NORMA TÉCNIC TÉCNICA A PERUANA
NTP 334.009 2016
Dirección de Normalización - INACAL Calle Las Camelias 815, San Isidro (Lima 27)
Lima, Perú
CEMENTOS. Cemento Pórtland. Requisitos CEMENT. Portland Cement. Requeriments
2016-12-29 6ª Edición
R.D. N° 043-2016-INACAL/DN. Publicada el 2016-12-31 I.C.S.: 91.100.10 Descriptores Descriptores:: Cemento hidráulico, cemento Pórtland, requisito
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[email protected] www.inacal.gob.pe
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ÍNDICE Página ÍNDICE
ii
PREFACIO
iii
1
OBJETO
1
2
REFERENCIAS NORMATIVAS
2
3
CAMPO DE APLICACIÓN
4
4
DEFINICIONES
4
5
INFORMACIÓN PARA PEDIDOS
5
6
MATERIALES
5
7
REQUISITOS QUÍMICOS
6
8
REQUISITOS FÍSICOS
7
9
MUESTREO
7
10
MÉTODOS DE ENSAYO
7
11
INSPECCIÓN
8
12
CONDICIONES DE RECEPCIÓN
9
13
DECLARACIÓN DEL FABRICANTE
9
14
ENVASE Y ROTULADO
10
15
ALMACENAMIENTO
11
16
ANTECEDENTE
11
ANEXO A
16
ANEXO B
21
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PREFACIO
A.
RESEÑA HISTÓRICA
A.1 La presente Norma Técnica Peruana ha sido elaborada por el Comité Técnico de Normalización de Cementos, cales y yesos, mediante el Sistema 2 u Ordinario, durante los meses de abril a setiembre de 2016, utilizando como antecedentes a los documentos que se mencionan en el capítulo correspondiente. A.2 El Comité Técnico de Normalización de Cementos, cales y yesos, presentó a la Dirección de Normalización -DN-, con fecha 2016-10-05, el PNTP 334.009:2016, para su revisión y aprobación, siendo sometido a la etapa de discusión pública el 2016-10-28. No habiéndose presentado observaciones fue oficializada como Norma Técnica Peruana NTP 334.009:2016 CEMENTOS. Cemento Pórtland. Requisitos, 6ª Edición, 31 de diciembre de 2016. A.3 Esta Norma Técnica Peruana reemplaza a la NTP 334.009:2013 CEMENTOS. Cementos Portland. Requisitos. La presente Norma Técnica Peruana presenta cambios editoriales referidos principalmente a terminología empleada propia del idioma español y ha sido estructurada de acuerdo a las Guías Peruanas GP 001-1995 y GP 002:1995.
B. INSTITUCIONES QUE PARTICIPARON EN LA ELABORACIÓN DE LA NORMA TÉCNICA PERUANA: Secretaría
Asociación de Productores de Cemento ASOCEM
Presidente
Manuel Gonzáles de la Cotera ASOCEM
Secretaria
Juan Avalo Castillo
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ENTIDAD
REPRESENTANTE
ARPL TECNOLOGÍA INDUSTRIAL S.A.
Hugo Lazo
CIA. MINERA AGREGADOS CALCAREOS S.A. - COMACSA
Luis Omar Valdera
CEMENTOS PACASMAYO S.A.A.
Rosaura Vásquez
CONSULTOR INDEPENDIENTE
Ana Biondi
MINISTERIO DE VIVIENDA, CONSTRUCCIÓN, Y SANEAMIENTO
Luis Ricardo Rodríguez Carlos Carbajal Catacora
MINISTERIO DE LA PRODUCCIÓN
Manuel Augusto Alvarez
MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNICACIÓN – DIRECCION DE NORMATIVIDAD VIAL
Cesar Augusto Ferreyros
SENCICO
Vanna Guffanti
UNI-FIC
Carlos Barzola Rafael Chachay
UNICON S.A.
José Alvarez
UNACEM S.A.A.
Leoncio Rubén Gilvonio
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NORMA TÉCNICA PERUANA
NTP 334.009 1 de 25
CEMENTOS. Cemento Pórtland. Requisitos 1
OBJETO
Esta Norma Técnica Peruana establece los requisitos que deben cumplir los seis tipos de cemento Pórtland que se indican a continuación (véase Nota 2)
1.1 Tipo I: Para uso general que no requiera propiedades especiales especificadas para cualquier otro tipo; 1.2 Tipo II: Para uso general, específicamente cuando se desea moderada resistencia a los sulfatos; 1.3 Tipo II (MH): Para uso general, específicamente cuando se desea un moderado calor de hidratación y moderada resistencia a los sulfatos; 1.4
Tipo III: Para ser utilizado cuando se requiere altas resistencias iniciales;
1.5
Tipo IV: Para usar cuando se desea bajo calor de hidratación;
1.6
Tipo V: Para usar cuando se desea alta resistencia a los sulfatos. NOTA 1: Algunos cementos son denominados con un tipo de clasificación combinada, como Tipo I/II, indicando que el cemento reúne los requisitos de los tipos señalados y es ofrecido como adecuado para su uso cuando se desea cualquiera de los dos tipos. NOTA 2: Los tipos de cemento indicados en el capítulo 1 y que cumplen con los requisitos de la presente NTP, no están disponibles en todas las regiones del país. Antes de especificar el uso de un cemento diferente al Tipo I, se debe verificar si el tipo de cemento propuesto está disponible o puede estarlo.
