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NORMATCNICA

GUATEMALTECA

COGUANORNTG 41017-h2

Mtodo de ensayo para determinar el esfuerzo de flexin delconcreto (utilizando una viga simplemente soportada concargas en los tercios de la luz)

Esta norma es esencialmente equivalente a la normaASTM C78-09, la cual fue revisada con el conocimiento y

experiencia de los integrantes del CTN de Concreto.

Adoptada Consejo Nacional de Normalizacin:

Comisin Guatemalteca de Normas

Ministerio de Economa

Edificio Centro Nacional de MetrologaCalzada Atanasio Azul 27-32, zona 12

Telfonos: (502) 2247-2600Fax: (502) 2247-2687www.mineco.gob.gt

info-coguanor@mail.mineco.gob.gt

Referencia

http://www.mineco.gob.gt/http://www.mineco.gob.gt/http://www.mineco.gob.gt/

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ndice

Pgina1 Objeto y Campo de Aplicacin..... 32 Normas de Referencia.... 33 Significado y Uso. 34 Equipo... 45 Especmenes de Ensayo... 5

6 Procedimiento.. 57 Medida del Espcimen despus del Ensayo..... 78 Clculos... 79 Reporte. 810 Precisin y Sesgo... 811 Descriptores........... 8

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Prlogo COGUANOR

La Comisin Guatemalteca de Normas (COGUANOR) es el Organismo Nacional deNormalizacin, creada por el Decreto No. 1523 del Congreso de la Repblica del 05de mayo de 1962. Sus funciones estn definidas en el marco de la Ley del Sistema

Nacional de la Calidad, Decreto 78-2005 del Congreso de la Repblica.

COGUANOR es una entidad adscrita al Ministerio de Economa, su principal misines proporcionar soporte tcnico a los sectores pblico y privado por medio de laactividad de normalizacin.

COGUANOR, preocupada por el desarrollo de la actividad productiva de bienes yservicios en el pas, ha armonizado las normas internacionales.

El estudio de esta norma, fue realizado a travs del Comit Tcnico deNormalizacin de Concreto (CTN Concreto), con la participacin de:

Ing. Emilio BeltranenaCoordinador de Comit

Ing. Luis lvarez ValenciaRepresentante Instituto del Cemento y del Concreto de Guatemala

Ing. Hctor HerreraRepresentante COGUANOR

Ing. Sergio Sevilla

Representante CIFA

Ing. Ramiro CallejasRepresentante FHA

Ing. Jos Manuel VsquezRepresentante MIXTO LISTO

Ing. Kenneth MolinaRepresentante PRECN

Ing. Ramn Torres RibasRepresentante TECNOMASTER

Inga. Dilma Yanet Mejicanos JolRepresentante CII-USAC

Ing. Luis Fernando SalazarRepresentante Facultad Arquitectura-USAC

Ing. Roberto Chang Campang

Representante AGIES

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Ing. Vctor Hugo NjeraRepresentante SIKA

Ing. Marlon Portillo MattaRepresentante Municipalidad de Guatemala

Ing. Rommel Ramrez RuizRepresentante CEMEX

Ing. Jos Estuardo PalenciaRepresentante PROQUALITY

Ing. Estuardo HerreraRepresentante CEMENTOS PROGRESO

Ing. Oscar Sequeira

Representante MEGAPRODUCTOS

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1. OBJETO Y CAMPO DE APLICACIN

1.1 Este mtodo de ensayo cubre la determinacin del esfuerzo de flexin delconcreto utilizando una viga simplemente soportada con cargas en los tercios de laluz.

1.2 Los valores indicados en unidades SI o en unidades pulgada-libra, deben serconsiderados separadamente como los estndares. Los valores indicados en cadasistema pueden no ser exactamente equivalentes; por lo tanto, cada sistema debe serusado independientemente uno del otro. La combinacin de valores de los dossistemas puede resultar en una no conformidad con la norma.

1.3 Esta norma no tiene el propsito de indicar los problemas de seguridadasociados con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma el establecerlas prcticas apropiadas de seguridad y salubridad, y determinar la aplicabilidad delas limitaciones reguladoras antes de su uso.

2. DOCUMENTOS CITADOS

2.1 Normas ASTM

ASTM C 31 Prctica para la elaboracin y curado de especmenes de ensayo deconcreto en la obra.

ASTM C 42 Mtodo de ensayo. Obtencin y ensayo de ncleos perforados y vigasaserradas de concreto.

ASTM C 192 Prctica para la elaboracin y curado de especmenes de ensayo deconcreto en el laboratorio.

ASTM C 617 Encabezado de especmenes cilndricos de concreto.

ASTM C 1077 Prctica para los laboratorios de ensayos de concreto y de agregadospara concreto en la construccin, y criterios para la evaluacin de los laboratorios.

ASTM E 4, Prctica para la verificacin de fuerza de las mquinas de ensayo.

