ORGANISMO NACIONAL DE NORMALIZACIÓN Y CERTIFICACIÓN DE LA CONSTRUCCIÓN Y EDIFICACIÓN, S.C. PROYECTO DE NORMA MEXICANA PROY-NMX-C-177-ONNCCE-2005 (Esta norma cancela y sustituye a la NMX-C-177-1997-ONNCCE) INDUSTRIA DE LA CONSTRUCCIÓN - CONCRETO - DETERMINACIÓN DEL TIEMPO DE FRAGUADO DE MEZCLAS DE CONCRETO, MEDIANTE LA RESISTENCIA A LA PENETRACIÓN BUILDING INDUSTRY - CONCRETE - DETERMINATION OF TIME OF SETTING OF CONCRETE MIXTURES BY PENETRATION RESISTANCE Organismo Nacional de normalización y Certificación de la Construcción y Edificación, S.C. Constitución #50, Col. Escandón C.P. 11800, México, D.F. Tel. 5273 1991 Fax. 5273 3431 Correo electrónico: normas@mail.onncce.org.mx Internet: http://www.onncce.org.mx PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN PARCIAL O TOTAL SIN AUTORIZACIÓN POR ESCRITO DEL ONNCCE
PROYECTO DE NORMA MEXICANA PROY-NMX-C-177-ONNCCE-2005 (Esta norma cancela y sustituye a la NMX-C-177-1997-ONNCCE) INDUSTRIA DE LA CONSTRUCCIÓN - CONCRETO - DETERMINACIÓN DEL TIEMPO DE FRAGUADO DE MEZCLAS DE CONCRETO, MEDIANTE LA RESISTENCIA A LA PENETRACIÓN BUILDING INDUSTRY - CONCRETE - DETERMINATION OF TIME OF SETTING OF CONCRETE MIXTURES BY PENETRATION RESISTANCE Organismo Nacional de normalización y Certificación de la Construcción y Edificación, S.C. Constitución #50, Col. Escandón C.P. 11800, México, D.F. Tel. 5273 1991 Fax. 5273 3431 Correo electrónico: normas@mail.onncce.org.mx Internet: http://www.onncce.org.mx PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN PARCIAL O TOTAL SIN AUTORIZACIÓN POR ESCRITO DEL ONNCCE COMITÉ TÉCNICO DE NORMALIZACIÓN DE MATERIALES COMPONENTES Y SISTEMAS ESTRUCTURALES CTN- 1 0. PREFACIO En la elaboración de esta norma, participaron las siguientes Empresas e Instituciones: ASOCIACIÓN MEXICANA DE LA INDUSTRIA DEL CONCRETO PREMEZCLADO A.C. (AMICPAC) ASOCIACIÓN NACIONAL DE LABORATORIOS INDEPENDIENTES AL SERVICIO DE LA CONSTRUCCIÓN, A.C. (ANALISEC) CEMEX CONCRETOS, S.A.DE C.V. CONCRETOS BAL DE ORIENTE CONCRETOS CRUZ AZUL, S.A. DE C.V. CONCRETOS KARYMA, S.A. DE C.V. DURO ROCK, S.A. DE C.V. HOLCIM APASCO S.A. DE C.V. INSPECTEC, SUPERVISION Y LABORATORIOS, S.A. DE C.V. INSTITUTO MEXICANO DEL CEMENTO Y DEL CONCRETO, A.C. KEMPRO DE MÉXICO, S.A. DE C.V. LABORATORIO DE CONTROL, S.A. DE C.V. LADEMAC, S.A. DE C.V. LANC, S.C./LABORATORIOS DE ALTO NIVEL EN CALIDAD LATINOAMERICANA DE CONCRETOS, S.A.. DE C.V. RESISTENCIAS SAN MARINO, S.A. DE C.V. SECRETARIA DE COMUNICACIONES Y TRANSPORTES DGST-SCT SECRETARIA DE OBRAS Y SERVICIOS GDF-SOS CONEPU TK INSTRUMENTACIONES ÍNDICE 0. PREFACIO... 1. OBJETIVO... 2. CAMPO DE APLICACIÓN... 3. REFERENCIAS... 4. DEFINICIONES... 