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2
NTP 334.009 2 de 25
REFERENCIAS NORMATIVAS
Las siguientes normas contienen disposiciones que al ser citadas en este texto, constituyen requisitos de esta Norma Técnica Peruana. Las ediciones indicadas estaban en vigencia en el momento de esta publicación. Como toda Norma está sujeta a revisión, se recomienda a aquellos que realicen acuerdos con base en ellas, que analicen la conveniencia de usar las ediciones recientes de las normas citadas seguidamente. El Organismo Peruano de Normalización posee la información de las Normas Técnicas Peruanas en vigencia en todo momento.
2.1
Normas Técnicas Peruanas
2.1.1
NTP 334.001:2011
CEMENTOS. Definiciones y nomenclatura
2.1.2
NTP 334.002:2013
CEMENTOS. Determinación de la finura expresada por la superficie específica (Blaine)
2.1.3
NTP 334.004:2008 (Revisada el 2013)
CEMENTOS. Ensayo en autoclave para determinar la estabilidad de volumen
2.1.4
NTP 334.006:2013
CEMENTOS. Determinación del tiempo de fraguado del cemento hidráulico utilizando la aguja de Vicat
2.1.5
NTP 334.007:2011
CEMENTOS. Muestreo e inspección
2.1.6
NTP 334.048:2014
CEMENTOS. Determinación del contenido de aire en morteros de cemento hidráulico
2.1.7
NTP 334.051:2013
CEMENTOS. Método de ensayo para determinar la resistencia a la compresión de morteros de Cemento Portland usando especímenes de 50 mm de lado © INACAL 2016 – Todos los derechos son reservados
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2.1.8
NTP 334.052:2013
CEMENTOS. Método de ensayo para determinar el falso fraguado del cemento. Método de la pasta
2.1.9
NTP 334.056:2016
CEMENTOS. Método de ensayo para determinar los tiempos de fraguado de pasta de cemento Portland por medio de las agujas de Gillmore
2.1.10
NTP 334.064:2009
CEMENTOS. Método de ensayo para determinar el calor de hidratación de cementos Portland. Método por disolución
2.1.11
NTP 334.065:2009
CEMENTOS. Método de ensayo para determinar la expansión potencial de los morteros de cemento Portland expuestos a sulfatos
2.1.12
NTP 334.072:2011
CEMENTOS. Determinación de la finura del cemento Portland por medio del turbidímetro
2.1.13
NTP 334.075:2013
CEMENTOS. Cemento Portland. Método de ensayo normalizado para optimizar el SO 3 usando resistencia a la compresión a las 24 horas.
2.1.14
NTP 334.085:2015
CEMENTOS. Aditivos de proceso a usarse en la producción de cementos Portland
2.1.15
NTP 334.086:2016
CEMENTOS. Método para el análisis químico del cemento
2.1.16
NTP 334.093:2016
CEMENTOS. Método de ensayo para determinar la expansión de barras de mortero de cemento hidráulico curadas en agua © INACAL 2016 – Todos los derechos son reservados
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NTP 334.009 4 de 25
2.1.17
NTP 334.111:2002
CAL Y PIEDRA CALIZA. Definiciones y nomenclatura
2.1.18
NTP 334.171:2009
CEMENTOS. Método de ensayo para determinar el calor de hidratación del cemento Portland. Método del calorímetro isotérmico
2.1.19
NTP 400.037:2014
AGREGADOS. Especificaciones normalizadas para agregados en concreto
2.2
Norma Técnica de Asociación
2.2.1
ASTM E 29:2013
Práctica normalizada para el uso de cifras significativas en los datos de ensayo para determinar la conformidad con las especificaciones
2.2.2
IEEE/ASTM SI 10:2010
Práctica normalizada Americano Nacional para el uso del Sistema Internacional de Unidades (SI): Sistema Métrico Moderno
3
CAMPO DE APLICACIÓN
Esta Norma Técnica Peruana se aplica a los seis tipos de cemento Pórtland indicados en el capítulo 1.
4
DEFINICIONES
Para los propósitos de esta Norma Técnica Peruana se aplica la siguiente definición; así como las indicadas en la NTP 334.001. © INACAL 2016 – Todos los derechos son reservados
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NTP 334.009 5 de 25
4.1 Cemento Pórtland: cemento hidráulico producido mediante la pulverización del clinker compuesto esencialmente de silicatos de calcio hidráulicos y que contiene generalmente sulfato de calcio y eventualmente caliza como adición durante la molienda.
5
INFORMACIÓN PARA PEDIDOS
5.1 Los pedidos de cemento, que cumplen los requisitos de la presente Norma Técnica Peruana, deben incluir lo siguiente: 5.1.1
Número de la presente Norma Técnica Peruana y fecha.
5.1.2 El tipo o tipos de cemento requerido. Si no se especifica el tipo se debe suministrar el Tipo I. 5.1.3 Si se requiere, las características opciones de carácter químicos que se demanden, de acuerdo a la Tabla 2. 5.1.4 Si se requiere, las características opcionales de carácter físico que se demanden, de acuerdo a la Tabla 4.