3. SIGNIFICADO Y USO

3.1 Este mtodo de ensayo se usa para determinar el esfuerzo de flexin deespecmenes preparados y curados de acuerdo con el mtodo de ensayo C 42/C42M o las prcticas C 31/C 31M o C 192/C 192M.Los resultados se calculan einforman como el mdulo de ruptura. El esfuerzo determinado puede variar si existendiferencias en el tamao del espcimen, preparacin, condicin de humedad, curadoo las condiciones donde la viga haya sido moldeada o aserrada al tamao requerido.

3.2 Los resultados de este mtodo pueden ser usados para determinar elcumplimiento de especificaciones o como una base para determinar el

proporcionamiento de la mezcla y las operaciones de mezclado y colocacin delconcreto. Este ensayo se utiliza en la evaluacin de concretos para la construccin

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de losas y pavimentos .

4. EQUIPO

4.1 La mquina de ensayos debe cumplir con los requisitos establecidos en los

diferentes apartados de la prctica E4 que se listan a continuacin: bases deverificacin, correcciones, e intervalos de tiempo entre verificaciones. No sepermiten mquinas de ensayo manuales, nicamente aquellas con bombas queprovean una carga continua a la falla en una sola aplicacin. Se permite el uso debombas motorizadas o bombas manuales de desplazamiento positivo, que tengansuficiente volumen en una sola aplicacin para completar el ensayo sin requerir derecarga y que sean capaces de aplicar las cargas a una velocidad uniforme sininterrupcin ni sacudidas.

4.2 Mtodo de carga

El mtodo de carga en los tercios de la luz, debe ser utilizado al realizar ensayos deflexin de concretos, utilizando bloques de aplicacin de carga que aseguren quelas fuerzas aplicadas a la viga sean perpendiculares a la cara del espcimen y seanaplicadas sin excentricidad. Un diagrama de un aparato que cumple este propsito,se muestra en la Fig. 1.

4.2.1 Todos los aparatos para realizar ensayos de flexin de concretos, deben sercapaces de mantener la longitud de separacin especificada y las distancias entrelos bloques de aplicacin de carga y los bloques soporte constantes dentro de 1.3mm ( 0.05 pulg.)

4.2.2 La relacin de la distancia horizontal entre el punto de aplicacin de carga y elpunto de aplicacin de la reaccin mas cercana , al espesor de la viga debe ser de1.0 0,03.

4.2.3 Si se utiliza un aparato similar al que se ilustra en la Fig. 1: los bloquesaplicadores de carga y los bloques soportes no deben tener ms de 64 mm (2 pulg.) de altura, medido desde el centro o eje del pivote y deben extenderse a travso ms all del ancho total del espcimen. Cada superficie endurecida de aplicacinde carga en contacto con el espcimen no variar su plano por ms de 0,05 mm(0,002 pulg.) y debe ser una porcin de un cilindro cuyo eje es coincidente con

cualquiera de los ejes de la barra o centro de la esfera, donde el bloque debe serpivoteado. El ngulo subtendido por la superficie curva de cada bloque debe ser almenos de 0.79 rad (45). El bloque aplicador de carga y los soportes debenmantenerse en posicin vertical y en contacto con la barra o esfera por medio detornillos resorte que los mantiene en contacto con la barra pivote o esfera. El platode aplicacin de carga ms elevado y la esfera del punto central en la Figura 1,pueden omitirse cuando se usa un bloque de aplicacin de carga con asientoesfrico, siempre que a los bloques de aplicacin de la carga superior, se les proveade una barra o esfera como pivotes.

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Figura 1-Vista diagramtica de un aparato apropiado para ensayo a Flexin deConcreto por el Mtodo de Carga en los tercios de la luz.

5. ESPECIMENES DE ENSAYO

5.1 Los especmenes de ensayo deben ser conforme a todos los requisitos delmtodo de ensayo C 42/C 42M o de las prcticas C 31/C 31M, aplicables aespecmenes de vigas o prismas y deben tener al ensayarse, una separacin deapoyos dentro del 2 % de tres veces su espesor. Los lados del espcimen debenformar ngulo recto con la parte superior e inferior. Todas las superficies deben serlisas y libres de concavidades, agujeros o marcas de identificacin inscritas.

5.2 El individuo que hace los ensayos de aceptacin de las vigas debe cumplircon los requisitos para Tcnico de Concreto en el Laboratorio, de acuerdo con laprctica C 1077 incluyendo el mtodo de ensayo C 78 como el ensayo relevante.

NOTA 1. El laboratorio de ensayo que realiza el ensayo puede ser evaluado de acuerdo con laprctica C 1077

6. PROCEDIMIENTO

6.1 Los ensayos de flexin de los especmenes curados en hmedo deben serrealizados tan pronto como sea factible despus de ser removidos delalmacenamiento hmedo. El secado de las superficies del espcimen puedeproducir una reduccin en la medida del esfuerzo de flexin.

