norma tÉcnica ntg 41017 h40 guatemalteca
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NORMA
TÉCNICA NTG 41017 h40
GUATEMALTECA
Título
Práctica estándar para elaborar especímenes cilíndricos de concreto compactado
con rodillo utilizando un martillo vibratorio.
Correspondencia
Esta norma fue elaborada en base a la norma ASTM C1435/C1435M-14 e incluye la
designación propia de las normas guatemaltecas.
Observaciones
Aprobada: 2016-06-24
Comisión Guatemalteca de Normas
Ministerio de Economía
Calzada Atanasio Tzul 27-32 zona 12
Tel (502) 2447 2600
http://www.mineco.gob.gt
Referencia:
ICS: 91.100.30
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"C O N T I N Ú A"
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. Xiomara Sapón
Coordinadora CTN
Ing. Luis Alvarez Valencia
Representante INSTITUTO DEL CEMENTO Y DEL CONCRETO DE GUATEMALA
Ing. Héctor Rodolfo Orozco Avalos
Independiente
Ing. Kenneth Molina
Independiente
Ing Roberto Chang
Representante AGIES
Ing. Mario de León
Representante CEMENTOS PROGRESO, S.A.
Ing. Rafael Sazo
Representante CEMEX
Ing. Dilma Y. Mejicanos Jol
Representante CII-USAC
Sr. Elder Armando Ramos
Representante CII-USAC
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Ing. Jorge Arévalo
Representante CONCRETEST
Ing. Orlando Quintanilla
Representante F.H.A.
Ing. Ramiro Callejas
Representante F.H.A.
Ing. Marcelo Quiñonez G.
Representante FORCOGUA, S.A.
Ing. Armando Díaz Aldana
Representante GRUPO MACRO, S.A.
Ing. Alan Paúl Vásquez
Representante GRUPO TENSAR, S.A.
Ing. Juan Carlos Galindo
Representante PISOS CASA BLANCA
Ing. Sergio V. Quiñonez G.
Representante PRECON
Ing. Sergio Sevilla
Representante PREFABRICADOS CIFA
Ing. Jose Estuardo Palencia
Representante PROQUALITY
Ing. Victor Nájera González
Representante SIKA GUATEMALA, S.A.
Ing. Bradford Ramirez
Representante TECNOMASTER
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ÍNDICE
Título Página
1. Objeto .............................................................................................................................................. 5
2. Documentos citados ...................................................................................................................... 5
3. Resumen de esta práctica ............................................................................................................ 6
4. Significado y uso ............................................................................................................................ 6
5. Equipo .............................................................................................................................................. 7
6. Muestreo ........................................................................................................................................ 11
7. Calibración .................................................................................................................................... 11
8. Moldeo de los especímenes ...................................................................................................... 11
9. Palabras clave .............................................................................................................................. 13
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Práctica estándar para elaborar especímenes cilíndricos de concreto
compactado con rodillo utilizando un martillo vibratorio.
1. Objeto
1.1. Esta práctica1 cubre la elaboración de cilindros de ensayo de concreto cuando no
se puede poner en práctica los procedimientos normados de apisonado y vibración
interna que se establecen en las normas NTG 41061 (ASTM C31/C31M) y NTG
41017 h38 (ASTM C1176/C1176M). Esta práctica aplica para el concreto recién
mezclado, elaborado en el laboratorio y en el campo.
1.2. Se moldea el concreto recién mezclado en especímenes cilíndricos utilizando un
martillo vibratorio eléctrico equipado con un eje y una placa circular.
1.3. Los valores especificados en unidades SI o en libras-pulgadas, deben
considerarse separadamente como el estándar. En el texto, las unidades libra-
pulgada se muestran entre paréntesis. Los valores establecidos en cada sistema
pueden no ser equivalencias exactas; por lo tanto cada sistema debe ser usado
independientemente del otro. La combinación de valores de los dos sistemas,
puede resultar en una inconformidad con la norma.
1.4. El texto de esta norma hace referencia a notas y pie de página, las cuales
proporcionan información explicativa. Estas notas y pie de página (excluyendo las de
las tablas y figuras) no deben considerarse como requisitos de esta práctica.
1.5. Esta práctica no pretende señalar todas las medidas de seguridad, si las hubiere,
asociadas con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer las
prácticas apropiadas de salud y seguridad y determinar la aplicabilidad de las
limitaciones reguladoras antes de su uso.