6
MATERIALES
6.1 El cemento especificado en esta Norma Técnica Peruana no debe contener otros ingredientes, excepto los siguientes:
6.1.1
Clinker de cemento Pórtland
6.1.2 Agua o sulfato de calcio, o ambos: Puede añadirse sulfato de calcio y/o eventualmente agua en cantidad tal que el trióxido de azufre y la pérdida por ignición, no excedan los límites establecidos en la Tabla 1. © INACAL 2016 – Todos los derechos son reservados
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NTP 334.009 6 de 25
6.1.3 Caliza: Se permite hasta 5,0 % de caliza en masa, en cantidades tales que los requisitos químicos y físicos de esta NTP se cumplan (véase Nota 3). La caliza, definida en la NTP 334.111, debe ser de origen natural, consistente de al menos 70 % en masa de una o más de las formas minerales de carbonato de calcio. Si el fabricante usa caliza, debe informar el porcentaje usado, expresado como un porcentaje en masa del cemento, junto con la composición de óxidos de la caliza, y determinada utilizando el procedimiento del Anexo A2. NOTA 3: La norma permite, en el cemento como producto final, hasta un 5 % en masa de caliza finamente molida presente en forma natural, pero no requiere que la caliza sea agregada al cemento. Se puede especificar cemento sin caliza en el contrato o en la orden de compra.
6.1.4 Adiciones inorgánicas de proceso: La cantidad no debe ser mayor de 5,0 % en masa del cemento. No se debe usar al mismo tiempo más de una adicción inorgánica de proceso. Para cantidades mayores al 1,0 % se debe demostrar que se cumplen los requisitos de la NTP 334.085 para la adición inorgánica de proceso en la cantidad utilizada o mayor. Si se utiliza una adición inorgánica de proceso, el fabricante debe informar la cantidad (o rango) utilizado, expresado como un porcentaje en masa del cemento, junto con la composición de óxidos de la adición de proceso (véase Nota 4). NOTA 4: Este requisito está basado en información y recomendaciones de Taylor. 1
6.1.5 Adiciones orgánicas de proceso: Las adiciones orgánicas de proceso utilizadas en la fabricación del cemento, deben cumplir con los requisitos de la NTP 334.085, en las cantidades usadas o mayores y la cantidad total de adiciones orgánicas no debe exceder 1,0 % en masa del cemento.
7
REQUISITOS QUÍMICOS
Cada uno de los tipos de cemento Pórtland indicados en el capítulo 1 debe cumplir los respectivos requisitos químicos definidos en la Tabla 1. Los requisitos químicos opcionales se indican en la Tabla 2. 1
Taylor, P., “Especificaciones y Protocolos en ensayos de aceptación de aditivos de proceso utilizados e n la fabricación de cemento”. NCHRP Report 607. Transportation Research Board Washington, DC 2008, 96 pp. Disponible en
www.trb.org
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NOTA 5: El límite para la suma, C3S + 4,75C3A, en la Tabla 1 da un control sobre el calor de hidratación del cemento y es consistente con un límite de calor de hidratación de 335 kJ/Kg (80 cal/g) a los 7 días del ensayo según NTP 334.064, o 315 kJ/kg (75 cal/g) a los 3 días del ensayo según la NTP 334.171. NOTA 6: Hay casos donde el desempeño de un cemento es mejorado con SO 3 en exceso de los límites de la Tabla 1 de esta especificación. La NTP 334.065 es uno de los métodos de ensayo que un fabricante puede utilizar para evaluar el efecto del contenido de sulfato en las características del cemento. Siempre que el contenido de SO 3 de un cemento excede de los límites de la Tabla 1, los resultados del método NTP 334.093 proporcionan evidencia de que no ocurre una expansión excesiva a este mayor contenido de sulfato.
8
REQUISITOS FÍSICOS
Cada uno de los tipos de cemento Pórtland indicados en el capítulo 1, debe cumplir los respectivos requisitos físicos prescritos en la Tabla 3. Los requisitos físicos opcionales se indican en la Tabla 4.
9
MUESTREO
9.1 Cuando el comprador desea que el cemento sea muestreado y ensayado para verificar el cumplimiento de esta NTP, el muestreo y el ensayo se deben realizar en de acuerdo con la NTP 334.007. 9.2 La NTP 334.007 no está orientada para el control de calidad de la fabricación, y no se requiere para la certificación del fabricante.
10
MÉTODOS DE ENSAYO
Para determinar los requisitos establecidos en esta NTP, se utilizarán los siguientes métodos de ensayo, según las Normas Técnicas Peruanas que se indican:
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10.1
Análisis químico: NTP 334.086.
10.2
Resistencia: NTP 334.051.
10.3
Falso fraguado: NTP 334.052.
10.4
Finura mediante el permeabilímetro: NTP 334.002.
10.5
Finura mediante el turbidímetro: NTP 334.072.
10.6
Calor de hidratación: NTP 334.064 o NTP 334.171.
10.7
Expansión en autoclave: NTP 334.004.
10.8
Tiempo de fraguado mediante las agujas de Gillmore: NTP 334.056.
10.9
Tiempo de fraguado mediante la aguja Vicat: NTP 334.006.
10.10
Resistencia a los sulfatos: NTP 334.065.
10.11 Sulfato de calcio. Expansión de barras de morteros de cemento Pórtland curado en agua: NTP 334.093. 10.12
Contenido de aire del mortero: NTP 334.048.
