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NORMA TÉCNICA GUATEMALTECA

COGUANOR NTG 41051 h8

Práctica para el cabeceo de unidades de concreto para mampostería, unidades relacionadas y prismas de mampostería para el ensayo de compresión.

Esta norma es esencialmente equivalente a la norma ASTM C1552-12 en la cual está basada, con la adición del uso de cabeceos a base de cementos hidráulicos, e incluye la designación propia de las normas técnicas guatemaltecas.

Aprobada 2014-12-19

Adoptada Consejo Nacional de Normalización:

Comisión Guatemalteca de Normas Ministerio de Economía

Edificio Centro Nacional de Metrología Referencia Calzada Atanasio Tzul 27-32, zona 12 Teléfonos: (502) 2247-2600 Fax: (502) 2247-2687 www.mineco.gob.gt [email protected]

Norma NTG 41051 h8

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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 Concreto (CTN Concreto), con la participación de:

Ing. Luis Alvarez Valencia Representante ICCG Ing. Héctor René Herrera Representante COGUANOR Lic. Luis Velásquez Representante Cementos Progreso Ing. Rafael Sazo Representante CEMEX Ing. Sergio Sevilla Representante CIFA Arq. Paulo César Castro Representante MACROMIX Sr. Eder Cano Representante CII-USAC Sr. Abel David Arriaza Representante FFACSA Sr. Elder Armando Ramos Yoc Representante CII-USAC Ing. Ramón Torres Ribas Representante Tecnomaster

Norma NTG 41051 h8 Ing. Marcelo Quiñónez Representante FORCOGUA Ing. Xiomara Sapón Roldán Representante ICCG Ing. Sergio V. Quiñónez Representante PRECÓN Ing. Israel Orellana Representante FORCOGUA Ing. Estuardo Herrera Representante Cementos Progreso Ing. Oscar Sequeira Representante AGCC

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Norma NTG 41051 h8

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Índice

1 Objeto…..……………………….................................................................. 2 Documentos citados……..……….............................................................. 3 Terminología…………………………………………………………………… 4 Significado y uso………...……….............................................................. 5 Equipo…………….....………………….…………........................................ 6 Materiales………..……............................................................................. 7 Procedimiento del cabeceo ….…………………………………….………. 8 Descriptores………………………………………………………………….. Apéndice X1 Materiales de cabeceo de yeso cementante de alta resistencia………..

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Norma NTG 41051 h8 1.

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OBJETO

1.1 Esta práctica cubre el equipo, materiales y procedimientos para el cabeceo de unidades de concreto para mampostería, unidades relacionadas, incluyendo otros especímenes obtenidos de dichas unidades y prismas de mampostería para el ensayo de compresión. NOTA 1 – La agencia de inspección o laboratorio de ensayos que realice estos métodos de ensayo debe ser evaluado de acuerdo con la Práctica ASTM C1093.

1.2 Los valores dados en unidades SI o en unidades pulgada-libra deben ser considerados separadamente como el estándar. Los valores dados en cada sistema, no necesariamente son equivalentes exactos, por lo tanto cada sistema debe ser usado independiente del otro. La combinación de valores de los dos sistemas puede dar lugar a una no conformidad con la norma. Las unidades libra-pulgada se indican entre paréntesis. 1.3 Esta norma no tiene el propósito de tratar todos los aspectos relacionados con la seguridad, si los hubiere asociados con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma el establecer las prácticas apropiadas de seguridad y salubridad, y determinar la aplicación de limitaciones regulatorias, previo a su uso. 2.

DOCUMENTOS CITADOS

2.1

Normas NTG (ASTM)

(ASTM C140)

Método de ensayo para el muestreo y de unidades de concreto para mampostería y de unidades relacionadas.

NTG 41064 (ASTM C617)

Práctica para el cabeceo de especímenes cilíndricos de concreto.

(ASTM C 1093)

Práctica para la acreditación mampostería.

(ASTM C1232)

Terminología de la mampostería.

NTG 41051 h2 (ASTM C1314)

Método de ensayo. Determinación de la resistencia a la compresión de prismas de mampostería.

3.

de agencias de ensayo para

TERMINOLOGÍA

3.1 La terminología definida en la norma ASTM C1232 debe ser aplicada para esta práctica. 3.2 Término específico para esta norma: 3.2.1 Yeso cementante – (Gypsum cement). Es el yeso calcinado y molido de alta resistencia mecánica, baja absorción de agua y resistencia al fuego usualmente con

Norma NTG 41051 h8 6/12 adiciones de cemento portland u otro cemento hidráulico, aditivos para alcanzar estas propiedades. 4.