4.1. Tiempo de fraguado inicial (límite de manejabilidad)... 4.2. Tiempo de fraguado final... 5. MATERIALES AUXILIARES... 6. EQUIPO, APARATOS Y/O INSTRUMENTOS... 6.1. Recipientes para los especímenes de mortero... 6.2. Equipo para efectuar la determinación de resistencia a la penetración (penetrómetro de mesa) 6.3. Varilla de compactación... 6.4. Pipeta... 6.5. Cronómetro... 6.6. Termómetro con rango de medición de 273 a 373 K (0 a 100 C)... 7. PREPARACIÓN Y ACONDICIONAMIENTO DE LAS MUESTRAS... 8. CONDICIONES AMBIENTALES... 9. PROCEDIMIENTO... PAGINA
9.1. Ensaye... 9.2. Penetración inicial... 9.3. Número de penetraciones... 10. CÁLCULO Y EXPRESIÓN DE LOS RESULTADOS... 11. PRECISIÓN... 12. INFORME DE LA PRUEBA... 13. BIBLIOGRAFIA... 14. CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES... A. APÉNDICE INFORMATIVO... A.1. Vigencia... 1. OBJETIVO Esta norma establece el método para la determinación del tiempo de fraguado de mezclas de concreto, con revenimiento mayor de cero, utilizando el mortero resultante de cribar la mezcla original por la malla 4.75 mm (No 4). 2. CAMPO DE APLICACIÓN Puede emplearse para determinar los efectos de variables, tales como temperatura, cemento, diseño de mezclas, aditivos modificadores del tiempo de fraguado y las características del endurecimiento del concreto. También puede emplearse para verificar el cumplimiento de especificaciones, en lo relativo al tiempo de fraguado. 3. REFERENCIAS Esta norma se complementa con las siguientes normas mexicanas en vigor: NMX-C-161-ONNCCE Industria de la construcción - Concreto fresco - Muestreo. 4. DEFINICIONES Para los efectos de esta norma se establecen las siguientes definiciones: 4.1. Tiempo de fraguado inicial Es el tiempo que transcurre, a partir del momento del contacto inicial del cemento con el agua, hasta que el mortero obtenido por el cribado del concreto presenta una resistencia a la penetración de 3,4 Mpa (35 kgf/cm 2 ). 4.2. Tiempo de fraguado final Es el tiempo que transcurre, a partir del momento que el cemento entra en contacto con el agua, hasta que el mortero obtenido por el cribado del concreto presenta una resistencia a la penetración de 27,5 Mpa (280 kgf/cm 2 ). 5. MATERIALES AUXILIARES Franela Espátula Estopa Guantes de hule 6. EQUIPO, APARATOS Y/O INSTRUMENTOS 6.1. Recipientes para los especímenes de mortero Deben ser metalicos, rígidos, estancos, no absorbentes, de sección transversal circular o rectangular con dimensión mínima de 150 mm y altura de por lo menos 150 mm, sin aceitar, para permitir que en la superficie del mortero se puedan efectuar 10 penetraciones, sin que haya alteración entre ellas.
