"C O N T I N Ú A"

NORMA COGUANOR

TÉCNICA NTG 41003 h5

GUATEMALTECA Título

Método de ensayo. Determinación de la resistencia a la flexión de morteros de cemento hidráulico. Correspondencia

Esta norma nacional COGUANOR, se basa en la Norma ASTM C 348-14 Standard

Test Method for Flexural Strength of Hydraulic-Cement Mortars, Copyright ASTM

International. Se tradujo y reimprimió de conformidad con el acuerdo de licencia de

ASTM International.

Observaciones

Aprobado: 2019-01-25

Comisión Guatemalteca de Normas Ministerio de Economía

Calzada Atanasio Tzul 27-32 zona 12 Tel (502) 2447 2600 Info-coguanor@dsnc.gt http://www.mineco.gob.gt

Referencia ICS 91.100.10

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Prólogo COGUANOR La Comisión Guatemalteca de Normas (COGUANOR) es el Organismo Nacional de Normalización, creada por el Decreto No. 1523 del Congreso de la República del 05 de mayo de 1962. Sus funciones están definidas en el marco de la Ley del Sistema Nacional de la Calidad, Decreto 78-2005 del Congreso de la República. COGUANOR es una entidad adscrita al Ministerio de Economía, su principal misión es proporcionar soporte técnico a los sectores público y privado por medio de la actividad de normalización. COGUANOR, preocupada por el desarrollo de la actividad productiva de bienes y servicios en el país, ha armonizado las normas internacionales. El estudio de esta norma, fue realizado a través del Comité Técnico de Normalización de Cemento (CTN Cemento), con la participación de:

Ing. Víctor Flores Global Cement Guatemala

Ing. Estuardo Palencia Proquality

Ing. Roberto Carlos Arango Pisos Casa Blanca, S.A.

Ing. Sergio Sevilla Prefabricados Cifa

Ing. Rolando Morgan Sagastume Instituto del Cemento y del Concreto de Guatemala (ICCG)

Ing. Xiomara Sapón Roldán Coordinadora de Comité

Ing. Luis Alvarez Valencia Instituto del Cemento y del Concreto de Guatemala (ICCG)

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Ing. Dilma Yanet Mejicanos Jol Centro de Investigaciones de Ingeniería (CII-USAC)

Eder Ivan Cano Salazar Centro de Investigaciones de Ingeniería (CII-USAC)

Ing. Roberto Díaz Durán Cementos Progreso, S.A. CETEC

Ing. Kenneth Alejandro Molina Escobar Independiente

Arq. Rodolfo Gándara Universidad Galileo

Lic. Erick Humberto Dardón Castillo Pegamorteros de Guatemala, S.A. (Cemix de Centroamérica)

Ing. Héctor Herrera COGUANOR

Ing. Francisco Javier Quiñonez Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONCYT) Comisión de Construcción

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Índice

Título Página

1 Objeto……………………………………………………………………… 5

2 Documentos para consulta……………………………………………… 5

3 Resumen del método de ensayo……………………………………….. 6

4 Significado y uso…………………………………………………………. 6

5 Equipo…………………………………………………………………….. 6

6 Materiales………………………………………………………………… 10

7 Número de especímenes………………………………………………. 10

8 Preparación de los moldes para especímenes………………………. 11

9 Procedimiento……………………………………………………………. 11

10 Cálculo……………………………………………………………………… 13

11 Especímenes defectuosos y reensayos……………………………….. 14

12 Precisión y sesgo………………………………………………………… 14

13 Palabras clave……………………………………………………………. 14

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1. Objeto

1.1. Este método de ensayo cubre la determinación de la resistencia a la flexión de los morteros de cemento hidráulico. 1.2. Los valores indicados en unidades SI deben considerarse como el estándar. No se incluyen otras unidades de medida en esta norma. 1.3. Los valores en unidades SI se obtendrán por medición o por conversión apropiada, utilizando las reglas para conversión y redondeo proporcionadas en la norma IEEE / ASTM SI 10, de mediciones realizadas en otras unidades. 1.4. Esta norma no pretende abordar todos los problemas de seguridad, si los hay, asociados con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer prácticas de seguridad y salud apropiadas y determinar la aplicabilidad de las limitaciones regulatorias antes de su uso. (Advertencia: Las mezclas frescas a base de cementos hidráulicos son cáusticas y pueden causar quemaduras químicas en la piel y los tejidos tras exposiciones prolongadas).