11
INSPECCIÓN
La inspección del material se debe efectuar tal como se acuerde entre el comprador y el vendedor en el contrato de compra. © INACAL 2016 – Todos los derechos son reservados
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CONDICIONES DE RECEPCIÓN
12.1 El lote de cemento debe ser rechazado si no cumple con los requisitos establecidos en esta NTP. 12.2 Es opción del comprador realizar un nuevo reensayo al cemento antes de usarse, si éste ha permanecido almacenado a granel por más de seis meses o embolsado en un almacén custodiado por el vendedor, por más de tres meses después de haber completado todos sus ensayos, debiendo cumplir con los requisitos especificados en esta NTP. Los cementos rechazados son de responsabilidad del poseedor del lote al momento de realizar un nuevo muestreo de acuerdo a la NTP 334.007, para reensayar el material. 12.3 En los envases se identificará la masa contenida como peso neto. Se aceptarán individualmente los envases cuya masa tenga una variación del 2 % menor a la masa especificada. 12.4 El lote de cemento será admitido, si una muestra de 50 envases seleccionados aleatoriamente, obtenida según la NTP 334.007, tiene una masa promedio igual a la especificada.
13
DECLARACIÓN DEL FABRICANTE
13.1 Bajo requerimiento del comprador en el contrato u orden de compra, se suministrará un informe del fabricante indicando los resultados de los ensayos realizados en muestras del material tomado durante la producción o transferencia y certificando que cumple con los requisitos de esta NTP. NOTA 7: Un ejemplo sobre el informe del fabricante se proporciona en el Anexo B.
13.2 A solicitud del comprador, el fabricante debe indicar por escrito la naturaleza, cantidad e identidad de cualquier adición de proceso utilizada y, si es requerido, debe suministrar datos de ensayo que muestren que tales adiciones de proceso cumplen con la NTP 334.085.
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13.3 Cuando se usa caliza, el fabricante debe indicar por escrito, la cantidad incorporada y, si es requerido por el comprador, debe suministrar datos de ensayos comparativos sobre las propiedades físicas y químicas del cemento con y sin caliza (Véase NOTA 8). Los ensayos comparativos no reemplazan los ensayos de rutina para confirmar que el cemento cumple con los requisitos químicos y físicos de esta NTP. El porcentaje o cantidad de caliza en el cemento debe ser determinado de acuerdo con el Anexo A2. NOTA 8: Los datos de ensayos comparativos pueden ser los ensayos de calificación desarrollados por el fabricante durante la formulación del cemento con caliza
13.4 A solicitud del comprador, el fabricante debe registrar en su informe de ensayos de fábrica, el contenido total de cloruros, en porcentaje en masa de cemento (Véase Nota 9). NOTA 9: Los cloruros en el concreto pueden provenir de múltiples ingredientes y el contenido de cloruros en el cemento es requerido para la estimación del contenido de cloruros en el concreto. Los códigos de construcción y otros documentos establecen requisitos para el contenido de cloruros en el concreto. El contenido total de cloruros es más alto que el contenido de cloruro soluble en agua, que refieren los códigos de construcción.
14
ENVASE Y ROTULADO
14.1
La bolsa que sirve de envase deberá incluir en el rotulado: -
La palabra “Cemento P órtland” y el tipo correspondiente ;
-
Nombre y marca del fabricante;
-
El contenido neto, en kilogramos;
-
El código de la presente NTP.
Se debe proveer información semejante en los documentos de envío que acompañan el cemento a granel o embolsado. Todas las bolsas deben estar en buenas condiciones al momento de la inspección.
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Cuando el cemento sea embolsado, debe tener un contenido neto de 42,5 Kg .
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ALMACENAMIENTO
El cemento debe almacenarse de forma tal que permita un fácil acceso para una apropiada inspección e identificación de cada cargamento, y en edificaciones, contenedores o empaques adecuados que protegerán al cemento de las condiciones climáticas como la humedad para minimizar el deterioro por almacenamiento.
16
ANTECEDENTES
16.1
NTP 334.009:2013
CEMENTOS. Requisitos
16.2
ASTM C 150/C 150M-16e1
Standard Specification for Portland Cement
Cementos
Portland.
