CONTRACCIÓN POR SECADO DE MORTEROS DE CEMENTO PORTLAND

I.N.V. E – 326 – 07

1 OBJETO 1.1 Este método de la prueba cubre la determinación del cambio en la longitud al

secar barras de mortero elaboradas con cemento hidráulico y arena de gradación normalizada.

1.2 Los valores se deben expresar en unidades SI. Los valores dados en paréntesis tienen

únicamente carácter informativo.

1.3 Esta norma no considera los problemas de seguridad asociados con su uso. Es responsabilidad de quien la emplee establecer prácticas apropiadas de seguridad y salubridad y determinar la aplicación de limitaciones regulatorias antes de su empleo.

2 TERMINOLOGÍA

Contracción por secado – Se define como la disminución en la longitud del espécimen de ensayo, medida a lo largo del eje longitudinal, donde la disminución es causada por cualquier otro factor que no sean cargas externamente aplicadas, bajo condiciones de temperatura, humedad relativa y rata de evaporación establecidas para el ambiente. El término incluye el efecto neto de la variedad de fenómenos que tienden a ocasionar tanto aumentos como disminuciones en la longitud, durante el período en el cual el espécimen de ensayo en consideración se encuentra almacenado en el ambiente especificado y en el cual un número de procesos, incluyendo la hidratación de los componentes del cemento, se presentan a una variedad de ratas.

3 USO Y SIGNIFICADO

3.1 Este método de ensayo establece unas condiciones ambientales seleccionadas de temperatura, de humedad relativa y de rata de evaporación a las que se someterá durante un tiempo especificado un espécimen del mortero de composición establecida. El cambio en la longitud producido bajo las condiciones normalizadas es determinado y designado como contracción por secado.

3.2 La contracción por secado, según se determina en esta norma, tiene una

relación lineal con la contracción del concreto hecho con el mismo cemento y expuesto a las mismas condiciones de secado. Así, este método puede ser usado cuando se desee obtener información del efecto producido por el cemento hidráulico sobre la contracción por secado del concreto elaborado con dicho cemento.

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4 EQUIPO

4.1 Dispositivos para determinar masas – Los dispositivos debe n estar conforme a la norma INV E – 304 "Expansión del cemento en el autoclave".

4.2 Probetas de vid rio graduadas – Probetas graduadas de capacidades

convenientes conformes con las especificaciones de la norma INV E – 304.

4.3 Moldes – Los moldes para elaborar los especimenes de prueba tendrán uno o dos compartimientos, y se construirán como se indica en la Figura 1. Deberán tener 25 por 25 por 285 mm (1” x 1” x 11 1/4”). Los prismas deben tener la longitud efectiva calibrada de 250 mm. Los moldes deben estar de acuerdo con la norma INV E – 304.

En algunas pruebas rutinarias se permiten especimenes de 25 mm x 25mm x 160 mm (1” x 1” x 61.4”) con una longitud efectiva calibrada de 125 mm (5”), pero en caso de disputa, los resultados que se obtienen con los especímenes de 250 mm (10”) de longitud efectiva gobernaran la discusión.

4.4 Palustre – La paleta debe te ner una hoja de acero recta y afilada de 100 a 150

mm (4 a 6”) de longitud.

4.5 Apisonador – Deberá ser hecho con un material no absorbente y no abrasivo, como caucho de dureza media o madera de roble con propiedad de no absorción lograda mediante inmersión en parafina a 200° C (392° F). Deberá tener una sección transversal de 13 x 25 mm (1/2” x 1") y una longitud de 150 mm (6"), aproximadamente. Su cara apisonadora deberá ser plana y perpendicular a su eje longitudinal.

4.6 Dispositivo para desmoldar – Disposit ivo construido de forma adecuada para

extraer los especímenes de los moldes.

4.7 Comparador de longitudes – Para determinar el cambio de longitud de los especímenes, se deberá diseñar un comparador de longitudes de tamaño del espécimen empleado y se deben acondicionar con los medios para asegurar un contacto positivo con los topes de medida y para la conveniente y rápida lectura del comparador. El comparador para determinar los cambios de longitud de especímenes producidos en los moldes mostrados en la Figura 1 estará previsto de un micrómetro del dial u otro dispositivo de medición graduado para leer con una exactitud por lo menos de 0.002 mm para el rango de 0.02 mm, y con una exactitud de por lo menos 0.004 mm en rango de 0.200 mm.

5 TEMPERATURA Y HUMEDAD

5.1 Sala de trabajo – La temperatura ambiente de la sala de trabajo, así como de los materiales secos se deberá mantener entre 20 y 27.5° C (68° y 81.5° F). La humedad relativa deberá ser del 50%. La temperatura del agua de mezcla no deberá variar del valor de 23° C (73° F) en más de 2.0° C (3° F).