SIGNIFICADO Y USO

4.1 Esta práctica describe los procedimientos para proporcionar superficies planas en las dos superficies portantes de carga de las unidades de mampostería y de los prismas. El propósito de esta norma es el de proporcionar procedimientos consistentes y estandarizados para el cabeceo de unidades y de prismas para el ensayo de compresión. Los procedimientos están basados en los contenidos (o previamente contenidos) en los Métodos de ensayo ASTM C140, Práctica NTG 41064 (ASTM C617) y el Método de ensayo NTG 41051 h2 (ASTM C1314). NOTA 2 – Los especímenes cabeceados usando ésta práctica variarán significativamente en tamaño y en peso. El cuidado y el manejo adecuados pueden diferir con base en el tamaño y el peso del espécimen. Procurar proporcionar el cuidado y el manejo requeridos para proporcionar un cabeceo apropiado con base en las características físicas del espécimen que va a ser cabeceado.

5.

EQUIPO

5.1 Placa de cabeceo – Si se usa, la placa de cabeceo debe ser de acero, con un espesor no menor de 25.4 mm (1pulg) o una placa de granito o de diabasa de por lo menos 76 mm (3 pulg). La superficie de cabeceo debe ser plana dentro de 0.05 mm en 300 mm (0.002 pulg en 12 pulgadas) y debe estar libre de desportilladuras, surcos e indentaciones mayores de 0.25 mm (0.010 pulg) de profundidad o mayores de 32 mm² (0.05 pulg²) de área superficial. Al momento del cabeceo, la superficie de cabeceo debe estar nivelada dentro de 1.6 mm (1/16 pulg) sobre toda lo longitud de la placa de cabeceo. 5.1.1 Placa de desgaste para cabeceo – Si este tipo de placa se usa, la misma debe colocarse directamente sobre la placa de cabeceo indicada en 5.1, y debe cumplir con los requisitos señalados en 5.2. Al momento del cabeceo la superficie de la placa debe estar nivelada dentro de 1.6mm (1/16 pulg) sobre toda la longitud de la placa. Este tipo placa no se usa con materiales de cabeceo de azufre. NOTA 3 – Se ha encontrado que el uso de la placa de desgaste para el cabeceo ha reducido el potencial de daños a la placa de cabeceo de acero o de granito o diabasa. Así mismo la placa de desgaste para cabeceo es típicamente más resistente a los rasguños y puede ser reemplazada a un costo menor que el requerido para restaurar la superficie adecuada en la placa de cabeceo formal. (Véase la Figura 1 para una vista esquemática de la colocación de las placas de cabeceo cuando se usan materiales de cabeceo a base de yeso-cementante o cementos.

5.2 Placa para moldeo – Si se usa una placa para moldeo, ésta debe ser de vidrio transparente con un espesor de no menos de 13 mm (½ pulg). La placa para moldeo debe ser plana dentro de 0.05 mm en 300 mm (0.002 en 12 pulg).

Norma NTG 41051 h8

6.

MATERIALES

6.1

Materiales de cabeceo

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6.1.1 Materiales de cabeceo de yeso-cementante o de alta resistencia, y de cementos hidráulicos. 6.1.1.1 En adición a cumplir con el requisito de la resistencia a la compresión indicado en 6.2, se deben realizar ensayos de calificación para determinar los efectos de la relación agua-yeso cementante o agua-cemento y de la edad sobre la resistencia a la compresión. Los procedimientos usados para preparar los materiales de cabeceo a base de yeso-cementante o cementos de alta resistencia deben asegurar que las relaciones agua-cementantes usadas para cada amasada, proporcionen la resistencia requerida. NOTA 4 – La relación agua-yeso cementante o agua-cemento típicamente estará entre 0.26 y 0.30. El uso de bajas relaciones agua-yeso cementante o agua-cemento y un mezclado vigoroso, usualmente permitirán el desarrollo de 24.1 MPa (3500 psi) a edades de una o dos horas. Las relaciones aguayeso cementante o agua-cemento mayores extienden el tiempo de trabajo pero reducen la resistencia.

6.1.1.2 No se deben agregar materiales finos de relleno o diluyentes al yeso cementante o a los cementos de alta resistencia. NOTA 5 – Los aditivos retardantes extienden el tiempo de trabajo de los materiales de cabeceo, pero sus efectos sobre la relación agua-yeso cementante o agua cemento debe ser determinada antes de su uso. NOTA 6 – Véase el Apéndice X1 para mayor información sobre materiales de cabeceo a base de yeso cementante de alta resistencia y recomendaciones sobre los productos.