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TABLA 1 - Requisitos químicos REQUISITOS
MÉTODO DE ENSAYO APLICABLE
Óxido de aluminio, (Al2O3), máx, % Óxido férrico, (Fe2O 3), máx, % Óxido de magnesio, (MgO), máx, % Trióxido de azufre, (SO 3),D máx, % Cuando (C3A)E es 8 % o menos Cuando (C3A)E es más del 8 % Pérdida por ignición, máx, % Cuando la caliza no es un ingrediente Cuando la caliza es un ingrediente Residuo insoluble, máx. % Silicato tricálcico, (C3S)E, máx, % Silicato dicálcico, (C2S)E, mín, % Aluminato tricálcico (C 3A)E, máx, % Suma de C3S + 4,75C3AG , max, % Aluminoferrito tetracálcico, más dos veces el aluminato tricálcico (C 4AF+2(C3A)), ó solución sólida, (C 4AF + C2F), como sea aplicable, máx, %
NTP 334.086
TIPO DE CEMENTOA I
II II(MH) III IV V
6,0
6,0 6,0B 6,0
6,0 6,0B, C 6,0
- 6,5 6,0 6,0 6,0
3,0 3,5
3,0
3,0
F
F
3,5 2,3 2,3 F 4,5 F
3,0 3,5 1,5 -
3,0 3,5 1,5 8 -
3,0 3,5 1,5 8 100C,H
3,0 3,5 1,5 15 -
2,5 3,5 1,5 35C 40C 7C -
3,0 3,5 1,5 5B -
-
-
-
-
-
25B
Véase Anexo A1
NOTAS: A Véase Nota 2 B No aplicable cuando se especifique el límite de resistencia a los sulfatos de la Tabla 4. C No aplicable cuando se especifique el límite de calor de hidratación de la Tabla 4. D Se permite exceder los valores de la tabla para el contenido de SO 3, siempre que se haya demostrado por el método de ensayo NTP 334.093 que el cemento con aumento de SO 3 no desarrollará una expansión superior al 0,020 % a los 14 días. Cuando el fabricante provea cemento bajo esta condición, debe suministrar datos de respaldo al comprador. Véase Nota 6. E Véase Anexo A1 para el cálculo. F No aplicable. G Véase Nota 5. H Además se debe realizar un ensayo de calor de hidratación a los 7 días por el método de ensayo NTP 334.064 o un ensayo de calor de hidratación a los 3 días por el método de ensayo NTP 334.171, como mínimo una vez cada seis meses. Este último ensayo no debe ser usado para aceptación o rechazo del cemento, pero los resultados deben ser informados para conocimiento del cliente.
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TABLA 2 - Requisitos químicos opcionales A
REQUISITOS
MÉTODO DE ENSAYO
TIPOS DE CEMENTO
OBSERVACIONES
I
II
II(MH)
III
IV
V
Aluminato tricálcico, (C3A)B, máx, %
Véase Anexo A1
-
-
-
8
-
-
Aluminato tricálcico, (C3A)B, máx, %
Véase Anexo A1
-
-
-
5
-
-
Álcalis equivalentes, (Na2O + 0,658K 2O), máx, %
NTP 334.086
0,60C
0,60C
0,60C
0,60C 0,60C
0,60C
Para moderada resistencia a los sulfatos Para alta resistencia a los sulfatos Cemento de bajo contenido de álcali
NOTAS: A Estos requisitos opcionales son aplicables sólo en caso sea solicitado específicamente. Verificar disponibilidad antes de realizar el pedido (Véase Nota 2). B Véase Anexo A1 para el cálculo. C Este límite debe especificarse cuando el cemento va a ser usado en concretos con agregados potencialmente reactivos y no se han considerado otras medidas preventivas para proteger al concreto de los agregados reactivos perjudiciales. Deberá hacerse referencia a la NTP 400.037 para un criterio adecuado de reactividad potencial de los agregados.
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TABLA 3- Requisitos físicos REQUISITOS Contenido de aire del morteroB volumen %: Máx. Mín. Finura, (m2/kg)
Superficie
Método de ensayo NTP 334.048
TIPO DE CEMENTOA I
II
II(MH)
III
IV
V
12 -
12 -
12 -
12 -
260 430C
-
260 430C
260 -
0,80
0,80
0,80
0,80
12 12 -
Específica,
Ensayo de Permeabilidad al aire 334.002 Mín. Max.
260 260 0,80
Expansión en autoclave, Max., %
334.004 0,80
Resistencia, no menor que los valores mostrados para las edades indicadas a continuación D: 334.051 Resistencia a la compresión, MPa 1 día
-
-
-
12,0
-
-
3 días
12,0
10,0
24,0
-
8,0
7 días
19,0
17,0
-
7,0
15,0
28 días
-
-
10,0 7,0E 17,0 12,0E -
-
17,0
21,0
45
45
45
45
45
45
375
375
375
375
375
375
Tiempo de fraguado Ensayo de Vicat F , minutos 334.006 Tiempo de fraguado: no menor de: Tiempo de fraguado: no mayor de:
NOTAS: A Véase Nota 2 B El cumplimiento con los requisitos de esta NTP, no necesariamente asegura que el contenido de aire deseado será obtenido en el concreto. C Los límites de finura máxima no se aplican si la suma de C 3S + 4,75C3A es menor o igual a 90. D La resistencia en cualquier edad especificada de ensayo no debe ser menor que la alcanzada en cualquier edad previa especificada de ensayo. E Cuando se especifica el calor de hidratación opcional en la Tabla 4. F El tiempo de fraguado es el descrito como tiempo inicial de fraguado en el método de ensayo NTP 334.006.