1.5. Esta norma nacional COGUANOR, se basa en la Norma ASTM C 348-14 Standard Test Method for Flexural Strength of Hydraulic-Cement Mortars, Copyright ASTM International. Se tradujo y reimprimió de conformidad con el acuerdo de licencia de ASTM International.

2. Documentos para consulta

2.1. Normas COGUANOR1

NTG 41002 (ASTM C305)

Práctica para la mezcla mecánica de pastas de cemento hidráulico y morteros de consistencia plástica.

NTG 41003 h4 (ASTM C109)

Método de ensayo. Determinación de la resistencia a la compresión de mortero de cemento hidráulico usando especímenes cúbicos de 50 mm (2 pulgadas) de lado.

NTG 41003 h13 (ASTM C1437)

Método de ensayo. Determinación del flujo en morteros de cemento hidráulico.

NTG 41011 (ASTM C230)

Mesa de flujo para uso en ensayos de cemento hidráulico. Especificación.

NTG 41043 (ASTM C1005)

Masas de referencia y dispositivos para determinar la masa y el volumen para uso en los ensayos físicos de los cementos hidráulicos. Especificaciones.

1 Las normas NTG pueden consultarse en la Comisión Guatemalteca de Normas COGUANOR Calzada Atanasio Tzul 27-32 zona 12, Guatemala.

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NTG 41080 (ASTM C670)

Práctica estándar para preparar las declaraciones de precisión y sesgo en los métodos de ensayo de materiales de construcción.

2.2. Normas ASTM2

ASTM C349 Método de ensayo para la determinación de la resistencia a la compresión de morteros de cemento hidráulico (Usando porciones de prismas ensayados a flexión).

ASTM C778 Especificación para arena estándar.

IEEE/ASTM SI10 Estándar para el uso del sistema internacional de unidades (SI): El sistema métrico moderno.

3. Resumen del método de ensayo 3.1. El mortero de ensayo utilizado consta de 1 parte de cemento y 2.75 partes de arena estándar, proporción por masa. Los cementos Portland con aire incluido se mezclan a proporciones específicas de agua-cemento. El contenido de agua de otros cementos es suficiente para obtener un flujo de 110 ± 5% con 25 golpes de la mesa de flujo. Los prismas de ensayo de 40 x 40 x 160 mm, se moldean apisonándolos en dos capas. Los prismas se curan un día en los moldes y se desmoldan hasta que se ensayen aplicando una carga en el punto central. 4. Significado y uso

4.1. Este método de ensayo proporciona un medio para determinar la resistencia a la flexión de los morteros de cemento hidráulico. Las porciones de los prismas de mortero analizados a flexión de acuerdo con este método de ensayo se pueden usar para determinar la resistencia a la compresión de acuerdo con el método de ensayo ASTM C349. 5. Equipo 5.1. Pesos, dispositivos de pesaje y lentes con graduación, deberán cumplir con los requisitos de la norma NTG 41043 (ASTM C1005-10). La balanza debe evaluarse con precisión y exactitud a 2000 g. 5.2. Mezclador, tazón y espátula, un mezclador mecánico accionado eléctricamente, del tipo que incluye la espátula y recipiente para mezclar, como se especifica en la sección de aparatos de la norma NTG 41002 (ASTM C305).

2 Las normas ASTM pueden ser consultadas en www.astm.org o service@astm.org

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5.3. La mesa de flujo y el molde de flujo, deberán cumplir con la norma NTG 41011 (ASTM C230). 5.4. Moldes para especímenes: Los moldes para los especímenes deben tener tres compartimentos de 40 x 40 x 160 mm cada uno y deben diseñarse de modo que las muestras se moldeen con sus ejes longitudinales en posición horizontal. Los moldes deben estar hechos de un metal duro, resistente al ataque del mortero de cemento y con una dureza Rockwell no inferior a HRB 55. Las partes de los moldes deben coincidir y cuando se ensamblan deben ser herméticas y mantenerse juntas. Los lados de los moldes deben ser lo suficientemente rígidos para evitar la extensión o pandeo. Las caras interiores de los moldes deben ser planas con una variación permisible en cualquier línea de 50 mm en una superficie, de 0.03 mm para moldes nuevos y 0.05 mm para moldes en uso. La distancia entre los lados opuestos será de 40 ± 0.13 mm para los moldes nuevos y de 40 ± 0.3 mm para los moldes en uso. La altura de los moldes debe ser de 40 mm con variaciones permisibles de + 0.25 y - 0.15 mm para moldes nuevos y de + 0.25 y - 0.40 mm para moldes en uso. La longitud interior de los moldes debe ser de 160 ± 2.5 mm. El ángulo entre las caras interiores adyacentes y los planos superior e inferior del molde debe ser de 90 ± 0.5 °, medido en puntos ligeramente separados de las intersecciones de las caras. La placa de base debe tener aproximadamente 10 mm de espesor y debe tener una superficie plana de 200 por 180 mm con una variación permisible en cualquier línea de 50 mm en la superficie de 0.03 mm. 5.5. Apisonador: El apisonador (Ver figura 1) debe estar hecho de material no absorbente, no abrasivo, como un compuesto de hule que tenga una dureza Shore A durómetro de 80 ± 10, o madera de roble sazonada no absorbente por inmersión durante 15 minutos en parafina a aproximadamente 200 ° C. La cara del apisonador debe ser de 22 x 85 mm.

