NTC1926 METODO PARA DETERMINAR LA MASA UNITARIA RENDIMIENTO Y CONTENIDO DE AIRE POR GRAVIMETRIA DEL CONCRETO.pdf

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA

NTC 1926 1995-08-23

INGENIERÍA CIVIL Y ARQUITECTURA. MÉTODO PARA DETERMINAR LA MASA UNITARIA, RENDIMIENTO Y CONTENIDO DE AIRE POR GRAVIMETRÍA DEL CONCRETO

E:

STANDARD TEST METHOD FOR UNIT WEIGHT YIELD, AND AIR CONTENT OF CONCRETE

CORRESPONDENCIA:

esta norma es equivalente a la ASTM C 138-92

DESCRIPTORES:

hormigón fresco; hormigón; determinación de la masa; determinación del rendimiento; contenido de cemento; contenido de aire; ensayo.

I.C.S: 91.100.30 Editada por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC) Apartado 14237 Santafé de Bogotá, D.C. - Tel. 3150377 - Fax 2221435

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Primera actualización

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NTC 1926 (Primera actualización)

INGENIERÍA CIVIL Y ARQUITECTURA. MÉTODO PARA DETERMINAR LA MASA UNITARIA, RENDIMIENTO Y CONTENIDO DE AIRE POR GRAVIMETRÍA DEL CONCRETO

1.

OBJETO

1.1 Este método de ensayo cubre la determinación de la masa por metro cúbico de concreto fresco mezclado y da fórmulas para calcular el rendimiento, el contenido de cemento, y el contenido de aire del concreto. El rendimiento se define como el volumen de concreto resultante de la mezcla de cantidades conocidas de los materiales componentes. 1.2 Los valores se regirán de acuerdo con el Sistema Internacional de Unidades. NTC 1000 Metrología. 1.3 Esta norma no pretende señalar todos los problemas de seguridad, si hay alguno, asociado con su uso. Es responsabilidad del usuario establecer las prácticas de seguridad y salud. 2.

DOCUMENTOS DE REFERENCIA

2.1

NORMAS TÉCNICAS COLOMBIANAS

NTC 121:1982, Ingeniería civil y arquitectura. Cemento Pórtland. Especificaciones físicas y mecánicas. (ASTM C 150). NTC 221:1992, Ingeniería civil y arquitectura. Cementos. Método de ensayo para determinar la densidad del cemento hidráulico. (ASTM C 188). NTC 321:1977, Ingeniería civil y arquitectura. Cemento Pórtland. Especificaciones químicas. (ASTM C 150). NTC 454:1998, Ingeniería civil y arquitectura. Toma de muestras de concreto fresco (ASTM C 172). NTC 1032:1994, Ingeniería civil y arquitectura. Determinación del contenido de aire en el concreto fresco. Método de presión. (ASTM C 231). 2.2

NORMA ASTM

C 29/C 29M Test Method for Unit Weight and Voids in Aggregate. 1

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3.

SÍMBOLOS

A

=

contenido de aire (porcentaje de vacíos) en el concreto

N

=

contenido real de cemento, kg/m³

Nt

=

masa del cemento en la bachada , kg

Ry

=

rendimiento relativo

T

=

masa teórica del concreto, asumiendo la de ausencia de aire, kg/m³ (Nota 1)

V

=

volumen total absoluto de los componentes en la bachada , m³

M

=

masa unitaria del concreto, kg/m³

Ml

=

masa total de todos los materiales de la bachada, kg (Nota 2)

Y

=

volumen de concreto resultante por bachada (rendimiento), m³

Yd

=

volumen de concreto teórico de diseño, m³

Notas. 1)

La masa teórica por metro cúbico es, usualmente, una determinación de laboratorio, valor que se asume constante para todos las bachadas hechas usando componentes y proporciones idénticas, que se calcula con la siguiente ecuación: T = Ml/V El volumen absoluto de cada componente en metros cúbicos es igual a su masa en kilogramos dividida por su densidad. Para los agregados, la densidad bulk y la masa se requieren a la condición saturada y superficialmente seca. Para el cemento, la densidad real se debe determinar por la NTC 221.

