Instituto Ecuatoriano De Normalización: Norma Técnica Ecuatoriana Nte Inen 157:2009

INSTITUTO ECUATORIANO DE NORMALIZACIÓN Quito - Ecuador

NORMA TÉCNICA ECUATORIANA

NTE INEN 157:2009 157:2 009 Segunda revisión

CEMENTO HIDRÁULICO. DETERMINACIÓN CONSISTENCIA NORMAL. MÉTODO DE VICAT. Primera Edición HYDRAULIC CEMENT. CEMENT. DETERMINATION OF STANDARD CONSISTENCY. CONSISTENCY. VICAT METHOD.

First Edition

DESCRIPTORES: Materiales de construcción, construcción, cemento hidráulico, ensayos. CO 02.02-317 CDU: 666.94.01 :620.1 :620.1 :539.57 CIIU : 3692 ICS: 91.100.10

DE

LA

CDU: 666.94.01 :620.1 :539.57 ICS: 91.100.10

Norma Técnica Ecuatoriana Voluntaria

CIIU: 3692 CO 02.02-317

CEMENTO HIDRÁULICO. DETERMINACIÓN DE LA CONSISTENCIA NORMAL. MÉTODO DE VICAT.

NTE INEN 157:2009 Segunda revisión 2009-06

1. OBJETO   n    ó    i   c   c   u    d   o   r   p   e   r   a    l   a    d    i    b    i    h   o   r    P   –   r   o    d   a   u   c    E     o    t    i   u    Q   –   o   r   g   a   m    l    A   y    9    2      8    E   o   n   e   r   o    M   o   z    i   r   e   u   q   a    B   –    9    9    9    3      1    0      7    1   a    l    l    i   s   a    C   –    N    E    N    I  ,   n    ó    i   c   a   z    i    l   a   m   r   o    N   e    d   o   n   a    i   r   o    t   a   u   c    E   o    t   u    t    i    t   s   n    I

1.1 Esta norma establece el procedimiento para determinar la consistencia normal de una pasta de cemento hidráulico. 2. ALCANCE 2.1 Este procedimiento se aplica a los cementos hidráulicos empleados en la fabricación de morteros y hormigones. Este ensayo permite determinar la consistencia normal del cemento hidráulico.

3. DEFINICIONES 3.1 Para los efectos de esta norma se adoptan las definiciones contempladas en la NTE INEN 151. 4. DISPOSICIONES GENERALES 4.1 La temperatura del aire cerca de la mesa de mezclado, del cemento seco, de los moldes y las bases debe mantenerse entre 20 °C y 27,5 oC. La temperatura del agua de mezclado no debe variar de 23 oC ± 2,0 oC. 4.2 La humedad relativa del laboratorio no debe ser menor que 50%. 4.3 Esta norma no tiene el propósito de contemplar todo lo concerniente a seguridad, si es que hay algo asociado con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer prácticas apropiadamente saludables y seguras y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras antes de su uso. Se advierte que las mezclas frescas de cemento hidráulico, bajo exposición prolongada, son cáusticas y pueden causar quemaduras químicas a la piel y los tejidos. Es recomendable el uso de guantes, ropa de protección, y protección para los ojos. En caso de contacto, lavar el área afectada con abundante agua. Lavar los ojos durante un mínimo de 15 minutos. Evitar exposición del cuerpo a la ropa saturada de la fase líquida de los materiales no endurecidos. Quitarse la ropa contaminada inmediatamente después de la exposición. 5. DISPOSICIONES ESPECÍFICAS 5.1 El aparato debe estar libre de toda vibración durante el ensayo. 6. MÉTODO DE ENSAYO 6.1 Resumen. La determinación de la consistencia normal de los cementos hidráulicos se basa en la resistencia que opone la pasta de cemento a la penetración de la varilla del aparato de Vicat en un tiempo normalizado.

(Continúa) DESCRIPTORES: Materiales de construcción, cemento hidráulico, ensayos. -1-

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6.2 Equipo 6.2.1 Masas de referencia y balanza. Se deben ajustar a los requisitos de la norma ASTM C 1.005. Los dispositivos para pesar deben ser evaluados para precisión y desviación a una carga total de 1.000 g. 6.2.2 Probetas graduadas . De 200 cm3 ó 250 cm³ de capacidad, deben cumplir los requisitos de la norma ASTM C 490. 6.2.3 Aparato de Vicat  El aparato de Vicat como se observa en la Figura 1, consiste de un armazón (A), que soporta una varilla móvil (B), que pesa 300 g, uno de cuyos extremos (C), que sirve para penetración, tiene un diámetro de 10 mm, en una longitud de al menos 50 mm, y el otro extremo tiene una aguja desmontable (D), de 1 mm de diámetro y 50 mm de longitud. La varilla (B) es reversible y puede ser sujetada en cualquier posición por un tornillo de ajuste (E), Un indicador ajustable (F), que se mueve sobre una escala (graduada en milímetros) sujeta al armazón (A). La pasta se coloca en un anillo cónico rígido (G), que descansa sobre una placa de base cuadrada plana no absorbente (H), de alrededor de 100 mm de lado. La varilla (B) debe ser de acero inoxidable con una dureza de por lo menos NDR C 35 (ver nota 1), y debe estar alineada con el extremo del penetrador que es perpendicular al eje de la varilla. .