2. Documentos citados
2.1. Normas NTG2 (ASTM):
Norma NTG 41017 h1 (ASTM C39). Método de ensayo. Determinación de la
resistencia a la compresión de especímenes cilíndricos de concreto.
1 La información de respaldo ha sido archivada en las oficinas centrales de ASTM Internacional y se puede
obtener por medio de la solicitud del reporte de investigación RR: C09-1045. Contactar al departamento de atención al cliente ASTM en [email protected]. 2 Las normas NTG pueden consultarse en la Comisión Guatemalteca de Normas COGUANOR Calzada Atanasio Tzul 27-32 zona 12,
Guatemala.
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Norma NTG 41017 h15 (ASTM C496). Método de Ensayo. Determinación de la
resistencia a tracción indirecta de especímenes cilíndricos de concreto.
Norma NTG 41017 h37 (ASTM C1170/C1170M). Método de ensayo. Determinación
de la consistencia y densidad del concreto compactado con rodillo utilizando una
mesa vibratoria.
Norma NTG 41017 h38 (ASTM C1176/C1176M) Práctica estándar para la
elaboración de moldes cilíndricos de concreto compactado con rodillo utilizando
una mesa vibratoria.
Norma NTG 41057 (ASTM C172). Práctica para el muestreo de concreto recién
mezclado.
Norma NTG 41061 (ASTM C31). Práctica para la elaboración y curado de
especímenes de ensayo de concreto en la obra.
Norma NTG 41062 (ASTM C470). Moldes para el colado vertical de cilindros de
concreto para ensayo. Especificaciones.
2.2. Normas ACI3:
ACI 207.5R Reporte del concreto compactado con rodillo.4
ACI 211.3 Práctica para seleccionar dosificaciones para concreto sin revenimiento.4
3. Resumen de esta práctica
3.1. Esta práctica describe la elaboración de cilindros de ensayo de concreto
utilizando un martillo vibratorio. Los cilindros de ensayo se moldean verticalmente en
moldes cilíndricos compactando las mezclas de concreto secas a muy secas en
cuatro capas utilizando un martillo vibratorio.
4. Significado y uso
4.1. Esta práctica está prevista para utilizarse en ensayos de concreto compactado
con rodillo, sin embargo puede utilizarse para ensayar otro tipo de materiales
cementicios como el suelo cemento de partículas grandes. Esta práctica proporciona
3 Las Normas ASTM pueden adquirirse en www.astm.org o en [email protected].
4 Disponible en el Instituto Americano del Concreto (ACI), ACI Manual de Prácticas de Concreto, Parte 1,
Materiales y propiedades generales del concreto. Farmingon Hills, MI 48333, http://www.concrete.org
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requisitos estandarizados para moldear mezclas de concreto de consistencia seca a
muy seca, comúnmente utilizadas en las construcciones de concreto compactado con
rodillo. Esta práctica se utiliza en lugar del apisonamiento o la vibración interna, las
cuales no pueden consolidar de manera adecuada el concreto de esta consistencia.
NOTA 1: Se proporciona una descripción más amplia del concreto con esta consistencia en el código
ACI 207.5R y ACI 211.3. La consistencia del concreto compactado con rodillo se puede determinar de
acuerdo al método de ensayo NTG 41017 h37 (ASTM C1170/1170M).
4.2. Esta práctica se utiliza para elaborar cilindros de ensayo comúnmente utilizados
para ensayos de compresión o resistencia a la tracción del concreto. Los
especímenes de ensayo para la resistencia a la compresión y resistencia a la tracción
indirecta deben cumplir con lo establecido en los métodos de ensayo NTG 41017 h1
(ASTM C39/C39M) y NTG 41017 h15 (ASTM C496/C496M), respectivamente. Los
especímenes de ensayo también se pueden utilizar para determinar la densidad del
concreto fresco.
NOTA 2: Para algunas mezclas extremadamente secas; (las que posean una consistencia mayor a 45
s cuando se ensaya de acuerdo con el Método de Ensayo NTG 41017 h37 (ASTM C1170/C1170M)5 la
densidad de los especímenes, obtenida de acuerdo con esta práctica, puede ser mayor a la densidad
del concreto compactado con rodillo in situ debido al alto potencial de formación de vacíos en el fondo
durante la elaboración de capas en el campo.
NOTA 3: La masa del equipo y la cantidad de fuerza aplicada por el operador pueden afectar
significativamente la densidad de los especímenes elaborados con estas mezclas; por lo tanto, se
sugiere discreción cuando se interpretan los resultados de ensayo en los especímenes realizados de
acuerdo a esta práctica.
