1 mm. Los anchos requeridos de las uniones se muestran en la tabla C.1. TABLA C.1 BALDOSAS DIMENSIONES ANCHO DE LA UNIÓN mm mm EXTRUIDAS TODO TAMAÑO 8 PRENSADAS < 100 x x x x x 200 baldosas con uno o más lados más largos que 200 mm C La superficie de la baldosa antes de la prueba debe estar limpia, seca y libre de daños. C.3 Sujetos para el ensayo. El ensayo lo deben desempeñar dos individuos quienes presenten características normales de caminado. -11-

15 FIGURA C.1-12-

16 FIGURA C.2 C.4 Zapatos para el ensayo. La persona para el ensayo debe vestir zapatos protegidos con una suela de caucho hecha a base de nitrito, de dureza Shore A 73 ± 5 de acuerdo a ISO 868 con una huella similar a la de la figura C2. C.5 Lubricantes para el ensayo. Usar aceite de máquina de viscosidad SAE grado 10W30. El aceite debe almacenarse en un recipiente sellado herméticamente para prevenir el cambio de viscosidad. C.7 Procedimiento C.7.1 La temperatura de la habitación para el ensayo, el calzado, el lubricante usado y la superficie de ensayo deben estar a (23 ± 5) C. C.7.2 Antes de la prueba aplicar uniformemente con una brocha o cepillo (100 ± 1) ml de aceite sobre la superficie del piso de ensayo. Las suelas de los zapatos para el ensayo también deben ser untados con el mismo aceite. La persona que realiza el ensayo, debe caminar en posición vertical hacia atrás y hacia adelante, en la cara inclinada de la superficie de ensayo, con pasos tan largos como el zapato o pie en el caso de mediciones con los pies desnudos. El gradiente de la superficie de ensayo se debe inclinar, del plano horizontal, a una velocidad de aproximadamente 1 por segundo. Determinar el ángulo al cual la persona en el ensayo alcanza el límite de caminado seguro (ángulo crítico) repitiendo la elevación y bajando alrededor del ángulo crítico. C.7.3 Determinar el ángulo crítico de la superficie de prueba, comenzando en un plano horizontal, debe determinarse tres veces. C.7.4 El lubricante, agua o aceite si se usa, debe estar uniformemente aplicado sobre la superficie de prueba antes de la segunda y tercera prueba de caminado. C.7.5 El ensayo del caminado descrito arriba es entonces conducida por una segunda persona para el ensayo. C.8 Cálculos. Los ángulos críticos totales obtenidos con las dos personas en los ensayos son promediados y reportados según lo indicado en C.7. C.9 Informe de resultados. Reportar el ángulo crítico de cada ensayo de caminado. -13-

17 APÉNDICE Z Z.1 DOCUMENTOS NORMATIVOS A CONSULTAR Norma Internacional ISO 868:1985 Plastics and ebonite. Determination of indentation hardness by means of a durometer (shore hardness). Z.2 BASES DE ESTUDIO Draft International Standard ISO/DIS Determination of coefficient of friction. International Organization for Standardization. Geneve

18 INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA Documento: NTE INEN TITULO: BALDOSAS CERÁMICAS. DETERMINACIÓN DEL COEFICIENTE DE FRICCIÓN. Código: CO ORIGINAL: REVISIÓN: Fecha de iniciación del estudio: Fecha de aprobación anterior por Consejo Directivo Oficialización con el Carácter de por Acuerdo No. de publicado en el Registro Oficial No. de Fecha de iniciación del estudio: Fechas de consulta pública: de a Subcomité Técnico: CERAMICA PLANA Fecha de iniciación: Fecha de aprobación: Integrantes del Subcomité Técnico: NOMBRES: Dr. Julio Vintimilla (Presidente) Ing. Remigio Segovia Ing. Diego Loyola Ing. Silvana Zalamea Sr. Xavier Crespo Tlga. Germania Cabrera Tlgo. Dany Serrano Ing. Lucía Cabrera A. (Secretaria Técnica) INSTITUCIÓN REPRESENTADA: UNIVERSIDAD DEL AZUAY CERÁMICA RIALTO KERAMIKOS UNIVERSIDAD ESTATAL DE CUENCA KERAMIKOS CERÁMICA CUENCA CERÁMICA CUENCA INEN CUENCA Otros trámites: CARÁCTER: Se recomienda su aprobación como: OBLIGATORIA Aprobación por Consejo Directivo en sesión de como: Voluntaria Oficializada como: Voluntaria Por Acuerdo Ministerial No de Registro Oficial No. 1 de

19 Instituto E cuatoriano d e Normaliza ción, IN E N - B a querizo Moreno E8-29 y Av. 6 d e Diciembre C asilla Telfs: (593 2) al F ax: (593 2) Dire c ción G eneral: inen.gov.e c Á re a Té cnic a d e Normaliza ción: normaliza inen.gov.e c Á re a Té cnic a d e C ertific a ción: c ertific a inen.gov.e c Á re a Té cnic a d e Verific a ción: verific a inen.gov.e c Á re a Té cnic a d e Servicios Te cnológicos: inenc inen.gov.e c Re gional Guayas: inen.gov.e c Re gional A zuay: inencuenc inen.gov.e c Re gional Chimbora zo: inenriob amb inen.gov.e c URL: c