Norma NTG 41051 h8 6.1.2 Materiales de cabeceo a base de azufre.

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6.1.2.1 Las mezclas disponibles o preparadas en el laboratorio, a base de azufre, usualmente contienen entre un 40 y un 60% de azufre, y el resto es arcilla cocida molida u otro material inerte adecuado que pasa por el tamiz de 150mm (No. 100) con o sin el uso de un plastificante. 6.1.3 Deben usarse solamente los materiales identificados en 6.1.1 y en 6.1.2. No se permite el uso de otros materiales de cabeceo. NOTA 7 – Ejemplos de materiales que se han encontrado inadecuados para propósitos de cabeceo, incluyen pero no están limitados a: yeso de baja resistencia para moldeo, yeso de parís y mezclas de yeso de parís con cemento portland u otros a base de cementos hidráulicos.

6.2 Resistencia a la compresión de los materiales de cabeceo. La resistencia a la compresión de los materiales de cabeceo debe ser de por lo menos 24.MPa (3500 lb/pulg²) a una edad de 2 h. Los moldes cúbicos y los métodos para la preparación y el ensayo de los cubos deben estar de acuerdo con la Práctica NTG 41064 (ASTM C617). El material para cabeceo debe ser moldeado en el cubo a la consistencia del cabeceo. Los moldes cúbicos de material de cabeceo se almacenan al ambiente del laboratorio. Los cubos de material de cabeceo de azufre se remueven después de completarse la solidificación del azufre y los cubos de yeso-cementante o de cemento se remueven de los moldes a no más de 15 minutos antes de su ensayo. Los cubos se ensayan a una edad de 2h ± 10 minutos después de completado el llenado de los moldes. 6.2.1 La resistencia del material de cabeceo debe ser determinada cuando se recibe un nuevo lote de dicho material y a intervalos que no excedan de los tres meses. Si un ensayo dado de un material de cabeceo no cumple con los requisitos de resistencia, el paquete del que fue tomada la muestra de material no debe ser usado a menos que dos muestras adicionales subsecuentes hayan sido tomadas del mismo paquete y ambas muestras cumplan con los requisitos de resistencia. Si los resultados de ensayo de un paquete individual son inadecuados, se deben obtener por muestreo al azar tres muestras adicionales del lote. Estas muestras adicionales deben ser tomadas de paquetes separados si estuvieran disponibles. A menos de que estas tres muestras cumplan con los requisitos de resistencia, no debe usarse ninguna parte del lote examinado. 7.

PROCEDIMIENTO

7.1 Preparación de los especímenes para el cabeceo – Se usa una piedra abrasiva para eliminar protuberancias aisladas de las superficies de los especímenes que van a ser cabeceados. Véase el método apropiado de ensayo a compresión (el Método de ensayo ASTM C140) o el método de ensayo NTG 41051 h2 (ASTM C1314) para los requisitos de preparación de los especímenes. 7.2 Cabeceo de los especímenes de ensayo. Se procede al cabeceo de las superficies superior e inferior que reciben la carga, por uno de los métodos indicados

Norma NTG 41051 h8 9/12 en 7.2.1 o en 7.2.2. Se deben usar dispositivos de alineación según sea necesario para asegurarse de que los cabeceos cumplan con los requisitos exigidos en 7.4. NOTA 8 – Varios dispositivos de alineación han demostrado ser eficaces. Para el cabeceo con materiales de azufre que endurecen rápidamente, el uso de plantillas de alineación asegura que los especímenes sean colocados sobre la placa de cabeceo correctamente desde el primer movimiento. Para el cabeceo con materiales de yeso cementante o cementos, la colocación de niveles en la parte superior de los especímenes ha trabajado bien. Los niveles tipo ojo de buey trabajan bien para especímenes pequeños.