Figura 1. Dimensiones del apisonador

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5.6. Guía de apisonamiento: La guía para apisonar (Ver figura 2) debe estar hecha de metal (Como latón de dureza Rockwell no inferior a HRB 55) resistente al ataque del mortero de cemento. Debe quedar plana sobre el molde y no debe sobresalir de ningún borde interior más de 0.40 mm. La altura de la guía será de 25 mm. Figura 2. Accesorio para la guía de apisonamiento

5.7. Llana: Debe tener una hoja de acero de 115 x 250 mm de longitud, con bordes rectos.

5.8. Aparato para el ensayo de flexión: El método de carga de punto central se usará para realizar ensayos de flexión en los especímenes. El dispositivo utilizado debe estar diseñado de modo que las fuerzas aplicadas a la muestra sean verticales y se apliquen sin excentricidad. En la figura 3 se muestra un dispositivo que cumple este propósito, para su uso en una máquina de ensayo a compresión. El aparato para realizar ensayos de flexión a especímenes de mortero debe incorporar los siguientes principios:

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5.8.1. La distancia entre soportes y puntos de aplicación de carga debe permanecer constante. 5.8.2. La carga se aplicará normalmente a la superficie del espécimen y de tal manera que se evite toda excentricidad en la carga. 5.8.3. La dirección de las reacciones debe ser paralela a la dirección de la carga aplicada en todo momento durante el ensayo. 5.8.4. La carga se debe aplicar a una velocidad uniforme, de manera que se evite el impacto.

5.9. Máquina de ensayo a compresión: La máquina de ensayo a compresión utilizada con el dispositivo de ensayo de flexión, como se muestra en la figura 3, debe ser del tipo hidráulico y cumplir los requisitos señalados en la norma NTG 41003 h4 (ASTM C109). Figura 3. Accesorios especiales para adaptar una máquina de ensayo a compresión para ensayar especímenes prismáticos de 40 x 40 x 160 mm

Placa de base y soportes de borde

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Componente de carga de punto central

Nota 1. La mayoría de las máquinas de compresión hidráulica diseñadas para romper cubos de 50 mm tienen una superficie de apoyo inferior de diámetro relativamente pequeño centrada directamente debajo de la cabeza esférica superior, sobre la cual se ajustan pedestales con las alturas apropiadas para romper cubos de 50 mm (2 pulg) y cilindros de 50 x 100 mm (2 x 4 pulg) o de 75 x 150 mm (3 x 6 pulg). La placa de base del aparato de ensayo de flexión que se muestra en la figura 3 está diseñada para apoyarse sobre el pedestal inferior destinado a ensayar especímenes de 75 x 150 mm (3 x 6 pulg). Nota 2. En ausencia de disposiciones de auto centrado en máquinas con grandes superficies inferiores de apoyo, el centro de esta superficie directamente debajo del centro de la cabeza con base esférica superior debe ubicarse con precisión. Se debe marcar un círculo o círculos concéntricos de diámetros apropiados en la superficie de apoyo inferior alrededor de este punto. Se obtendrá un pedestal cilíndrico de diámetro y altura apropiados. Las caras finales del pedestal deben ser planas y paralelas y estar a 90° del eje del cilindro. La cara superior tendrá un diámetro de 77.5 mm.

6. Materiales 6.1. Arena estándar graduada 6.1.1. La arena utilizada para hacer las muestras de ensayo debe ser arena de sílice natural y cumplir con la norma ASTM C778. 7. Número de especímenes 7.1. Se deben hacer tres o más especímenes para cada período de ensayo especificado.