5. Equipo
5.1. Moldes:
5.1.1. Molde reutilizable, Tipo A: Un molde cilíndrico que cumpla con los requisitos
establecidos en la norma NTG 41062 (ASTM C470/C470M) para moldes
reutilizables de 150 mm (6 pulg) de diámetro por 300 mm (12 pulg) de altura.
5.1.2. Molde de un solo uso, Tipo B: Un molde cilíndrico plástico de un solo uso de
150 mm (6 pulg) de diámetro y 300 mm (12 pulg) de altura. Las especificaciones del
molde deben cumplir con la norma NTG 41062 (ASTM C470/C470M) para moldes
plásticos de un solo uso.
5 Hansen, K. and Kahler, C., Lecciones aprendidas – Secciones de ensayo, ensayando y ensayos de CCR” (RCC
Tests, Testing, and Test Sections – Lessons Learned,) Revista de seguridad de presas, Volumen 2, revista 1 (Invierno 2004), “The Journal of Dam Safety, Volume 2, Issue 1 (Invierno 2004)”, p.14.
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5.1.2.1. Forro del molde: Un molde cilíndrico tipo B debe introducirse adentro de un
forro cilíndrico rígido. El forro cilíndrico debe ser elaborado de acero u otro metal
resistente a la corrosión por la pasta de cemento. El forro debe ser capaz de sostener
firmemente el molde plástico sin deformarlo. El forro debe estar dividido en dos lados
y debe tener bisagras en uno de los lados para que se pueda abrir una parte y así
poder retirar el molde plástico; se debe equipar con abrazaderas ajustables en el otro
lado para ajustar el forro alrededor del molde. Se debe equipar con una placa base
metálica con soportes para sostener el forro durante la compactación. El forro del
molde debe tener un espesor de pared mínima de 3 mm (1/8 pulg), y un espesor
mínimo en la placa base de 6 mm (1/4 pulg). El diámetro interior del forro del molde
debe ser 3 ± 1 mm (1/8 ± 1/16 pulg) más grande que el diámetro exterior de un molde
Tipo B y debe tener una altura de 13 ± 6 mm (½ ± ¼ pulg) menor que la altura del
molde Tipo B.
5.2. Martillo vibrador: Un martillo vibratorio de compactación que tenga una masa (sin
la placa apisonadora ni el eje) de 8.5 a 13.5 kg (19 a 30 lb). También debe tener una
fuente de alimentación de 900 W y debe ser capaz de proporcionar 2000 ± 200
impactos/minuto.
NOTA 4: El martillo vibratorio utilizado para compactar los especímenes, como el mostrado en la figura
1, es del tipo generalmente utilizado para romper concreto y mampostería. Proporciona un movimiento
oscilatorio en la dirección axial que lo hace un martillo efectivo para consolidar por vibración.
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Figura 1: Martillo vibratorio para la elaboración de especímenes de CCR.
5.3. Placa de apisonar: Una placa circular de acero unida a un eje de acero, que se
inserta en el portabrocas (mandril) del martillo vibratorio. El diámetro de la placa debe
ser 146 ± 3 mm (5 ¾ ± 1/8 pulg) y la masa de la placa y del eje con su ensamblaje
debe ser 3 ± 1 kg (6.6 ± 2.2 lb) (Ver figura 2).
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Figura 2: Placa circular de apisonar de acero y el eje metálico.
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5.4. Herramientas pequeñas: Una pala de punta cuadrada, un cucharon de mano,
una varilla de apisonado y un cronómetro.
6. Muestreo
6.1. Las muestras de concreto fresco deben obtenerse de acuerdo con la Norma NTG
41057 (ASTM C172/C172M).
6.2. Las muestras de concreto deben tener agregados de un tamaño nominal máximo
de 50 mm (2 pulg) o menores. Si el concreto contiene agregados más grandes que
50 mm (2 pulg), las muestras se deben obtener por medio de un tamizado en húmedo
con un tamiz de 50 mm (2 pulg) de acuerdo con la Norma NTG 41057 (ASTM
C172/C172M).
6.3. Los especímenes de ensayo de concreto deben moldearse durante los primeros
45 min posteriores de haber completado la mezcla, a menos que se especifique de
otra manera.
6.4. Precauciones técnicas:
6.4.1. Cuando se obtengan las muestras, asegurarse que las muestras sean
representativas del material total a granel.
6.4.2. El concreto con una consistencia seca a muy seca es altamente susceptible a
la segregación durante el manejo. Para minimizar la segregación, tener cuidado al
obtener las muestras y durante el transporte, remezclado, y preparación de los
especímenes.