6.2.4  Anillo . Debe ser de material no corrosivo, no absorbente, cuyos diámetros interiores sean, 70 mm en la base y 60 mm en la parte superior y una altura de 40 mm. Adicionalmente a lo indicado, el aparato de Vicat se debe ajustar a los requisitos de la tabla 1. TABLA 1. Requisitos para el aparato de Vicat. Masa de la varilla desmontable Diámetro del extremo de penetración de la varilla Diámetro de la aguja Diámetro interior del anillo en la base Diámetro interior del anillo en la parte superior Altura del anillo Escala graduada

300 g

±

 0,5 g

10 mm ± 0,05 mm 1 mm ± 0,05 mm 70 mm ± 3 mm 60 mm ± 3 mm 40 mm ± 1 mm La escala graduada, en comparación con una escala normalizada que tenga una precisión de 0,1 mm en todos los puntos, no mostrará una desviación mayor que 0,25 mm en cualquier punto.

6.2.5 Espátula plana . Debe tener una hoja de acero con un filo recto endurecido de 100 a 150 mm de longitud. 6.3 Reactivos y materiales. El agua debe estar conforme con los límites numéricos de la norma ASTM D 1.193 para los grados de tipo III o tipo IV de agua reactiva. 6.4 Preparación de la pasta de cemento. Mezclar 650 g de cemento con una cantidad medida de agua siguiendo el procedimiento descrito en la NTE INEN 155.

 ___________ NOTA 1. El requisito de que la varilla sea hecha de acero inoxidable se debe aplicar solo a aparatos de Vicat nuevos o a varillas de repuesto y no a aparatos en uso que cumple los otros requisitos de esta norma .

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6.5 Procedimiento de ensayo 6.5.1 Moldeo de las Muestras de Ensayo  Con las manos enguantadas, rápidamente amasar la pasta de cemento, preparada como se describe en 6.4.1 para formar una bola, la cual se lanza seis veces de una mano a otra, separadas una distancia libre de alrededor de 150 mm, de manera de producir una masa aproximadamente esférica para que pueda ser fácilmente insertada en el anillo de Vicat con una cantidad mínima de manipulación adicional. Insertar la masa, presionándola con la palma de una mano por el extremo más ancho del anillo cónico (G), que es sostenido con la otra mano, llenar completamente el anillo con la pasta, retirar el exceso de pasta del lado más ancho con un solo movimiento de la palma de la mano, colocar el anillo por su extremo más ancho sobre la placa de base (H), y cortar el exceso de pasta que sobresale del extremo menor, en la parte superior del anillo, con un solo golpe oblicuo de una espátula sostenida ligeramente levantada sobre el borde del anillo y alisar la superficie con unos pocos toques ligeros del extremo de la espátula, si es necesario. Durante estas operaciones de cortado y alisado, tener cuidado de no comprimir la pasta. .

6.5.2 Determinación de la Consistencia . Centrar la pasta confinada en el anillo sobre la placa, bajo la varilla B, poner el penetrador C en contacto con la superficie de la pasta y ajustar el tornillo E, luego ubicar el indicador móvil F en la marca cero de la parte superior de la escala, o tomar una lectura inicial, soltar la varilla inmediatamente aflojando el tornillo E. Todas las operaciones después de completar el mezclado y hasta soltar la varilla, no deben exceder de 30 segundos. La pasta está en su consistencia normal cuando la varilla penetra 10 mm ± 1 mm bajo la superficie original de la pasta en 30 segundos después de haber sido soltada. 6.5.3 Realizar mezclas de prueba variando los porcentajes de agua hasta obtener la consistencia normal. Hacer cada prueba con cemento fresco. 6.6 Cálculos.  Calcular la cantidad de agua requerida para la consistencia normal con una aproximación de 0,1 % y reportar con una aproximación de 0,5 % de la masa del cemento seco, mediante la siguiente ecuación: C (%)

=

ma mc

×

100

Donde: C = Consistencia normal, en % ma = Masa del agua, en g, y mc = Masa del cemento en g. 6.7 Precisión y desviación. Se ha encontrado que la precisión para un solo operador y su instrumento es 0,25 (1S) y para precisión multilaboratorios es 0,35 (1S) como se define en la norma ASTM E 177, por lo tanto los resultados de dos ensayos apropiadamente realizados en un laboratorio, por el mismo operador en el mismo material estará dentro de 0,7 puntos porcentuales y los resultados de los ensayos realizados en dos laboratorios diferentes en muestras del mismo cemento estará dentro de 1,0 punto porcentual el 95 % de las veces. 6.8 Informe de resultados 6.8.1 Se debe elaborar un informe que contenga por lo menos los siguientes datos: a) marca y tipo de cemento, b) fechas de fabricación, muestreo y ensayo, c) nombre del laboratorista que efectuó el ensayo, d) e) f) g)

temperatura y humedad relativa del laboratorio, temperatura del agua de mezclado, masa del material ensayado, cantidad de agua requerida para la consistencia normal con una aproximación de 0,5 % respecto de la masa del cemento seco, h) cualquier otro detalle necesario para la completa identificación de la muestra ensayada. (Continúa) -3-

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ANEXO A FIGURA A.1. Aparato de Vicat.