2)

La masa total de todos los materiales de la bachada es la suma de las masas del cemento, el agregado fino en la condición usada, el agregado grueso en la condición usada, el agua de mezcla agregada a la bachada, y cualquier otro material sólido o líquido usado.

4.

APARATOS

4.1

BALANZA

Una balanza o báscula con una precisión 0,3 % de la carga de ensayo en cualquier punto dentro del rango de uso. El rango de uso debe considerar desde la masa del molde vacío hasta la masa del molde más su contenido a 2600 kg/m³. 4.2

VARILLA DE COMPACTACIÓN

Una varilla recta de acero, de 16 mm de diámetro y aproximadamente 600 mm de longitud, con un extremo redondeado de forma hemisférica del mismo diámetro de la varilla.

2

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 4.3

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VIBRADOR INTERNO

Los vibradores internos pueden tener mangueras flexibles o rígidas, impulsadas por motores preferiblemente eléctricos. La frecuencia de vibración debe ser de por lo menos 7000 vibraciones por minuto, durante su uso. El diámetro externo o la dimensión lateral del elemento vibrador debe estar entre 19 mm y 38 mm. La longitud de la manguera debe ser mayor o igual a 600 mm. 4.4

MOLDE

Un recipiente de acero u otro metal adecuado (Nota 3). La capacidad mínima del molde debe estar de acuerdo con los requisitos de la Tabla 1 basada en el tamaño máximo nominal del agregado del concreto por ser ensayado. Todos los moldes deben cumplir los requisitos de la norma ASTM C 29-29M. Cuando se usen los recipientes de los medidores de aire, ellos deben cumplir los requisitos de la NTC 1032 y su volumen debe ser calibrado de acuerdo a la norma ASTM C 29-29M. El borde superior de los recipientes del medidor de aire debe ser liso y plano con una variación máxima de 0,25 mm.(véase la nota 4). Tabla 1. Capacidad de los moldes Capacidad del molde (A) Litros (l)

Tamaño máximo nominal del agregado (mm) 25,0 37,5 50,0 75,0 112,0 150,0 A

6 11 14 28 70 100

De acuerdo con el tamaño máximo nominal, el molde por usar debe ser de igual o m ayor capacidad que la indicada. El volumen real del molde debe ser al menos el 95 % del volumen nominal de la lista.

Notas: 3)

El metal debe ser resistente al ataque de la pasta de cemento. Sin embargo, pueden usarse materiales reactivos tales como las aleaciones de aluminio que por reacción inicial, formen rápidamente una película superficial que proteja el metal contra una corrosión posterior.

4)

El borde superior se considera plano si no se puede insertar una tira calibradora de 0,25 mm entre el borde y una lámina de vidrio de 6 mm de espesor o mayor, colocada sobre el tope del molde.

4.5

LÁMINA DE ENRASADO

Una lámina metálica rectangular con un espesor mínimo de 6 mm de espesor o una lámina de vidrio o acrílica con un espesor mínimo de 12 mm, con una longitud y un ancho por lo menos 50 mm más grande que el diámetro del molde con el cual se va a usar. Los bordes de la lámina deben ser rectos y lisos dentro de una tolerancia de 1,5 mm. 4.6

MAZO

Con cabeza de caucho o cuero y una masa de aproximadamente 0,60 kg ± 0,30 kg para usarse con los moldes de 14 l o más pequeños, y un mazo con una masa aproximada de 1,00 kg ± 0,30 kg para usarse con moldes más grandes de 14 l. 3

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5.

MUESTRA

5.1

La muestra de concreto fresco se obtiene de acuerdo con la NTC 454.

6.