6.2 Cuando se utilice especmenes moldeados, se debe girar el espcimen deensayo sobre su lado con respecto a su posicin como fue moldeado y centrarlo enlos bloques soporte. Cuando se utilice especmenes cortados, colocar el espcimende tal manera que la cara de tensin corresponda a la parte superior o inferior delespcimen como fue cortado del material original. Centrar el sistema de carga conrelacin a la fuerza aplicada. Poner los bloques de aplicacin de carga en contactocon la superficie del espcimen en los tercios de la luz y aplicar una carga entre 3 %y 6 % de la ltima carga estimada. Usando medidores de espesor tipo hoja de 0.10

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mm (0,004 pulg.) y 0.38 mm (0,015 pulg.), determinar si cualquier vaco entre elespcimen y el aplicador de carga o los bloques soporte es ms grande o menor quecada medida de espesor sobre una longitud de 25 mm (1 pulg.) o ms. Esmerilar,encabezar o usar bandas de cuero sobre la superficie de contacto para eliminarcualquier vaco en exceso de 0,10 mm (0,004 pulg). Las cintas de cuero deben ser

uniformes de 6,4 mm (1/4 pulg) de espesor, de 25 mm a 50 mm (1 pulg. a 2 pulg.) deancho y deben extenderse a travs del ancho total del espcimen. Los vacos enexceso de 0,38 mm (0,015 pulg.) deben ser eliminados nicamente por encabezadoo esmerilado. El esmerilado de las superficies laterales debe ser minimizadoconsiderando que ste puede cambiar las caractersticas fsicas de losespecmenes. El encabezado debe ser de acuerdo con la seccin aplicable de laprctica C 617.

6.3 Cargar el espcimen uniformemente y sin sacudidas. La carga debe seraplicada a una velocidad constante hasta el punto de ruptura. Aplicar la carga a unavelocidad que constantemente incremente el esfuerzo en la fibra extrema entre 0,86MPa/min y 1,21 MPa/min (125 psi/min y 175 psi/min) hasta que la ruptura ocurra. Lavelocidad de carga se calcula usando la siguiente ecuacin:

r = 2 Sbd/L (1)

Donde:

r = velocidad de carga, (MN/min),lb/min

S = velocidad de incremento del esfuerzo, en la fibra extrema,

(MPa/min), (Psi/min)b = ancho promedio del espcimen, mm (pulg.),

d = espesor promedio del espcimen, mm (pulg.),

L = longitud de la separacin de apoyos, mm (pulg.).

7. MEDIDA DEL ESPECIMEN DESPUS DEL ENSAYO

7.1 Para determinar las dimensiones de la seccin del espcimen a utilizar en elclculo del mdulo de ruptura, tomar medidas a travs de una de las carasfracturadas despus del ensayo. Para cada dimensin, tomar una medida a cadaextremo y una al centro de la seccin transversal. Tomar tres medidas por cadadireccin para determinar el ancho promedio y el espesor promedio. Tomar todaslas medidas el ms cercano 1 mm (0,05 pulg.). Si la fractura ocurre en una seccinencabezada, incluir el espesor encabezado en la medida.

8. CALCULOS

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8.1 Si la fractura se inicia en la superficie de tensin dentro del tercio medio de laluz o longitud de separacin entre apoyos, calcular el mdulo de ruptura como sigue:

R = PL / bd (2)

donde:

R = mdulo de ruptura, MPa o psi,

P = carga mxima aplicada indicada por la mquina de ensayo, N o lbf,

L = longitud de la separacin de apoyos, mm o pulg.

b = ancho promedio del espcimen, en la fractura, mm o pulg.

d = espesor promedio del espcimen, en la fractura, mm o pulg.

NOTA 2. El peso de la viga no est incluido en estos clculos.

8.2 Si la fractura ocurre en la seccin de tensin fuera del tercio medio de la luz olongitud de separacin entre apoyos por no ms de 5 % de la luz, calcular el mdulode ruptura como sigue:

R = 3 Pa / bd (3)

Donde:

a = distancia promedio entre la lnea de fractura y el soporte ms cercanomedido en la superficie de tensin de la viga, mm (o pulg).

NOTA 3: La peso de la viga no est incluida en estos clculos.

8.3 Si la fractura ocurre en la seccin de tensin fuera del tercio medio de la luz olongitud de separacin entre apoyos por ms de 5 % de la misma, descartar los

resultados del ensayo.

9. INFORME

9.1 Incluir la siguiente informacin:

9.1.1Nmero de identificacin,9.1.2Ancho promedio al ms cercano 1 mm (0,05 pulg.),9.1.3Espesor promedio al ms cercano 1 mm (0,05 pulg.),9.1.4 Luz o longitud de separacin entre apoyos en milmetros (o pulgadas),

9.1.5 Mxima carga aplicada en newtons (o libras-fuerza),9.1.6Mdulo de ruptura calculado al ms cercano 0,05 MPa (5 psi),

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