7. Calibración
7.1. Calibrar el martillo vibratorio después de cada evento que pueda afectar su
operación incluyendo reparaciones, después de 300 h de servicio, o al menos una
vez al año.
8. Moldeo de los especímenes
8.1. Molde Tipo A:
8.1.1. Recubrir los moldes Tipo A con un lubricante adecuado o un líquido para
desencofrar antes de colocar el concreto en los especímenes de ensayo para facilitar
la remoción del molde.
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8.2. Molde Tipo B:
8.2.1. Introducir el molde Tipo B en el forro del molde y ajustar las abrazaderas para
ajustar el forro alrededor del molde a manera que el molde se sostenga firmemente
en el forro.
8.3. Moldes Tipo A y B:
8.3.1. Fijar el molde ya sea por medio de la sujeción a una base rígida y plana o
parándose sobre los soportes en la base del molde y centrar el martillo vibratorio para
que los bordes de la placa de apisonamiento no toquen las paredes del molde.
Colocar el martillo vibratorio adentro del molde para verificar que esté libre de
obstáculos.
8.3.2. Colocar suficiente concreto en el molde a manera que el molde sea llenado a
un cuarto de su volumen después de la consolidación, aproximadamente 3.4 kg (7.5
lb). Utilizar una varilla de apisonado para distribuir el concreto fresco conforme se va
agregando. Durante el llenado, utilizar palas de punta cuadrada y cucharones para
obtener muestras representativas y manipular el concreto de tal manera que las
partículas de agregado grueso de tamaño grande no se separen del mortero.
8.3.3. Colocar el martillo vibratorio con la placa de apisonar en el concreto (ver figura
1).
8.3.4. Poner en marcha el martillo vibratorio y dejar que el concreto se consolide bajo
la placa de apisonar. Observar el concreto en el espacio anular entre el borde de la
placa de apisonar y el interior de las paredes del molde. En la manera que el concreto
se consolida, el mortero deberá llenar el espacio anular entre el borde exterior de la
placa de apisonar y la pared interior del molde. Observar el mortero hasta que forme
un anillo alrededor del perímetro total de la placa de apisonar. Cuando el anillo del
mortero se forme completamente alrededor de la placa de apisonar, detener el
martillo vibratorio.
8.3.5. Si una roca o una oquedad evita que el anillo del mortero se forme en una
ubicación pequeña, a pesar que se haya formado en todas las otras ubicaciones, se
puede detener el martillo vibratorio y se puede añadir la siguiente capa de concreto.
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8.3.6. Si una porción significativa del anillo del mortero no se forma después de 20 s,
el martillo vibratorio se debe detener y se debe añadir la siguiente capa de concreto.
Este caso puede ser el resultado de una cantidad insuficiente de mortero debido ya
sea al muestreo incorrecto, segregación, o dosificación incorrecta en la mezcla. En
estos casos, se debe inspeccionar los especímenes de concreto de forma visual
después de desencofrarse del molde para determinar si la distribución de mortero es
adecuada y se debe tomar una decisión acerca de la aceptación o rechazo del
espécimen.
8.3.7. Repetir el procedimiento desde el inciso 8.3.2 hasta el 8.3.6 para la segunda y
tercera capa de concreto, llenando el molde a aproximadamente la mitad y tres
cuartos de su volumen, respectivamente. Para la cuarta capa, sobrellenar el molde
acumulando concreto por encima de la parte superior del molde. Una vez más,
colocar la placa de apisonar en el concreto fresco y consolidar. Si la placa de
apisonar consolida el concreto abajo del nivel superior del molde, detener el martillo
vibratorio. Colocar concreto adicional en el molde a manera que, cuando se
consolide, se pueda dar un acabado liso y nivelado con el borde superior del molde
de concreto.
8.3.8. Finalmente, enrasar el borde superior del concreto con el martillo vibratorio y la
placa de apisonar. Con el martillo en funcionamiento y la placa en contacto con el
anillo del molde del cilindro, mover la placa hacia adelante y atrás a lo largo del borde
superior del cilindro para llevar el exceso de material afuera del anillo. Continuar con
el acabado de la superficie hasta que esté liso y nivelado con el borde superior del
molde cilíndrico. Evitar que se formen oquedades en la superficie del concreto.
9. Palabras clave
9.1. Compresión; consolidación; cilindros; moldes; concreto compactado con rodillo;
suelo cemento; espécimen; resistencia; tensión; martillo vibratorio.
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