7.2.1 Cabeceo usando materiales a base de yeso cementante o cementos - Véase la Figura 1 para la configuración general del cabeceo. El material de cabeceo de yeso-cementante o de cemento se extiende uniformemente sobre la placa de cabeceo o sobre la placa de desgaste para cabeceo que ha sido ligeramente recubierta con aceite o rociada con un revestimiento de fluorocarbono TFE. (Véase Nota 9). Se lleva luego la superficie del espécimen a ser cabeceado a contacto con el material de cabeceo; presionado firmemente el espécimen hacia abajo en un solo movimiento y sujetándolo de modo que su eje sea perpendicular a la superficie de cabeceo, para cumplir con los requisitos de 7.4. Se debe tener cuidado de no mover el espécimen hasta que el material de cabeceo se haya solidificado. 7.2.1.1 Método alternativo de cabeceo usando materiales a base de yeso cementante o cementos – Véase la Figura 1 para la configuración del cabeceo. El material de cabeceo de yeso cementante o de cemento se extiende uniformemente. Luego se lleva la placa de moldeo que ha sido ligeramente recubierta con aceite o rociada con un revestimiento de fluorocarbono TFE (Véase Nota 9), a contacto con la pasta de cabeceo, y se presiona firmemente la placa de moldeo hacia abajo en un solo movimiento y sujetándola de modo que sea perpendicular al espécimen dentro de los siguientes 30 segundos, se ajusta ligeramente la placa para lograr un cabeceo que cumpla con los requisitos de 7.4, Se debe tener cuidado de no molestar el espécimen hasta que el material de cabeceo se haya solidificado. NOTA 9 - El uso de recubrimientos de aceite o de flurocarbono TFE, sobre las placas de cabeceo o del moldeo no es necesario si se encuentra que las placas pueden ser separadas del espécimen, sin provocar daños al cabeceo. NOTA 10 – Generalmente las placas pueden ser removidas del cabeceo o de los especímenes después de 30 min, sin provocar daños en el cabeceo. Sin embargo, el período de tiempo para asegurar la solidificación del cabeceo puede variar dependiendo de una variedad de factores tales como una relación agua-yeso cementante o agua-cemento usada, las condiciones ambientales, las propiedades del espécimen a ser cabeceado y la temperatura del agua de mezcla.

7.2.2 Cabeceo usando materiales de cabeceo a base de azufre. 7.2.2.1 (Advertencia: Cuando el material de cabeceo a base de azufre está contaminado con materiales orgánicos tales como parafina o aceite, se producen emanaciones de gas de sulfuro de hidrógeno durante la ejecución del cabeceo. Este gas es incoloro, pero tiene un notorio mal olor, similar al de huevos podridos. No obstante el olor en si no es una señal de advertencia confiable ya que la sensibilidad al olor desaparece rápidamente después de su exposición. Se debe tomar en cuenta que las altas concentraciones son letales y que dosis de menor concentración

Norma NTG 41051 h8 10/12 pueden producir nausea, molestia estomacal, dolor de cabeza o irritación de los ojos. Por esta y otras razones de seguridad, la estación de cabeceo debe localizarse en un área ventilada, y el crisol de fundición del azufre debe estar bajo una campana provista de un extractor de aire). 7.2.2.2 (Advertencia: los materiales de cabeceo a base de azufre se usan en un estado fundido de alta temperatura. Se requiere de protección adecuada para prevenir el contacto de los mismos con los ojos, manos u otras partes del cuerpo). 7.2.2.3 La mezcla de azufre debe ser calentada en un recipiente de calentamiento controlado termostáticamente, a una temperatura de 129 a 143°C (265 a 290°F), para mantener su fluidez después del contacto con la superficie que se cabeceará. Se debe verificar la temperatura del material de cabeceo de azufre, usando un termómetro de metal colocado en el centro de la masa. Esta operación se realiza a intervalos de una hora durante las operaciones de cabeceo. 7.2.2.4 Se debe vaciar el recipiente y recargarlo periódicamente con materiales frescos, para asegurar que el material más viejo en el recipiente no haya sido usado más de cinco veces. El material de cabeceo de azufre fresco debe estar seco al ser colocado en el recipiente ya que la humedad en el mismo puede causar fumarolas. Debe cuidarse de mantener el azufre fundido para cabeceo alejado del agua, por la razón expuesta. 7.2.2.5 Se recomienda calentar la placa de cabeceo antes de usarla, para disminuir la velocidad del endurecimiento del azufre fundido para el cabeceo y para permitir la producción de capas delgadas. Se recubre ligeramente con aceite, la superficie de la placa de cabeceo (Véase Nota 9), y se agita el material de azufre fundido inmediatamente antes del vertido de la capa de cabeceo. 7.2.2.6 Se forma un molde rectangular sobre la placa de cabeceo, cuyas dimensiones son aproximadamente 13 mm (½ pulg) más grande que las dimensiones del espécimen. El molde debe ser lo suficientemente rígido para que no se mueva o se deflecte durante la operación de cabeceo, y suficientemente grande para acomodar al espécimen que se cabecea y al material de cabeceo de azufre sin que este rebalse. (Véase Nota 11). El molde se llena hasta una profundidad de 6 mm (1/4 pulg) con el compuesto de azufre caliente. Luego se lleva la superficie del espécimen que se cabecea rápidamente a contacto con el líquido de azufre, sosteniendo el espécimen de modo que su eje esté perpendicular a la superficie del líquido de azufre del cabeceo, para lograr la formación de una capa de cabeceo que cumpla con los requisitos de 7.4. NOTA 11 - El uso de 4 barras cuadradas de 25.4 mm (1pulg) de lado, se ha considerado adecuado para formar el molde para el cabeceo.

7.2.2.7 El espécimen no debe ser movido hasta que el compuesto de azufre se haya solidificado y enfriado. 7.3 Una vez las capas de cabeceo se haya solidificado y en el caso de las formadas con azufre se hayan también enfriado, se retira el espécimen de las placas

Norma NTG 41051 h8 11/12 de cabeceo o de moldeo, de tal forma que no se ocasione daño a las capas de cabeceo o al espécimen. 7.4 Las capas de cabeceo deben ser perpendiculares al eje vertical del espécimen, dentro de 2 mm en 200mm (0.08 pulg en 8 pulg). Para especímenes de hasta 300mm (12 pulg) de longitud, las superficies de las capas deben ser planas dentro de los 0.005mm en 300mm (0.002 pulg en 12 pulg). Para especímenes de tamaño mayor a 300mm (12 pulg). Las superficies de las capas deben ser planas dentro de 0.05mm en cualquier tramo de 300mm de largo (0.002 pulg en cualquier tramo de 12 pulg de largo). 7.5 El espesor promedio de la capa de cabeceo no debe exceder de 3mm (⅛ pulg). 7.6 Las capas de cabeceo no deben ser remendadas. Si las capas tienen imperfecciones deben ser removidas y reemplazadas por capas nuevas. Los especímenes no deben ser ensayados sino hasta que la capa de cabeceo haya alcanzado la resistencia deseada, basada en los ensayos de calificación que se hayan efectuado. La edad de la capa de cabeceo debe ser de por lo menos dos horas. 8.

DESCRIPTORES

8.1 Capa de cabeceo; Cabeceo, materiales de cabeceo; placa de cabeceo; placa de moldeo; resistencia a la compresión; yeso cementante; cementos; azufre.

Norma NTG 41051 h8 APENDICE (Información no obligatoria)

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X1. MATERIALES DE CABECEO DE YESO CEMENTANTE DE ALTA RESISTENCIA X1.1 Los materiales de cabeceo a base de yeso cementante de alta resistencia se han usado satisfactoriamente para el cabeceo de muchos productos de concreto especialmente unidades de concreto para mampostería. Actualmente, se requiere de materiales de cabeceo de yeso cementante, para el cabeceo de adoquines y unidades de concreto para pavimentación, de acuerdo con los Métodos de ensayo ASTM C 140. X1.2 Un factor importante para producir capas de cabeceo a base de yeso, es usar una relación agua-yeso cementante que permita el uso de material de suficiente fluidez para que se extienda mientras está suficientemente viscoso para permitir que las unidades que se cabecean puedan ser empujadas hacia él, formando una capa consistente y delgada. X1.2.1 Relacionada con esta propiedad reológica los materiales adecuados de yeso cementante de alta resistencia, deben proveer un rango de viscosidades aceptables conforme la relación agua-yeso cementante se incrementa o se disminuye. A fin de producir las capas consistentes y delgadas deseadas, los productos grandes y pesados, tales como los prismas de mampostería, pueden requerir el uso de una relación agua-yeso cementante baja para producir un material de cabeceo de mayor viscosidad mientras que para unidades menores y más livianas, se puede requerir el uso de una relación agua-yeso cementante más alta, para producir un material menos viscoso. X1.3 Los materiales adecuados de yeso cementante de alta resistencia deben proporcionar también suficiente tiempo de trabajo, para permitir que el material a ser extendido sobre la placa de cabeceo no se endurezca antes de que las unidades sean colocadas sobre el material de cabeceo. X1.4 Entre los materiales de yeso cementante de alta resistencia que han sido usados exitosamente en los EEUU, están como ejemplo, los siguientes Hydrostone (marca de fábrica) de USG (United States Gypsum Company), y Denscal (marca de fábrica) identificado como ST Plaster, de la empresa Georgia-Pacific. NOTA - Otros materiales similares también están disponibles en los EEUU y en México. En el caso de Guatemala también pueden utilizarse cementos hidráulicos con aditivos y adición de cal hidratada, para obtener las propiedades de viscosidad, adhesión y resistencia mecánica de la capa de cabeceo.

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