PROCEDIMIENTO

6.1 En moldes cuyo volumen sea menor de 11 l el concreto se compacta por apisonado para evitar la pérdida excesiva de aire atrapado. Para los moldes de 11 l o más, el método de compactación se selecciona de acuerdo con el asentamiento, a menos que el método de compactación esté establecido en las especificaciones bajo las cuales se está llevando a cabo el trabajo. Los métodos de compactación son apisonado y vibración interna. Los concretos con un asentamiento de 25 mm a 75 mm se apisonan. Los concretos con un asentamiento inferior a 25 mm se compactan por vibración. Nota 5. Los concretos no plásticos, tales como los comúnmente usados en la fabricación de tuberías y unidades de mampostería, no están cubiertos por esta norma.

6.2

APISONADO

El concreto se coloca en el molde en tres capas de aproximadamente igual volumen. Cuando se usan moldes nominales de 14 l o menos cada capa se apisona con 25 golpes de la varilla; cuando se usan moldes nominales de 28 l cada capa se apisona con 50 golpes; y para moldes más grandes se apisona con un golpe por cada 20 cm² de superficie. La capa inferior se apisona a través de toda su profundidad pero sin que la varilla golpee fuertemente el fondo del molde. Los golpes se distribuyen uniformemente sobre la sección transversal del molde y para las dos capas superiores la varilla se introduce aproximadamente 25 mm dentro de la capa anterior. Después de que cada capa ha sido apisonada, se golpean los lados del molde de 10 a 15 veces con el mazo apropiado (véase el numeral 4.6) hasta cerrar cualquier vacío dejado por la varilla y para liberar cualquier burbuja grande de aire que pueda haber quedado atrapada. La última capa se coloca rebosando ligeramente el borde superior del molde, según se explica en el numeral 6.4. 6.3

VIBRACIÓN INTERNA

El molde se llena y se vibra en dos capas aproximadamente iguales. Antes de comenzar la vibración de cada capa se coloca todo el concreto para cada capa en el molde. Se inserta el vibrador en tres puntos diferentes para cada capa. Al compactar la capa inferior, no permita que el vibrador descanse o toque el fondo o los lados del molde. Al compactar la capa final, el vibrador debe penetrar dentro de la capa anterior aproximadamente 25 mm. Tenga cuidado al retirar el vibrador de manera que no se produzcan bolsas de aire dentro del espécimen. La duración de la vibración requerida dependerá de la manejabilidad del concreto y de la efectividad del vibrador (véase la Nota 6). Continúe la vibración sólo lo suficiente como para lograr una compactación adecuada del concreto (véase la Nota 7). Observe una duración constante de vibración para la clase particular de concreto, vibrador o molde involucrados. Notas: 6)

Usualmente, se ha aplicado una vibración suficiente tan pronto como la superficie del concreto se vuelva relativamente lisa.

7)

El exceso de vibración puede causar la segregación y la pérdida de cantidades apreciables de aire incorporado.

4

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6.4 Al completar la compactación, el molde no debe contener un exceso o deficiencia substancial de concreto. Un exceso de concreto dejado por fuera aproximadamente 3 mm sobre el tope del molde es óptimo. Se puede agregar una pequeña cantidad de concreto para corregir una deficiencia. Si el molde contiene un gran exceso de concreto al completar la compactación, remueva una porción representativa del exceso de concreto con una llana o un cucharón inmediatamente después de completar la compactación y antes de enrasar el molde. 6.5

ENRASADO

Después de la compactación, enrase la superficie superior del concreto y afínela suavemente con la lámina de enrasado teniendo cuidado de dejar lleno el molde. El enrasado se realiza mejor presionando la lámina sobre la superficie del molde cubriendo cerca de dos terceras partes de la superficie y retirando la lámina con un movimiento de aserrado para dar terminado sólo al área originalmente cubierta. Luego se coloca la lámina sobre el tope del molde cubriendo los dos tercios originales de la superficie y se hace avanzar con una presión vertical y un movimiento de aserrado hasta cubrir la superficie completa del molde. Varias enrasadas con la lámina inclinada producirán una superficie terminada lisa. 6.6

DETERMINACIÓN DE LA MASA

Después del enrasado, retire el exceso de concreto del exterior del molde y determine la masa neta del concreto en el molde. 7.