6.2. Equipo para efectuar la determinación de resistencia a la penetración (penetrómetro de mesa) Debe ser un aparato equipado con resorte, sistema hidráulico o mecánico con capacidad mínima de 5,9 MPa (60 kgf) y una precisión mínima de 0,098 MPa (1 kgf). Se debe disponer de agujas removibles con las siguientes áreas de contacto: 6,45 cm 2 ; 3,23 cm 2 ; 1,61 cm 2 ; 0,65 cm 2 ; 0,32 cm 2 y 0,16 cm 2. que corresponde respectivamente a 1, ½, ¼, 1/10, 1/20, 1/40 de una pulgada cuadrada. Cada uno de los vástagos de las agujas debe tener una marca periférica a una distancia de 25 mm de la superficie de apoyo. La longitud de la aguja con área de 16 mm 2 no debe ser mayor 90 mm, con el objeto de reducir la posibilidad de que se flexione durante la carga. 6. 3. Varilla de compactación Debe ser lisa, de sección circular, de acero, recta de 16 + 1,5 mm de diámetro y 600 + 30 mm de longitud, cuando menos con uno de los extremos semiesférico, del mismo diámetro. 6.4. Pipeta 6.5. Cronómetro 6.6. Termómetro De inmersión parcial con rango de medición de -10 a 50 C con aproximación a 1ªC 6.7. Mazo de neopreno De 0,4 a 0,8 kg con mango de madera 6.8. Charola De material no absorbente, ni reactivo. 6.9. Malla Con aberturas de 4,75 mm (No.4) 6.10. Cucharon 7. PREPARACIÓN Y ACONDICIONAMIENTO DE LA MUESTRA La muestra se obtiene de acuerdo con lo indicado en la NMX-C-161. De la muestra de concreto obtenida, se separa todo el mortero, cribándolo por la malla, en una charola, con volumen suficiente para llenar los moldes de prueba a una altura de 140 mm. El mortero se mezcla a mano en el recipiente y se coloca dentro de los moldes en una capa y se compacta mediante varillado, el cual se efectúa haciendo penetrar la varilla por el extremo redondeado sobre el mortero una vez cada 60 mm 2 del área expuesta del espécimen y se distribuyen las penetraciones uniformemente sobre la superficie expuesta. Una vez terminada la compactación, se golpean ligeramente las paredes del recipiente con el mazo, a fin de eliminar los vacíos que haya dejado la varilla y nivelar la superficie libre del mortero; después de la preparación completa del espécimen colocándole una tela humeda, La superficie del mortero debe quedar aproximadamente 10 mm abajo del borde superior del recipiente, para dejar espacio para que el agua de sangrado que permita ser eliminada evitando el contacto entre la superficie del mortero y la tela humeda. 8. CONDICIONES AMBIENTALES Se efectua la prueba a la temperatura que prevalezca en el lugar, manteniendo los especimenes cubiertos con una tela húmeda durante todo el tiempo de la prueba, excepto en el momento de remover el agua de sangrado o al efectuar las penetraciónes.
En condiciones de laboratorio, la temperatura de almacenamiento de los especimenes debe encontrarse ente 20 a 25 C, o según lo especifique el usuario. En condiciones de campo, el almacenamiento se efectua a la temperatura que prevalezca en el lugar, manteniendo los especimenes cubiertos con una tela húmeda durante todo el tiempo de la prueba, excepto en el momento de remover el agua de sangrado o al efectuar las penetraciónes. 9. PROCEDIMIENTO Antes de efectuar cada penetración, se elimina el agua de sangrado de la superficie de los especímenes con la pipeta o con un accesorio adecuado. Para facilitar la recolección del agua de sangrado, se inclina ligeramente el espécimen (aproximadamente 10 con respecto a la horizontal), por 2 min. 9.1. Ensaye Se le coloca al penetrómetro una aguja del diámetro adecuado, de acuerdo al grado de endurecimiento del mortero y se pone en contacto la superficie de apoyo de la aguja con la del mortero. Gradualmente y en forma uniforme, se aplica una fuerza vertical hacia abajo hasta que la aguja penetre a una profundidad de 25 mm, correspondiente a la marca grabada en la aguja. El tiempo requerido para la penetración de los 25 mm aplicando una fuerza vertical debe ser aproximadamente de 10 s, Se registra la fuerza requerida y el tiempo de aplicación de la penetración, medido como el periodo transcurrido entre el contacto inicial del cemento con el agua y el de la determinación de la resistencia a la penetración. Las penetraciones subsecuentes no deben efectuarse en áreas que hayan sido alteradas por penetraciones previas. La distancia libre entre las marcas hechas por cada aguja, debe ser de por lo menos 2 veces el diámetro de la aguja empleada, pero no menor de 15 mm. La distancia libre entre penetraciones y la pared del recipiente no debe ser menor de 25 mm. 9. 