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TABLA 4 - Requisitos físicos opcionalesA TIPO DE CEMENTO REQUISITOS
MÉTODO DE ENSAYO NTP
Falso fraguado, penetración final, mín., % Calor de hidratación 7 días, máx, kJ/kg 28 días, máx, kJ/kg
334.065
Calor de hidratación B 3 días, máx, kJ/kg 7 días, máx, kJ/kg
334.171
Resistencia a la compresión, 28 días, MPa
334.051
Resistencia a sulfatos E, 14 días máx, % de expansión Ensayo de Gillmore: Fraguado inicial, minutos, no menor que: Fraguado final, minutos, no mayor que: Prueba de turbidímetro … mín …máx
334.065
I II
II(MH)
III
IV
V
50
50
50
50
50
-
290C -
-
250D 290D
-
-
255C
-
200D
-
28,0
28,0 22,0C
-
-
-
-F
-F
-
-
0,040
60
60
60
60
60
600
600
600
600
600
150 ---
150 245G
-----
150 245
150 ---
334.064
-
225D
334.056
334.072
NOTAS: A Estos requisitos opcionales se aplican solamente cuando son expresamente solicitados. Se debe verificar la disponibilidad antes de ordenar el pedido del cemento. Véase Nota 2. B El método utilizado debe ser especificado en los reportes que incluyan este dato. Si los resultados de ensayo, no cumplen los requisitos de calor de hidratación a los 7 días; se deberá realizar el ensayo de calor de hidratación a los 3 días por el método de ensayo NTP 334.171, y serán los resultados de éste último ensayo, los que se considerarán finalmente. C El límite para la suma C3S + 4,75C3A indicado en la Tabla 1, no debe aplicarse cuando se solicite este requisito opcional de calor hidratación. Estos requisitos de resistencia se aplican cuando el requisito opcional de calor de hidratación sea requerido. D Cuando se especifique el límite del calor de hidratación, éste se indicará en lugar de los límites de C 3S, C2S, C3A y Fe2O3 listados en la Tabla 1. E Cuando se especifique la resistencia a los sulfatos, ésta se indicará en lugar de los límites de C 3A y C4AF+2C3A y Fe2O3 listados en la Tabla 1. F El cemento que cumple el límite de alta resistencia a los sulfatos del Tipo V, se considera que cumple los requisitos de moderada resistencia a los sulfatos del Tipo II y Tipo II(MH). G El límite de finura máximo no se aplica si la suma de C 3S + 4.75 C3A es menor o igual a 90.
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ANEXO A (NORMATIVO)
A1.
CÁLCULO DE LA COMPOSICIÓN POTENCIAL DEL CEMENTO
A1.1 Todos los valores calculados como se describen en este anexo deberán ser redondeados de acuerdo a la norma ASTM E 29. Cuando se evalúa la conformidad con esta NTP, se debe redondear los valores al mismo número de cifras significativas, que los considerados en la tabla correspondiente, antes de realizar comparaciones. La expresión de las restricciones químicas por medio del cálculo de compuestos asumidos, no significa necesariamente que los óxidos están real y completamente presentes como tales compuestos. A1.2 Cuando los compuestos se expresan, C = CaO, S = SiO 2, A = Al2O3, F = Fe2O3. Por ejemplo, C 3A = 3CaO.Al2O3. El dióxido de titanio y el pentóxido de fósforo (TiO2 y P2O5) no deben ser incluidos con el contenido de Al 2O3. Véase Nota A1.1. NOTA A1.1: Cuando se compara el análisis de óxidos y los compuestos calculados de diferentes fuentes o de diferentes datos históricos, se debe tener en cuenta que éstos pueden no haber sido reportados exactamente sobre la misma base. Los datos químicos obtenidos por medio de los métodos de ensayo de referencia y alternativos de la NTP 334.086 (química vía húmeda), pueden incluir titanio y fósforo como alúmina, a menos que haya sido realizada una adecuada corrección (Véase NTP 334.086), mientras que los datos obtenidos por medio de métodos rápidos instrumentales usualmente no lo hacen. Esto puede dar como resultado diferencias pequeñas en los compuestos calculados. Tales diferencias usualmente se encuentran dentro de la precisión de los métodos analíticos, aun cuando los métodos sean adecuadamente calificados bajo los requerimientos de la NTP 334.086.
A1.3 Cuando la relación de porcentajes entre óxido de aluminio a óxido férrico es 0,64 o más, los porcentajes de silicato tricálcico, silicato dicálcico, aluminato tricálcico y aluminoferrito tetracálcico, deben calcularse a partir de los análisis químicos como se indica a continuación: - Silicato Tricálcico (C3S) = (4,071 x % CaO) - (7,600 x % Si02) - (6,718 x % Al203) (1,430 x % Fe 2O3) - (2,852 x % SO3) (A1.1) - Silicato Dicálcico (C2S)= (2,867 x % SiO2) - (0,7544 x % C3S)
(A1.2)
- Aluminato tricálcico (C 3A)= (2,650 x % Al 2O3) - (1,692 x % Fe203)
(A1.3)
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- Aluminoferrito tetracálcico (C4AF)= 3,043 x %Fe2O3
(A1.4)
A1.3.1 Cuando la relación de óxidos de aluminio/fierro es menor que 0,64, se forma una solución sólida de ferro-aluminato cálcico, (expresado como ss (C 4AF + C2F)). El aluminato tricálcico no estará presente en los cementos con esta composición. El silicato dicálcico será calculado como se señala en la ecuación A1.2. Los contenidos de esta solución sólida y del silicato tricálcico se debe calcular mediante las siguientes fórmulas: ss ( C4AF + C2F) = (2,100 x %Al 2O3) + (1,702 x % Fe2O3)
(A1.5)
Silicato tricálcico (C3S)= (4,071 x % CaO) - (7,600 x % SiO 2) - (4,479 x % A1 2O3) (2,859 x % Fe 2O3) - (2,852 x % SO3) (A1.6) A1.4 Si no se utiliza caliza ni adiciones orgánicas de proceso en el cemento, o en ausencia de información sobre el uso de caliza o adiciones orgánicas de proceso, las fases deben calcularse usando los procedimientos de la ecuación A1.1 – A1.6 sin realizar ajustes. A1.5 En ausencia de información sobre el contenido de caliza o de adiciones inorgánicas de proceso, los resultados deben demostrar que no se ha realizado ajustes por el posible uso de caliza o adiciones inorgánicas de proceso. A1.6 Cuando se utilicen adiciones inorgánicas de proceso, o calizas, o ambas, con el cemento base (clinker de cemento Pórtland y sulfato de calcio agregado), los contenidos de C3S, C2S, C3A y C4AF deben ser ajustados como se indica a continuación: A1.6.1 El porcentaje de C 3S, C2S, C3A y C4AF en el cemento base (Véase Nota A1.2) debe ser determinado a partir del análisis químico usando los métodos de la NTP 334.086 y la ecuación A1.1 – A1.6, como corresponda. Los contenidos de cada una de estas fases deben ajustarse para tener en cuenta el uso de caliza o de adiciones inorgánicas de proceso, según se indica a continuación:
X f X b
(100 L P) 100
(A1.7)
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donde: X b
=
Es el porcentaje en masa de C 3S, C2S, C3A y C4AF en el cemento base (clinker de cemento Pórtland y sulfato de calcio agregado).
L
=
Es el porcentaje en masa de caliza.
P
=
Es el porcentaje en masa de la adición inorgánica de proceso.
Xf
=
Es el porcentaje en masa de C 3S, C2S, C3A y C4AF en el cemento terminado.
Los valores ajustados para el cemento terminado deben indicarse en el informe del fabricante. NOTA A1.2: Cuando los análisis de óxidos del cemento terminado, la caliza y la adición inorgánica de proceso son conocidos, junto con el porcentaje en masa de caliza (L) y el porcentaje en masa de la adición inorgánica de proceso (P), un método para determinar la composición base de los óxidos de cemento, es usar la siguiente ecuación:
L P O f 100 x Ol 100 x O p Ob 100 x (100 - L - P)
Donde: O b = Of = Ol = O p =
contenido de óxido del cemento base (% en masa del cemento base) contenido de óxido del cemento terminado (% en masa del cemento terminado) contenido de óxidos de la caliza (% en masa de caliza), y contenido de óxidos de la adición inorgánica de proceso (% masa de la adición inorgánica de proceso)
La composición de fases del cemento base puede ser determinada usando estos valores de óxidos en las ecuaciones Eq A1.1-A1.6. La Eq A1.7 es utilizada para calcular la composición de fases ajustada. NOTA A1.3: Por ejemplo: Cuando el cemento incluye 3,5 % de caliza y 3,0 % de una adición inorgánica de proceso, y el cemento base tiene 60 % de C 3S, 15 % de C 2S, 7 % de C 3A y 10 % de C 4AF, la composición de fases ajustada es: C 3 Sf
60 (100 3,5 3,0) 100
56 %
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C 2 Sf
15 (100 3,5 3,0)
C 3 Af
C 4 AFf
100 7 (100 3,5 3,0) 100
14 % 7%
10 (100 3,5 3,0) 100
9%
A1.6.2 Solamente los porcentajes de C 3S, C2S, C3A y C 4AF se deben ajustar por el procedimiento indicado en A1.6.1
A2.
CONTENIDO DE CALIZA DEL CEMENTO PÓRTLAND
A2.1 Cuando se utiliza caliza, el contenido de caliza en el cemento Pórtland será deducido de la determinación de CO 2 en el cemento terminado. El análisis de CO 2 estará basado en los métodos descritos en la NTP 334.086. El porcentaje de caliza en el cemento es calculado a partir del análisis de CO 2 basado en el contenido de CO 2 de la caliza utilizada. El fabricante incluirá el contenido de CO 2 y el contenido de caliza calculada del cemento en el informe de ensayo de fábrica. El contenido de caliza del cemento se calcula como sigue: % CO2 en el cemento %CO2en la caliza
x 100 %caliza en el cemento
NOTA A2.1: Por ejemplo: Donde el contenido determinado de CO 2 en el cemento terminado es 1,5 % y el contenido de CO 2 de la caliza es 43 % (CaCO 3 en la caliza = 98 %). Entonces: 1,5 43
x 100 3,5 % de contenido de caliza en el cemento
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A2.2 Esta Norma Técnica Peruana exige que la caliza a ser utilizada deba contener un mínimo de 70 % de CaCO 3. En el informe del fabricante se incluirá el contenido de CaCO3 de la caliza. Se calcula el contenido de CaCO 3 de la caliza como: % CaCO3 = 2,274 x % CO 2. NOTA A2.2: Para verificar el contenido de caliza del cemento, el comprador debe analizar el contenido de CO 2 y hacer una corrección por el contenido de CaCO 3 en la caliza para que el dato sea comparable con el informe del fabricante.
A2.3 El cemento Pórtland que no contienen caliza pueden contener como línea de base niveles de CO 2 inherentes a la fabricación, por ejemplo, debido a la carbonatación. Esta línea de base del contenido de CO 2 es incluida como parte de cualquier contenido de caliza calculado.
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ANEXO B (INFORMATIVO)
B1 CERTIFICACIÓN DEL FABRICANTE (INFORME DE ENSAYO DE FÁBRICA) B1.1 Para proveer uniformidad en los informes de los resultados de ensayos llevados a cabo en cementos según la presente NTP, como lo requiere el capítulo 13 “Declaración del Fabricante”, se muestra un ejemplo de informe de Ensayo de F ábrica, figura B1.1 . B1.2 La información de identificación dada, debería identificar sin ambigüedades la producción de cemento representada por el informe de Ensayos de Fábrica, y puede variar dependiendo de la designación del fabricante y de los requisitos del comprador. B1.3 La declaración de la certificación del Fabricante puede variar de acuerdo con la orden de obtención del fabricante, o de los requisitos legales, pero debería certificar que el cemento enviado está representado por el certificado y que el cemento cumple con los requisitos aplicables de la especificación al momento de ser ensayado (o reensayado) o enviado. B1.4 El informe de Ensayo de Fábrica de la muestra ha sido desarrollado para reflejar los requisitos físicos y químicos de la especificación y recomienda informar todos los análisis y ensayos normalmente realizados en los cementos que cumplen con la NTP 334.009. Los requisitos de informes del comprador deberían primar si difieren de los reportes normales realizados por el fabricante o de los recomendados aquí. B1.5 Los cementos pueden ser enviados antes de que estén disponibles los datos de ensayo de edad tardía. En tales casos, el valor del ensayo puede dejarse en blanco. Alternativamente, el fabricante puede generalmente proveer estimativos basados en datos históricos de producciones. El informe debería indicar si se proveen tales estimativos. B1.6 Al informar los límites tabulados en las tablas de la NTP 334.009 en el informe de Ensayo del Fabricante, deberían reportarse sólo aquellos límites específicamente aplicables. En algunos casos, los límites tabulados en la NTP 334.009 son sustituidos por otras disposiciones.
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B1.7 Cuando en el cemento se usa caliza o adiciones de proceso inorgánicas o ambas, los datos adicionales son informados por el fabricante. El ejemplo muestra información sobre el registro de datos adicionales.
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EJEMPLO DE INFORME DE ENSAYO DE FÁBRICA Compañía ABC de Cemento Pórtland Qualtytown, N.J. Planta: Ejemplo
Cemento Tipo II(MH)
Fecha, 09 de marzo de 20xx
Periodo de producción 2 de marzo de 20xx – 8 de marzo de 20xxx
REQUISITOS NORMALIZADOS NTP 334.009 Tablas 1 y 3
QUÍMICOS Requisitos
Especificación
FÍSICOS Resultados de ensayos 20,6 4,4 3,3 62,9 2,2 3,2 2,7 0,19 0,50 0,27 1,5 3,5 79 3,0
Requisitos
Especificación
Resultados de ensayos 8
A Contenido de aire del 12 máx. SiO2 (%) mortero (volumen %) Al2O3 ( %) 6,0 máx. Fineza Blaine (m2/kg) 260 mín 377 Fe2O3 (%) 6,0 máx. A 430 máx. CaO (%) 0,80 máx. 0,04 Expansión en MgO (%) 6,0 máx. autoclave (%) SO3 (%) 3,0 máx. Resistencia a la Pérdida por ignición 3,5 máx. A compresión min, A Na2O (%) (MPa): A K 2O (%) 1 día Residuo insoluble 1,5 máx. A 3 días 7,0 23,4 CO2 (%) Caliza (%) 5,0 máx. 7 días 12,0 29,8 CaCO3 en caliza (%) 70 mín A 28 días Adición inorgánica 5,0 máx. Tiempo de fraguado, de proceso (escoria minutos, Vicat granulada de alto Inicial No menor que: 45 124 horno molida) Composición No mayor que: 375 potencial de fase Calor de hidratación (%)C (kJ/kg) NTP 334.171 245 A B C3S 59 3 días A C2S 10 Expansión de la barra D C3A 8 máx. 5 de mortero, (%) 0,010E A C4AF 10 Método de ensayo NTP A C4AF + 2(C3A) 20 334.093 C3S + 4,75C3A 100 máx. 83 NOTAS: A No aplicable B El resultado del ensayo representa el valor más reciente y es suministrado solo para información. C Ajustado por A1.6 D Requerido solo si el porcentaje de SO3 excede el límite de la Tabla 1, en cuyo caso la expansión obtenida por el Método de Ensayo NTP 334.093 no debe exceder a 0,020 % a los 14 días. E El resultado de ensayo para este periodo de producción no está disponible. Se suministró el resultado de ensayo más reciente.
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REQUISITOS OPCIONALES NTP 334.009 Tablas 2 y 4 QUÍMICOS
Requisitos Ácalis equivalentes (%) Cloruros
FÍSICOS
Especificación
Resultados de ensayos
F
0,52
F
0.02
Requisitos Falso fraguado (%) Resistencia a la compresión (MPa): 28 días
Especificación Límite 50 min. 28,0 mín.
Resultados de ensayos 82 G
NOTAS: F Límite no especificado por el comprador. Resultado de ensayo suministrado solo para información. G El resultado de ensayo para este periodo de producción aún no está disponible.
Certificamos que el cemento descrito arriba, al tiempo del envío, cumple con los requisitos químicos y físicos de la NTP 334.009-XXX u otra ----------------------especificación.
Firma---------------------------------------
Título-----------------------------------------------
FIGURA B 1.1. Ejemplo de informe de ensayo de fábrica
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