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APÉNDICE Z Z.1 DOCUMENTOS NORMATIVOS A CONSULTAR Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 151 Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 155 Norma ASTM C 490 Norma ASTM C 1 005 Norma ASTM D 1 193 Norma ASTM E 177

Cementos. Definición de términos relacionados con el cemento hidráulico. (Segunda revisión) Cementos. Preparación de pastas y morteros de consistencia plástica. Método mecánico. (Primera revisión) Norma para Uso del Aparato para la Determinación del Cambio de Longitud en Pasta de Cemento Endurecido, Mortero y Hormigón Especificaciones para Masas de Referencia y Aparatos para Pesar y Determinar Volumen Usados en los Ensayos Físicos de Cementos Hidráulicos . Especificaciones para Agua Reactiva. Práctica para Uso de Términos: Precisión y Desviación en Métodos de Ensayo ASTM.

Z.2 BASE DE ESTUDIO Norma ASTM C 187 – 04. Standard  Test Method for Normal Consistency of Hydraulic Cement . American Society for Testing and Materials. Philadelphia, 2004.

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INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA Documento: TÍTULO: CEMENTO HIDRÁULICO. DETERMINACIÓN DE Código: NTE INEN 157 LA CONSISTENCIA NORMAL. MÉTODO DE VICAT. CO 02.02-317 Segunda revisión ORIGINAL: REVISIÓN: Fecha de iniciación del estudio: Fecha de aprobación anterior del Directorio 1987-02-25 Oficialización con el Carácter de Obligatoria por Resolución No. 170 de 1987-03-09 publicado en el Registro Oficial No. 722 de 1987-07-06 Fecha de iniciación del estudio: Fechas de consulta pública: de

a

Subcomité Técnico: CEMENTOS Fecha de iniciación: 2007-11-26 Integrantes del Subcomité Técnico:

Fecha de aprobación: 2008-01-18

NOMBRES:

INSTITUCIÓN REPRESENTADA:

Ing. Raúl Camaniero (Presidente)

FACULTAD DE INGENIERÍA. UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR. INSTITUTO ECUATORIANO DEL CEMENTO Y EL CONCRETO HOLCIM S.A. (CEMENTOS) HOLCIM S.A. (AGREGADOS) LAFARGE CEMENTOS S.A. CEMENTO CHIMBORAZO C.A. CEMENTOS GUAPÁN S.A. HORMIGONES HÉRCULES S.A. FACULTAD DE INGENIERÍA. UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL ECUADOR. FACULTAD DE INGENIERÍA. UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR. MINISTERIO DE DESARROLLO URBANO Y VIVIENDA. HORMIGONES DEL VALLE HORMIGONERA QUITO. INECYC

Ing. Jaime Salvador Ing. Patricia Moreno Ing. Hugo Egüez Sr. Carlos Aulestia Ing. Luis Quinteros Ing. Patricio Ruiz Ing. Raúl Ávila Ing. Guillermo Realpe Ing. Washington Benavides Ing. Carlos Proaño Ing. Miguel Altamirano Ing. Xavier Herrera Ing. Carlos Castillo (Pro Secretario Técnico)

Otros trámites: El Directorio del INEN aprobó este proyecto de norma en sesión de 2009-02-27 Oficializada como: Voluntaria Registro Oficial No. 616 de 2009-06-19

Por Resolución No. 019-2009 de 2009-03-24

Instituto Ecuatoriano de Normalización, INEN -- Baquerizo Moreno E8 E8--29 y Av. 6 de de Diciembre Casilla 17 17--01 01--3999 - Telfs: (593 2)2 501885 al 2 501891 - Fax: (593 2) 2 567815 Dirección Gene General: ral: E E--Mail:direccion Mail:[email protected] [email protected] Área Técnica de Normalización: EE -Mail:normalizacion Mail:[email protected] [email protected] Área Técnica de Certificación: EE -Mail:certificacion Mail:[email protected] [email protected] Área Técnica de Verificación: EE -Mail:verificacion Mail:[email protected] [email protected] Área Técnica de Servicios Tecnológicos: E--Mail:inencati Te cnológicos: E Mail:[email protected] [email protected] Regional Guayas: E E--Mail:inenguayas Mail:[email protected] [email protected] Regional Azuay: E E--Mail:[email protected] Mail:[email protected] Regional Chimborazo: E E--Mail:inenriobamba inen.gov.ec .gov.ec Mail:inenriobamba@ riobamba@inen URL:www.inen.gov.ec