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8. Preparación de moldes para especímenes 8.1. Prepare los moldes para especímenes según lo establecido en la norma NTG 41003 h4 (ASTM C109). 9. Procedimiento 9.1. Proporción, consistencia y mezcla de los morteros: La dosificación, la consistencia y la mezcla del mortero estándar deben estar de acuerdo con la norma NTG 41003 h4 (ASTM C109) 9.2. Determinación del flujo: El flujo se determinará de acuerdo con la norma NTG 41003 h13 (ASTM C1437). 9.3. Moldeo de especímenes para ensayo: 9.3.1. Inmediatamente después de completar el ensayo de flujo, devuelva el mortero de la mesa de flujo al recipiente de mezcla. Raspe rápidamente el mortero que puede haberse acumulado en el lado del tazón y luego vuelva a mezclar toda la porción de mortero durante 15 segundos a velocidad media. Una vez finalizada la mezcla, para eliminar el mortero en la espátula de mezcla debe sacudirla dentro del recipiente.

9.3.2. Cuando se debe duplicar inmediatamente una amasada para especímenes adicionales, se puede omitir el ensayo de flujo y se puede permitir que el mortero permanezca en el recipiente de mezcla durante 90 segundos sin cubrir. Durante los últimos 15 segundos de este intervalo, raspe rápidamente el mortero que puede haberse acumulado en el costado del tazón. Luego remezclar durante 15 segundos a velocidad media.

9.3.3. Comience a moldear los especímenes dentro de un tiempo total transcurrido de no más de 2 minutos y 30 segundos después de completar la mezcla original de la porción de mortero.

9.3.4. Distribuya uniformemente una capa de mortero de aproximadamente 20 mm de espesor en cada uno de los tres moldes con la guía de manipulación en su lugar. Luego, compacte el mortero en cada molde con doce golpes del apisonador, aplicado en tres rondas de cuatro golpes cada uno, como se muestra en la figura 4. Complete los doce golpes en aproximadamente 15 segundos. Para cada golpe, sujete la cara del apisonador en posición horizontal unos 25 mm por encima del nivel del mortero y luego empuje directamente hacia abajo con la suficiente fuerza para extraer una pequeña cantidad de mortero de debajo de la superficie de apisonamiento. Rellene los moldes con mortero que se distribuirá uniformemente y se apisonará de la misma manera que la capa inferior. Luego retire la guía de manipulación y alise los especímenes con el lado plano de la espátula (Con el borde de ataque ligeramente levantado) una vez a lo largo de los moldes. Corte el mortero al ras con el borde recto de la espátula (Que se mantiene casi perpendicular a los moldes) y con la parte superior de los moldes, con un movimiento de aserrado en toda la longitud de los moldes. Después de la operación de

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corte, repare los rayones o fisuras en las superficies superiores y luego haga que las superficies de los especímenes se nivelen con dos o tres trazos suaves longitudinales de la espátula mantenidos con el borde delantero ligeramente levantado. Figura 4. Orden de apisonamiento en el moldeo de especímenes (tres rondas).

9.4. Almacenamiento de especímenes de ensayo: Almacene los especímenes de ensayo de acuerdo con la norma NTG 41003 h4 (ASTM C109). 9.5. Determinación de la resistencia a la flexión: 9.5.1. Ensayar los especímenes inmediatamente después de retirarlos del gabinete húmedo en el caso de muestras de 24 horas y del agua de almacenamiento en el caso de todos los demás especímenes. Todos los especímenes para una edad de ensayo determinada deben ensayarse dentro de la tolerancia permisible descrita a continuación en el cuadro 1. Cuadro1. Tolerancias permitidas para ensayos de los especímenes.

Cuando las partes de los prismas se ensayan como cubos modificados de acuerdo con la norma ASTM C349, pruebe los prismas con la suficiente anticipación para que los cubos modificados también se rompan dentro de las tolerancias anteriores. Si se extrae más de un espécimen a la vez del gabinete húmedo para el ensayo de 24 horas, cubra estas muestras con plástico impermeable hasta el momento del ensayo. Para

Edad de ensayo Tolerancias permitidas (Horas)

24 horas ± 1/2

3 días ± 1

7 días ± 3

28 días ± 12

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especímenes más antiguos, si se extrae más de una muestra a la vez del agua de almacenamiento para el ensayo, colóquelos en agua a una temperatura de 23 ± 2.0 °C y con suficiente profundidad para sumergir completamente cada muestra hasta el momento del ensayo. Nota 3. La resistencia a la flexión de los prismas se ve afectada rápidamente por el secado, lo que produce tensión en la superficie de los especímenes y produce bajas resistencias. Por lo tanto, las muestras para el ensayo a las 24 horas deben retirarse de los moldes, preferiblemente a esa edad, y analizarse inmediatamente. Si hay un retraso en el ensayo, las muestras se envolverán en plástico impermeable y se colocarán en el gabinete húmedo hasta inmediatamente antes del ensayo. Después de romperse, vuelva a envolver en plástico hasta que se realicen los ensayos de compresión.

9.5.2. Seque cada prisma a una condición de superficie seca y retire los granos de arena sueltos o incrustaciones de las caras que estarán en contacto con las superficies de apoyo en los puntos de soporte y de la aplicación de carga. Verifique la planicidad de estas caras utilizando una regla, si hay una curvatura apreciable, desgaste la cara o caras hasta obtener superficies planas o deseche la muestra. Los trapos utilizados para limpiar las muestras de 24 horas deben estar ligeramente húmedos. 9.5.3. Centre el pedestal en la placa base de la máquina directamente debajo del centro del cabezal esférico superior, coloque la placa de apoyo y el soporte de montaje de borde en el pedestal. Conecte el dispositivo de carga central a la cabeza esférica. Gire el espécimen de lado con respecto a su posición como fue moldeado y colóquelo sobre los soportes del dispositivo de ensayo. La línea central longitudinal del espécimen se colocará directamente sobre el punto medio de ambos soportes. Ajuste el dispositivo de carga del punto central de modo que su borde de apoyo esté exactamente en ángulo recto con la longitud del prisma y paralelo a su cara superior cuando se coloque, con el centro del borde de apoyo directamente por encima de la línea central del prisma y al centro de la longitud del tramo. Asegúrese de que el contacto entre la muestra y el borde de carga sea continuo cuando se aplica la carga. Aplique la carga a una tasa de 2,640 ± 110 N que se indicará con una precisión de ± 1 % en un dial graduado en incrementos de no más de 44 N. Estime la carga máxima total a los 22 N más cercana. 10. Cálculo 10.1. Registre la carga máxima total indicada por la máquina de ensayo y calcule la resistencia a la flexión (Para el tamaño particular de la muestra y las condiciones del ensayo aquí descritas) en MPa de la siguiente manera:

Sf = 0.0028 P Donde Sf = Resistencia a la flexión en MPa (Mega pascales). P = Carga máxima total en N (Newtons).

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11. Especímenes defectuosos y reensayos 11.1. Los especímenes de ensayo que son evidentemente defectuosos o que resultan en resistencias que difieren en más del 10% del valor promedio de todos los especímenes de ensayo hechos de la misma muestra y analizados en el mismo período no se considerarán para determinar la resistencia a la flexión. Después de descartar especímenes o valores de resistencia, si quedan menos de dos valores de resistencia para determinar la resistencia a la flexión en un período determinado, se realizará un nuevo ensayo. 12. Precisión y sesgo 12.1. Precisión 12.1.1. Las siguientes declaraciones de precisión son aplicables cuando el resultado de un ensayo es el promedio de los ensayos de resistencia a la flexión de tres prismas moldeados a partir de una sola amasada de mortero y ensayados a la misma edad. 12.1.1.1. Precisión multilaboratorio: Se ha encontrado que el coeficiente de variación multilaboratorio es de 8.4 % por lo tanto, los resultados de los ensayos realizados correctamente de amasadas individuales por dos laboratorios diferentes no deben diferir en más del 23.8 % de su promedio. Nota 4. Estos números representan respectivamente los límites (1s %) y (d2s %) como se describe en la norma NTG 41080 (ASTM C670). 12.1.1.2. Precisión de un solo laboratorio: Se ha encontrado que el coeficiente de variación de un solo laboratorio es del 5.1% por lo tanto, los resultados de dos ensayos realizados adecuadamente de las amasadas individuales de mortero hechos con los mismos materiales, ya sea el mismo día o dentro de la misma semana, no deben diferir entre sí en más del 14.4 % de su promedio (Ver nota 4). 12.2. Sesgo: No se hace ninguna declaración sobre el sesgo ya que no hay un material de referencia aceptado que sea adecuado para determinar el sesgo de este método de ensayo.

13. Palabras clave 13.1. Resistencia a la compresión, resistencia a la flexión, mortero de cemento hidráulico, resistencia del cemento hidráulico, resistencia del mortero, resistencia.

Para obtener información adicional sobre los detalles de los métodos de ensayo de cemento, puede referirse al "Manual de Ensayos de Cemento", que aparece en el libro anual de Normas ASTM, Vol. 04.01.

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