CÁLCULOS

7.1

MASA UNITARIA

La masa unitaria, M, se calcula dividiendo la masa neta de concreto entre el volumen del molde usado, determinado de acuerdo con la norma C 29/C 29M. 7.2

RENDIMIENTO

El rendimiento se calcula así: Y (m³) = Ml/M

7.3

RENDIMIENTO RELATIVO

El rendimiento relativo es la relación entre el volumen real del concreto y el volumen teórico para la bachada, calculado así: Ry = Y/Yd Nota 8. Un valor de R y mayor de 1.00 indica un exceso de concreto producido, mientras que un valor menor que este indica que la bachada esta "corto" en su volumen diseñado.

5

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 7.4

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CONTENIDO DE CEMENTO

Calcule el contenido de cemento real así: N = N t/Y

7.5

CONTENIDO DE AIRE

Calcule el contenido de aire así: A = [(T - M)/T] x 100

o,

8.

A = [(Y - V)/Y] x 100

PRECISIÓN Y SESGO

No existen datos disponibles para el desarrollo de enunciados sobre precisión y sesgo. 9.

PALABRAS CLAVE

Contenido de aire; contenido de cemento; concreto; rendimiento relativo; masa unitaria; rendimiento DOCUMENTO DE REFERENCIA AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. Standard Test Method for Unid Weight, Yield, and Air Content (Gravimetric) of Concrete. Philadelphia, 1992, 3p (ASTM C 138). Unidades básicas del Sistema Internacional de Unidades

Magnitud

Unidad básica SI

Símbolo

longitud

metro

m

1m

39,370 1 pulgadas 3,280 84 pies

masa

kilogramo

kg

1 kg

2,204 52 libras

tiempo

segundo

s

presión

pascal

Pa

1 Pa

1N/m2 0,10 1472 kgf/mm2 2,088 54 x 10-2 lbf/pie2

temperatura celcius

grado celcius

fuerza

newton

1N

0,101 972 kgf 0,224 809 lbf

0

Equivalencia

C

N

6

PRÓLOGO

El Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC, es el organismo nacional de normalización, según el Decreto 2269 de 1993. El ICONTEC es una entidad de carácter privado, sin ánimo de lucro, cuya Misión es fundamental para brindar soporte y desarrollo al productor y protección al consumidor. Colabora con el sector gubernamental y apoya al sector privado del país, para lograr ventajas competitivas en los mercados interno y externo. La representación de todos los sectores involucrados en el proceso de Normalización Técnica está garantizada por los Comités Técnicos y el período de Consulta Pública, este último caracterizado por la participación del público en general. La NTC 1926 (Primera actualización) fue ratificada por el Consejo Directivo el 95-08-23. Esta norma está sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto de que responda en todo momento a las necesidades y exigencias actuales. A continuación se relacionan las empresas que colaboraron en el estudio de esta norma a través de su participación en el Comité Técnico 369901 Concreto, morteros y agregados de la STN ICONTEC-ASOCRETO. ASOCIACIÓN COLOMBIANA DE PRODUCTORES DE CONCRETOASOCRETO COMPAÑÍA DE CEMENTOS ARGOS S.A. CEMENTOS BOYACÁ S. A. SIKA ANDINA S. A. TOXEMENT S. A. Además de las anteriores, en Consulta Pública el Proyecto se puso a consideración de las siguientes empresas: CONCONCRETO S. A. CONCRETOS BOGOTÁ LTDA. METROCONCRETO S. A. El ICONTEC cuenta con un Centro de Información que pone a disposición de los interesados normas internacionales, regionales y nacionales. DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN