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• Juani Eugenio

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NORMA TÉCNICA PERUANA

NTP 339.230 2010

Comisión de Normalización y de Fiscalización de Barreras Comerciales No Arancelarias - INDECOPI Calle De la Prosa 138, San Borja (Lima 41) Apartado 145 Lima, Perú

HORMIGÓN (CONCRETO). Método de ensayo para determinar la densidad y el contenido de vacío del concreto permeable fresco CONCRETE. Test Method for determining density and void content of freshly mixed pervious concrete Esta Norma Técnica Peruana adoptada por el INDECOPI está basada en la Norma ASTM C 1688/C 1688M-2008 Standard Test Method for Density and Void Content of Freshly Pervious Concrete, Derecho de autor de ASTM International, 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428, USA. Reimpreso por autorización de ASTM International

2010-09-08 1a. Edición

R.0018-2010/INDECOPI-CNB. Publicada el 2010-09-26 Precio basado en 09 páginas I.C.S.: 91.100.10 ESTA NORMA ES RECOMENDABLE Descriptores: Hormigón, concreto, método, ensayo, densidad, contenido, vacio, permeable, fresco

ÍNDICE

página ÍNDICE

i

PREFACIO

ii

1.

OBJETO

1

2.

REFERENCIAS NORMATIVAS

1

3.

CAMPO DE APLICACIÓN

3

4.

DEFINICIONES

3

5.

SIGNIFICADOS Y USOS

4

6.

RESUMEN DEL MÉTODO DE ENSAYO

5

7.

APARATOS

5

8.

MUESTREO

6

9.

PROCEDIMIENTO

7

10.

CÁLCULO

8

11.

PRECISIÓN Y SESGO

8

12.

ANTECEDENTE

9

i

PREFACIO

A.

RESEÑA HISTÓRICA

A.1 La presente Norma Técnica Peruana ha sido elaborada por el Comité Técnico de Normalización de Agregados, Concreto, Concreto Armado y Concreto Pretensado, mediante el Sistema 2 u Ordinario, durante los meses de enero a mayo de 2010, utilizando como antecedente a la norma ASTM C 1688/C 1688M-2008: Standard Test Method for Density and void content of Freshly Mixed Pervious Concrete.

A.2 El Comité Técnico de Normalización de Agregados, Concreto, Concreto Armado y Concreto Pretensado presentó a la Comisión de Normalización y de Fiscalización de Barreras Comerciales No Arancelarias –CNB-, con fecha 2010-06-04, el PNTP 339.230:2010, para su revisión y aprobación, siendo sometido a la estapa de Discusión Pública el 2010-07-09. No habiéndose presentado observaciones fue oficializado como Norma Técnica Peruana NTP 339.230:2010 HORMIGÓN (CONCRETO). Método de ensayo para determinar la densidad y el contenido de vacío del concreto permeable fresco, 1ª Edición, el 26 de Setiembre de 2010. A.3 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 :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 Scheirmüller - ASOCEM

Secretaria

Vanna Guffanti Parra

ii

ENTIDAD

REPRESENTANTE

CORPORACIÓN ACEROS AREQUIPA S.A.

Víctor Granados Ricardo Gutiérrez

CEMENTOS PACASMAYO S.A.A.

Rosaura Vásquez

FIRTH INDUSTRIES PERU S.A.

Violeta Noriega

PREMIX S.A.

Carlos Forero

QUÍMICA SUIZA S.A.

Milan Pejnovic

UNICON

José Alvarez

SIKA PERÚ S.A.

Patricio Arellano

CONSULTOR INDEPENDIENTE

Juan Ávalo

CONSULTOR INDEPENDIENTE

Ana Biondi

MTC Dirección de Estudios Especiales

Mario Gamarra

MVCS

Daniel Carrión

ARPL TECNOLOGÍA INDUSTRIAL S.A.

Wilfredo Quintana

CIP-CAPÍTULO DE CIVILES

Enrique Rivva

PUCP

Gladys Villa García

UNI

Ana Torre Rafael Cachay

URP

Enriqueta Pereyra Liliana Chavarría

SENCICO

Oliver Cornejo

---oooOooo---

iii

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HORMIGÓN (CONCRETO). Método de ensayo para determinar la densidad y el contenido de vacío del concreto permeable fresco

1.

OBJETO

Esta Norma Técnica Peruana establece el método de ensayo para determinar la densidad y el contenido de vacíos del concreto permeable fresco, incluyendo las fórmulas para su cálculo.

Los valores están establecidos en unidades del Sistema Internacional y serán considerados como estándar.

2.

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 en base a 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 400.017:1999

AGREGADOS. Método de ensayo para determinar el peso unitario del agregado

2.1.2

NTP 339.047:2006

HORMIGÓN (CONCRETO). Definiciones y terminología relativas al hormigón y agregados

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2.1.3

NTP 400.021:2002

AGREGADOS. Método de ensayo normalizado para determinar el peso específico y absorción del agregado grueso

2.1.4

NTP 400.022:2002

AGREGADOS. Método de ensayo normalizado para determinar el peso específico y absorción del agregado fino

2.1.5

NTP 334.009:2005

CEMENTOS. Cemento Portland. Requisitos

2.1.6

NTP 339.036:1999

HORMIGÓN (CONCRETO). Práctica normalizada para muestreo de mezclas de concreto fresco

2.1.7

NTP 334.005:2001

CEMENTOS. Método de ensayo para determinar la densidad del cemento Portland

2.1.8

NTP 339.183:2003

HORMIGÓN (CONCRETO). Práctica normalizada para la elaboración y curado de especímenes de hormigón (concreto) en el laboratorio

2.1.9

NTP 339.083:2003

HORMIGÓN (CONCRETO). Método de ensayo normalizado para determinar el contenido de aire de mezclas de hormigón fresco, por el método de presión

2.1.10

NTP 334.127:2002

CEMENTOS. Adiciones minerales del cemento y hormigón (concreto). Puzolana natural cruda o calcinada y ceniza volante. Método de ensayo

2.1.11

NTP 334.090:2007

CEMENTOS. Cementos adicionados. Requisitos

Portland

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2.1.12

NTP 334.082:2008

CEMENTOS. Cemento Especificación de la performance

Portland.

2.1.13

NTP 334.087:2008

CEMENTOS. Adiciones minerales en pastas, morteros y concretos: micro sílice. Especificaciones

2.2

Normas Técnicas de Asociación

2.2.1

ASTM C989-2009a

Standard Specification for Slag Cement for Use in Concrete and Mortars

2.2.2

ASTM D 698-2007e1

Standard Test Methods for Laboratory Compaction Characteristics of Soil Using Standard Effort (12 400 ft-lbf/ft3 (600 kNm/m3))

3.

CAMPO DE APLICACIÓN

Esta Norma Técnica Peruana se aplica al concreto

4.

DEFINICIONES

Para los propósitos de esta Norma Técnica Peruana se aplican las siguientes definiciones, así como las referidas en la NTP 339.047:

4.1

símbolos D = densidad (peso unitario) del concreto kg/m3 Ms = masa total de todos los materiales, kg (véase Nota 1) Mc = masa del recipiente de medida lleno con concreto, kg

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Mm = masa del recipiente de medida, kg T = densidad teórica del concreto libre de aire, kg/m3 (véase Nota 1) U = porcentaje de vacíos en el concreto permeable fresco, incluyendo vacíos de aire incorporado y vacios de aire atrapado en la pasta de cemento. Vs = suma de los volúmenes absolutos de los ingredientes de la mezcla, m3 Vm = volumen del recipiente de medida, m3 NOTA 1: La densidad teórica es una determinación de laboratorio, y se asume que permanece constante para todas los mezclas que se hacen usando componentes y proporciones idénticas. Se calcula a partir de la siguiente ecuación:

T

Ms Vs

La masa total de todos los materiales de la mezcla es la suma de las masas del cemento, el agregado fino en condición de superficie saturada seca, el agregado grueso en la condición de saturada superficialmente seca, el agua de la mezcla en la tanda (incluye el agua libre del agregado) y cualquier otro material sólido o líquido usado. El volumen absoluto de cada ingrediente es igual al cociente de su masa dividido entre el producto de su densidad relativa (gravedad específica) por la densidad del agua (Véase NTP 400.017). Para los agregados, la densidad relativa (gravedad específica) deberá basarse en la condición de saturada superficialmente seca (como lo determina la NTP 400.021 para el agregado grueso y la NTP 400.022 para el agregado fino). Para los cementos que cumplen con la NTP 334.009, NTP 334.090 y con la NTP 334.082, la densidad relativa debe determinarse mediante el Método de Ensayo NTP 334.005 y lo típico es que el fabricante de cemento la tenga disponible. Un valor de 3,15 puede usarse para cumplir con los requisitos de la NTP 334.009. La densidad relativa de otros materiales cementicios debe determinarse como sigue: para ceniza volante, usar la NTP 334.127; para micro sílice, usar la NTP 334.087; y para el cemento de escoria, usar la norma ASTM C 989.

5.

SIGNIFICADOS Y USOS

5.1 Este método de ensayoproporciona un procedimiento para determinar la densidad y el contenido de vacío del concreto permeable recientemente mezclado.

5.2 Este método de ensayo es aplicable a mezclas de concreto permeable que contienen agregado grueso con un tamaño máximo nominal de 25 mm (1 pulg) o menos.

5.3 La densidad del concreto permeable fresco puede usarse como verificación de las proporciones de la mezcla.

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5.4 La densidad del concreto permeable fresco y el contenido de vacío calculado de acuerdo con este ensayo puede diferir de la determinada en situ, por lo que este ensayo no deberá usarse para determinar la densidad del concreto permeable fresco y el contenido de vacío en el lugar.

6.

RESUMEN DEL MÉTODO DE ENSAYO

Una muestra de concreto permeable fresco se coloca y consolida en un recipiente de medida estándar. El concreto se consolida usando un martillo Próctor estándar. La densidad y el contenido de vacío del concreto permeable se calculan sobre la base de la masa del espécimen consolidado de concreto, el volumen del recipiente de medida, y la masa total de los materiales de la mezcla.

7.

APARATOS

7.1 Balanza: Una balanza con una aproximación de 50 g (0,1 lb) o que esté dentro del 0,3 % de la carga de ensayo, cualquiera que sea mayor, en cualquier punto dentro del rango de uso. El rango de uso deberá considerarse que se extiende desde la masa del recipiente de medida vacío, hasta la masa del recipiente de medida lleno con concreto que se asume tiene una densidad de 2 600 kg/m3 (160 lb / pie3)

7.2 Martillo Próctor estándar: Un dispositivo usado para compactar una muestra de concreto permeable y que cumple con el Método de Ensayo ASTM D 698.

7.3 Recipiente de Medida: Un contenedor cilíndrico hecho de acero u otro material adecuado (véase Nota 2) con una capacidad de 7,0 L ± 0,6 L (0,25 pie3 ± 0,02 pie3 ) y un diámetro igual a 0,75 a 1,25 veces la altura. El recipiente del medidor de aire Tipo B del Método de Ensayo NTP 339.083 cumple con los requisitos para el recipiente de medida descrito. El volumen de la medida deberá determinarse como se describe en el método de ensayo de la NTP 400.017. El borde superior del recipiente deberá ser plano dentro de los 0,3 mm (0,01 pulg) (véase Nota 3). NOTA 2: El metal no deberá ser atacado fácilmente por la pasta de cemento. Sin embargo, un material

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reactivo como la aleación de aluminio, puede usarse si, como consecuencia de una reacción inicial, una película superficial se forma protegiendo el metal contra una corrosión adicional. NOTA 3: El borde superior es satisfactoriamente plano si un calibrador de lámina de 0,3 mm (0,01 pulg) no puede insertarse entre el borde y una pieza de 6 mm (1/4 pulg) o una placa de vidrio más gruesa colocada por encima de la parte superior de la medida.6.4Plancha niveladora:Una

plancha metálica rectangular plana de por lo menos 6 mm de espesor o una plancha de vidrio o acrílica de por lo menos 12 mm de espesor con largo y ancho que son por lo menos 50 mm (2 pulg) mayor que el diámetro del recipiente de medida con la que ésta se debe usar. Los bordes de la plancha deberán ser rectos dentro de una tolerancia de 2 mm (1/16 pulg).

7.5 Cucharón: De un tamaño lo suficientemente grande de modo que cada cantidad de concreto permeable obtenido del receptáculo de muestreo sea representativo y lo suficientemente pequeño de modo que el concreto no se derrame durante la colocación en el recipiente de medida.

8.

MUESTREO

8.1 Obtener la muestra del concreto permeable fresco mezclado en las instalaciones de campo de acuerdo con la NTP 339.036.

8.2 Obtener la muestra del concreto permeable fresco mezclado en el laboratorio de ensayo de acuerdo con la NTP 339.183.

8.3 El tiempo transcurrido entre la obtención de la primera porción y la porción final de la muestra compuesta no deberá exceder 15 min .

8.3.1 Transportar las muestras individuales al lugar donde los ensayos de concreto fresco deben realizarse. Combinar y volver a mezclar las muestras con una lampa una cantidad mínima necesaria para asegurar la uniformidad y la conformidad con los límites máximos de tiempo especificados en el apartado 7.3.2. Proteger la muestra compuesta del sol, el viento, y otras fuentes de evaporación rápida.

8.3.2 Empezar el ensayo para la densidad dentro de 5 min después de haber obtenido la porción final de la muestra compuesta.

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9.

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PROCEDIMIENTO

9.1 Colocar el recipiente de medida en una superficie plana y nivelada libre de vibración. Humedecer el interior del recipiente antes de colocar el concreto permeable. Eliminar cualquier agua estancada de el fondo del recipiente usando una esponja humedecida. Colocar el concreto permeable en el recipiente en dos capas de aproximadamente igual altura usando el cucharón descrito en el apartado 6.5. Durante el llenado del recipiente, mover el cucharón alrededor del perímetro de la abertura para asegurar una distribución pareja del concreto con una segregación mínima. Proceder a consolidar el concreto depositado en el recipiente para lo cual se deja caer el martillo 20 veces por capa a una altura de caída completa de 305 mm (12 pulg). Para cada capa, distribuir la posición del pisón de modo que el área superficial completa del concreto permeable en el recipiente se consolide por igual. Antes de consolidar la capa final, llenar el recipiente hasta que rebose. Después de completar la consolidación, el recipiente debe contener casi 3 mm (1/4 pulg) de concreto permeable en exceso que sobresalga por encima de la parte superior. Si después de 10 golpes a la capa final parece que habrá una cantidad de concreto insuficiente, agregar una pequeña cantidad de concreto para corregir la deficiencia. Si después de 10 golpes a la capa final parece que habrá demasiado concreto en la medida, remover una porción representativa del concreto en exceso con una paleta o cucharón. Completar la consolidación de la capa final.

9.2 Nivelación: Después de la consolidación, nivelar la superficie superior del concreto y darle un acabado con la plancha niveladora de modo que la superficie de concreto esté al nivel con la parte superior del recipiente de medida. Realizar la nivelación presionando la plancha niveladora sobre la superficie superior del recipiente de medida para cubrir casi dos tercios de la superficie y luego retirar la plancha con un movimiento de sierra para nivelar el área originalmente cubierta. Luego colocar la plancha sobre la parte superior del recipiente de medida para cubrir los mismos dos tercios de la superficie y avanzar con una presión vertical y un movimiento aserrador que cubra toda la superficie del recipiente de medida; continuar avanzado la plancha hasta que se deslice por completo fuera del recipiente. Varios movimiento finales de sierra con el borde inclinado de la placa, sobre la parte superior del recipiente de medida, producirán finalmente una superficie plana.

9.3 Limpieza y pesado: Después de nivelar, limpiar el concreto en exceso del exterior del recipiente de medida, determinar la masa del concreto y recipiente de medida con una aproximación que conforme lo indicado en los requisitos de 6.1.

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10.

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CÁLCULO

10.1 Densidad (peso unitario): Calcular la masa neta del concreto substrayendo la masa del recipiente de medida, Mm, de la masa del recipiente lleno con concreto, M c. Calcular la densidad (peso unitario), D, dividiendo la masa neta del concreto entre el volumen de la medida, Vm, como sigue:

_ D  Mc Mm Vm 10.2

Contenido de vacío: Calcular el porcentaje de vacíos como sigue:

U

11.

(1)

T D 100% T

( 2)

PRECISIÓN Y SESGO

11.1 Los ensayos de repetibilidad los realizaron seis laboratorios que usan mezclas de concreto permeables proporcionadas usando materiales locales. Cada laboratorio preparó tres tandas y realizaron dos ensayos de réplica por tanda. El rango de la densidad del concreto permeable fresco fue de 1 750 a 2 000 kg/m3 (109 a 125 lb/pie3) (véase la Nota 4). NOTA 4: Las pruebas interlaboratorios fueron realizadas usando los siguientes seis métodos de consolidación: Martillo Próctor-2capas iguales, 20 veces por capa. Martillo Marshall-2capas iguales, 5 veces por capa. Martillo Marshall-2 capas iguales, 10 veces por capa. NTP 400.017- 2 capas iguales, 50 golpes por capa según el Método NTP 400.017 ASTM C138 Metodo del rodillo, 2 capas iguales, 25 golpes por capa Ninguna Consolidación-llenar el balde vacío de peso unitario De los seis métodos de consolidación evaluados, el método que usa el Martillo Próctor produjo un alto grado de repetibilidad, empleó un proceso directo, y no fue exigente físicamente hablando debido a los pesos más bajos en comparación con el Martillo Marshall.

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11.1.1 La desviación estándar de la densidad del concreto permeable recientemente mezclado, para un solo operador, se ha establecido en 22 kg/m3 (1,4 lb/ pie3).

11.1.2

La desviación estándar multi-operador no ha sido desarrollada.

11.2 Este método de ensayo no presenta sesgo porque la densidad del concreto permeable se define sólo en términos de este método de ensayo.

12.

ANTECEDENTE ASTM C 1688/C1688M-2008

Standard Test Method for Density and Void Content of Freshly Pervious Concrete