2. Penetración inicial Se debe hacer después 2 o 3 h. Las pruebas subsecuentes se pueden efectuar en intervalos de 1 h, hasta que el incremento en la resistencia de penetración indique si es conveniente efectuarlas en intervalos más cortos o más largos. 9.3. Número de penetraciones En cada prueba de endurecimiento se efectuan un mínimo de 6 determinaciones de resistencia de penetración y los intervalos entre estas deben ser tales que se obtenga una gráfica contìnua del tiempo de endurecimiento, como lo deben indicar los puntos igualmente espaciados. Se continúa la prueba hasta que se alcance una resistencia a la penetración de cuando menos 27,5 MPA (280 kgf/cm²). Se considera que el fraguado inicial se produce cuendo al penetrar se obtiene una resistencia de 3.5 MPa (35 kg/cm 2 ) y que el fraguado final se produce cuendo se obtiene una resistencia de 27.5 MPa (280 kg/cm 2 ). 10. CÁLCULO Y EXPRESIÓN DE LOS RESULTADOS La resistencia a la penetración es el promedio de 3 ó más determinaciones en MPa (kgf/cm²), que es el cociente de la fuerza requerida para alcanzar una penetración de 25 mm de la aguja entre el área de la superficie de contacto de la misma. donde: F Ri = A Ri : Resistencia a la penetración en MPa (kgf/cm²) F : La fuerza requerida para penetración de 25 mm A : El área de contacto de la aguja (cm²)
R = ΣRi N donde: R : La resistencia a la penetración promedio en MPa (kgf/cm²) N : El número de muestra (ensayes) ΣRi : La suma de los ensayes individuales 11. PRECISIÓN El coeficiente de variación para un solo laboratorista en tres determinaciones hechas en dias separados de una misma dosificación es de 7.1% El rango de resultados obtenidos en tres determinaciones hechas en dias separados por diferentes laboratoristas con aparatos, materiales y condiciones ambientales similares, no bede exceder el 23% con respecto al promedio. El coeficiente de variación para el promedio de pruebas multiboratorio en tres determinaciones hechas en dias separados de una misma dosificación es de 5.2% El rango de resultados obtenidos en tres determinaciones hechas en dias separados por dos diferentes laboratorios con aparatos, materiales y condiciones ambientales similares, no bede exceder el 15% con respecto al promedio. 12. INFORME DE LA PRUEBA El informe debe incluir los siguientes datos. a) Tipo de cemento y proporcionamiento, propiedades físicas de los agregados y la relación agua-cemento. b) Designación, naturaleza y porcentaje de cualquier adición o aditivo empleado. c) Contenido de aire en el concreto fresco y método empleado en su determinación, (cuando se emplea aditivo inclusor de aire). d) Revenimiento. e) Temperatura del mortero después de haber sido cribado. f) Temperatura ambiente durante el periodo de prueba. g) Fecha de la prueba. h) Gráficas de resistencia a la penetración-tiempo, para cada variable y condición del concreto; los resultados para cada una de las 3 ó más pruebas de tiempo de endurecimiento deben ser anotados por separado, indicando la resistencia de penetración, en MPa (kgf/cm²), como ordenadas y el tiempo transcurrido en horas y minutos como las abscisas; en donde para graficar adecuadamente la posición de las coordenadas correspondientes a 3.5 MPa (35 kgf/cm²) y 1 h se debe tener una longitud libre de por lo menos 10 mm. 13. BIBLIOGRAFÍA ASTM-C-403-99 Standard Method of Test for time of setting of concrete mixtures by penetration resistance. NOM-008-SCFI-2002 Sistema General de Unidades de Medida NMX-Z-013-SCFI-1977 Guía parala redacción y presentación de las normas mexicanas NMX-C-251-1997-ONNCCE "Industria de la Construcción - Concreto - Terminologia" 14. CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES Esta norma no coincide con ninguna norma internacional por no existir referencia alguna en el momento de su elaboración A. APÉNDICE INFORMATIVO A.1. Vigencia
La presente norma mexicana entrará en vigor a los sesenta días naturales siguientes de su declaratoria de vigencia publicada en el Diario Oficial de la Federación por parte de la Secretaría de Economía (SE).