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Figura 1. Moldes (unidades SI)

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5.2 Cámara húmeda – Debe tener las dimensiones adecuadas para que las muestras se puedan almacenar con facilidad. Además, se debe mantener a una temperatura de 23° ± 2.0° C (73° ± 3° F) y a una humedad relativa no menor de 90%.

5.3 Cuarto de secado y controles – Un cuarto de secado con bastidores apropiados

se deberá proporcionar para almacenar los especímenes al aire. Los bastidores deberán ser diseñados de tal forma que permitan la circulación libre del aire alrededor de los especímenes, exceptuando en el sitio de los soportes. Los especímenes deberán estar situados con respecto a las paredes del cuarto o a cualquier otra obstrucción, de tal manera que no se restrinja la circulación de aire en el espacio entre ellos. Los soportes deberán ser horizontales y se deberán componer de dos miembros no absorbentes con una altura no mayor de 25 mm (1") y un ancho de no más de 6 mm (1/4"). Se deberá hacer circular aire acondicionado hacia adentro y hacia afuera del cuarto de forma tal, que la rata de evaporación especificada sea lograda sobre cada uno de los especimenes.

El aire dentro del cuarto se deberá mantener a una temperatura de 23.0° ± 2.0° C (73° ± 3° F) y una humedad relativa de 50 ± 4% . La rata de evaporación deberá ser de 7 ± 30 ml/24 h medida con un atmómetro o de 13 ± 5 ml/24h medida con un beaker tipo Griffin de 400 ml, de bajo tamaño, que esté lleno hasta 20 mm (3/4") por debajo de su borde superior. La rata de evaporación se medirá a diario, mediante el uso del atmómetro o por la pérdida de agua del frasco Griffin. (Para mayores detalles referirse a la norma ASTM C-157/99).

6 GRADACIÓN DE LA ARENA

La arena normal debe tener la gradación de acuerdo con la norma INV E – 323.

7 NUMERO DE ESPECÍMENES

Se deben hacer al menos cuatro (4) especímenes de ensayo en total (Nota 1).

Nota 1.- Aunque el conjunto de especímenes de ensayos se puede conformar de cuatro (4) especímenes hechos con mortero de una sola bachada, es preferible hacer do ce (12) especímenes hechos de tres bachadas, elaborando cuatro especímenes de cada bachada y cada bachada hecha en un día distinto al de las otras.

8 PREPARACIÓN DE LOS ESPECÍMENES DE ENSAYO

8.1 Preparación de los moldes – Los moldes y los topes de medida se deben limpiar perfectamente; se arman los moldes y se recubren interiormente con una capa delgada de aceite mineral para que la muestra se pueda retirar con facilidad. Luego se colocan los topes en su sitio, cuidando que estén libres de aceite

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8.2 Preparación de la pasta de cemento – Una bachada de mortero deberá consistir de 750 g de cemento, 1500 g de arena gradada y una cantidad de agua suficiente para producir un flujo de 110 ± 5% (norma INV E – 325). La arena gradada deber á ser como se especifica en la norma INV E - 323. El mezclado se deberá hacer según la norma INV E – 321.

8.3 Llenado de moldes – Se debe colocar el mortero en el molde, aproximadamente

en dos capas iguales. Se compacta cada capa con el pisón. Se debe cuidar de obtener una perfecta compactación en las esquinas, alrededor de los topes de medida y a lo largo de la superficie del molde. Se debe lograr una compactación uniforme. Después que la capa superior haya sido compactada, se enrasa el mortero con la parte superior del molde y se alisa la superficie con algunos golpes de palustre. Inmediatamente después de terminado el llenado de los moldes, se debe aflojar el dispositivo que sostiene los topes de medida en posición en cada extremo del molde, para prevenir cualquier restricción de la expansión inicial del espécimen por parte de los topes.

9 CURADO, ALMACENAMIENTO Y LECTURA EN LOS ESPECÍMENES DE

ENSAYO CON EL COMPARADOR DE LONGITUDES

9.1 Curado – Se cura el espécimen de ensayo en la cámara húmeda, teniendo cuidado de evitar los goteos o escurrimientos de agua. Se remueven los especímenes de los moldes, cuando se hayan cumplido 23 1/2 ± 1/2 horas después de la adición del agua al cemento en la operación de mezclado. Se curan en agua por un período de 48 horas. Al cumplir una edad de 72 ± 1 horas después de la adición del agua al cemento, se debe retirar del agua los especímenes, se secan con un trapo húmedo y se mide inmediatamente su longitud. En este paso del procedimiento se tiene la siguiente excepción.

Si la resistencia de los especimenes es insuficiente para remover el molde después de cumplidas 23 1/2 ± 1/2 horas, se curan en agua en el molde por 47 ± 1/2 horas . Después de este periodo se remueve el molde y se curan en agua por 24 horas. Se continúa con el procedimiento descrito en la Sección 9.1.

9.2 Almacenamiento – Inmediatamente después de la medición inicial tomada al

final del período de curado, se almacenan al aire los especímenes en el cuarto de secado por un período de 25 días. Cada espécimen deberá estar separado de cualquier otro o de cualquier sólido del cuarto de secado una distancia de por lo menos 25 mm (1"), en cualquier punto. Se deben tomar lecturas de longitud de los especímenes a los 4, 11, 18 y 25 días de almacenamiento al aire. Se toman las lecturas preferiblemente en un a mbiente con humedad relativa de 50 ± 4%, mientras se mantienen los especímenes a una temperatura de 23.0° ± 2.0° C (73° ± 3° F). Se debe tener especial cuidado en conservar la temperatura y la humedad dentro de las tolerancias y alrededor del promedio.

10 CÁLCULOS

10.1 Se calcula el cambio de longitud de cada espécimen y a cada edad de secado al aire. Se debe sustraer la lectura inicial del comparador de longitudes después

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de terminado el curado al agua, de las lecturas a cada edad de secado al aire y se debe expresar en millonésimas y como porcentaje de la longitud efectiva calibrada. Por lo tanto, se calcula la contracción lineal de cada espécimen después de 4, 11, 18 y 25 días de almacenamiento al aire, como millonésima y como porcentaje de la longitud de medición efectiva.

10.2 Se reporta el cambio promedio por unidad de longitud, expresado en

millonésimas y como un porcentaje de la longitud de medición efectiva, de los cuatro especímenes pertenecientes a una misma bachada de mortero, como contracción por secado del mortero. Si uno de los cuatro especímenes de una bachada resulta defectuoso, se pueden efectuar los cálculos con los otros tres. Si más de un espécimen resulta defectuoso, se debe repetir el ensayo con una nueva bachada de cemento. Si se ha ensayado má s de una bachada, se reporta el promedio de los resultados de las bachadas. Cuando la persona que efectúa el ensayo esté claramente conciente de que hubo una desviación importante en el procedimiento prescrito, los resultados observados se deben descartar, sea que resulten o no coherentes con otros que sí son confiables. Se puede dar la situación, como en el caso de la temperatura, que se pueda hacer una corrección, la cual puede hacer valer los resultados.

Nota 2.- Se puede calcular una contracción por secado última del mortero, dibujando los valores de contracción en función del recíproco del tiempo. El tiempo incluye el período de curado en agua. Un ejemplo se da en la Figura 2 cuando para la contracción lineal se usa escala logarítmica y para el recípro co del tiempo total se maneja una escal a en semanas.

Figura 2 . Ultima Contracción de secado del mortero

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11 PRECISIÓN Y TOLERANCIAS

11.1 Precisión

11.1.1 Precisión encontrada para multibachada, en un solo laboratorio – El día de precisión se ha encontrado en 0.0223 (1S%) y para multilaboratorio con un solo operador ha sido encontrado en 6.6 (R1S%), por consiguiente resultados de los ensayos (cada uno obtenido de cuatro determinaciones de la misma bachada) efectuados por un mismo operador en días diferentes no deberán diferir por más de 70 millonésimas, y el resultado del ensayo (cada uno obtenido del promedio de las cuatro determinaciones adecuadamente dirigidas) obtenido por dos laboratorios no debe diferir por más de 25% de su media.

11.1.2 Repetibilidad – Cuando un resultado de la prueba es el promedio de cuatro

especimenes de una sola bachada , la diferencia entre resultados del duplicado efectuado por el mismo operador no se debe considerar sospechosa a menos que exceda a 70 millonésimas. Donde un resultado del ensayo es el promedio de doce especimenes, cuatro especimenes de prueba por cada una de tres bachadas , la diferencia entre el duplicado de los resultados obtenidos por el mismo operador no deben ser considerados sospechosos a menos que excedan a 40 millonésimas.

11.1.3 Reproducibilidad – El resultado promedio de cuatro o doce especímenes

reportados por un laboratorio no debe ser considerado sospechoso a menos que difiera de los resultados de otro laboratorio en más de 25% de su media.

11.2 Tolerancia – No se puede hacer una declaración justificable de la tolerancia de

este método de ensayo si no se tiene disponible la de una muestra de referencia .

12 NORMAS DE REFERNCIA

ASTM C 596 – 96

ASTM C 490 – 00a