ORGANISMO NACIONAL DE NORMALIZACIÓN Y CERTIFICACIÓN DE LA CONSTRUCCIÓN Y EDIFICACIÓN, S. C.

PROYECTO DE NORMA MEXICANA PROY-NMX-C-109-ONNCCE-2008 (Esta norma cancela y sustituye a la NMX-C-109-ONNCCE-2004)

"INDUSTRIA DE LA CONSTRUCCIÓN - CONCRETO CABECEO DE ESPECÍMENES” “BUILDING INDUSTRY - CONCRETE CAPPING SPECIMENS”

Organismo Nacional de Normalización y Certificación de la Construcción y Edificación, S.C. Ceres #7, Col. Crédito Constructor C.P. 03940, México, D.F. Tel. 56 63 29 50 ext. 109 Fax. 56 63 29 50 ext.104 Correo electrónico: [email protected] Internet: http://www.onncce.org.mx ©COPYRIGHT, DERECHOS RESERVADOS ONNCCE, S.C., MÉXICO MMVIII

PROYECTO DE NORMA MEXICANA

"INDUSTRIA DE LA CONSTRUCCIÓN - CONCRETO CABECEO DE ESPECÍMENES”

PROY-NMX-C-109-ONNCCE-2008 Versión 26 de agosto de 2008

“BUILDING INDUSTRY - CONCRETE CAPPING SPECIMENS”

Organismo Nacional de Normalización y Certificación de la Construcción y Edificación, S.C. Ceres #7, Col. Crédito Constructor C.P. 03940, México, D.F. Tel. 56 63 29 50 ext. 109 Fax. 56 63 29 50 ext. 104 Correo electrónico: [email protected] Internet: http://www.onncce.org.mx © COPYRIGHT, DERECHOS RESERVADOS ONNCCE, S.C., MÉXICO MMVIII

COMITÉ TÉCNICO DE NORMALIZACIÓN DE MATERIALES, COMPONENTES Y SISTEMAS ESTRUCTURALES CTN- 1 0.

PREFACIO

En la elaboración de esta norma mexicana, participaron las siguientes empresas e instituciones: EL PREFACIO LO COMPLEMENTA EL ONNCCE CON LAS LISTAS DE ASISTENCIA ENTREGADAS POR EL COORDINADOR DE GT. SE TOMA EN CUENTA SOLO A QUIEN HAYA CUMPLIDO CON EL 80% (ONNCCE)

ÍNDICE PAGINA

0. PREFACIO ............................................................................................................................... EL ÍNDICE LO COMPLEMENTA EL ONNCCE.

1.

OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIÓN

Establecer los procedimientos de cabeceo en especimenes con el fin de obtener la planicidad y perpendicularidad en sus bases para su ensaye.

2.

REFERENCIAS

NMX-C-414-ONNCCE

Industria de la Construcción – Cementos hidraulicos – Especificaciones y métodos de prueba

3.

DEFINICIONES

3.1.

Cabeceo

Es la preparación de las bases de los especimenes con el fin de obtener la planicidad y perpendicularidad requerida para su ensaye.

3.2.

Mortero de azufre

Mezcla de azufre y una adición para mejorar sus propiedades de resistencia, adherencia y plasticidad, estos pueden ser: ceniza, sílicios, puzolanas etc. Pudiendo variar de acuerdo a las propiedades esperadas

4.

EQUIPO

4.1.

Dispositivos

4.1.1.

Placas cabeceadoras para especimenes con pasta de cemento

Placa de vidrio o de metal pulida; de por lo menos 6,0 mm de espesor, ó placas de acrílico, plástico, granito u otro material pétreo pulido, de por lo menos 12,0 mm de espesor. 4.1.2.

Platos metálicos para cabeceo con mortero de azufre

De diámetro por lo menos 3 % mayor que el del espécimen por cabecear.

2 de 8 Versión 26 de mayo del 2008

PROY-NMX-C-109-ONNCCE-2008 ©Copyright, Derechos Reservados ONNCCE, S.C. MMVIII

La planicidad de la superficie de asiento del plato, no debe diferir en más de 0,05 mm en 150 mm. La superficie de los platos debe estar libre de estrías, ranuras o depresiones que no afecten la planicidad de la capa cabeceada con la tolerancia indicada. El espesor del plato para cilindros de 15 cm de diámetro no debe ser menor de 11 mm. Ver figura 1; para diámetros diferentes el espesor debe ser tal que no afecte el cabeceo por choques térmicos al enfriarse rápidamente, un espesor adecuado de placa no provoca contracciones ni fracturas en el azufre, en caso contrario debe aumentarse el espesor.

Planta

vista frontal

FIGURA 1.-Ejemplo de un plato metálico 4.2.

Alineador para cabeceo de especimenes cilíndricos

Deben emplearse un alineación en unión con las placas de cabeceo, para que las capas no se aparten de la perpendicularidad en relación al eje del espécimen cilíndrico con mas de 0.5° (aproximadamente 3 mm en 300 mm).

4.3.

Recipiente para fundir el azufre

Recipientes equipados con dispositivos que controlen automáticamente la temperatura ó recipientes para someter a calor En ambos casos los recipientes no deben ser reactivos con el mortero de azufre fundido.

4.4. -

4.5.

Equipo Auxiliar Escuadra metálica de 90º

Placa cabeceadora para especimenes prismáticos

Metálica de mínimo 11 mm de espesor, con dos fronteras fijas y dos desmontable. Lo más recomendable es fabricar escuadras a partir de un cuadrado de 1,2 cm x 1,2 cm para formar las fronteras con las características mostradas en la figura 2, una escuadra para cada tamaño de tabique o bloque. La superficie de la placa cabeceadora debe estar libre de ranuras, estrías o depresiones mayores de 0,25 mm de 2 profundidad en un área geométrica regular de 35 mm y su superficie de asiento no debe apartarse de un plano en más de 0,05 mm en 150 mm.

PROY-NMX-C-109-ONNCCE-2008 ©Copyright, Derechos Reservados ONNCCE, S.C. MMVIII

3 de 8 Versión 26 de mayo del 2008

4.6.

Dispositivos de alineamiento para especimenes prismáticos

Deben emplearse dispositivos de alineación tales como barras de guía o niveles de burbuja en unión con las placas de cabeceo, para asegurar que ninguna placa se aparte de la perpendicularidad al eje del espécimen en más de 0,5º (aproximadamente 1 mm vertical por cada 100 mm horizontales).

FIGURA 2. Ejemplo de placa cabeceadora 4.7.

Moldes para elaboración de cubos de mortero

Tres moldes o un molde con tres compartimientos cúbicos de 50 mm por lado ± 1 mm por lado, con una placa como base y una cubierta perforada, deben ser como el ejemplo dado a continuación:

4 de 8 Versión 26 de mayo del 2008

PROY-NMX-C-109-ONNCCE-2008 ©Copyright, Derechos Reservados ONNCCE, S.C. MMVIII

FIGURA 3. Ejemplo de molde para preparación de especimenes de ensaye 5.

MATERIALES AUXILIARES

-

Aceite mineral

-

Paño

-

Tapa o placa de polietileno

6.

PREPARACIÓN Y ACONDICIONAMIENTO DE LAS MUESTRAS

6.1.

Especimenes cilíndricos recién moldeados

La superficie superior de los especimenes recién moldeados, debe ser cubierta con una capa delgada de una pasta de cemento Pórtland, el cual debe cumplir con los requisitos de la norma mexicana NMX-C-414-ONNCCE.

6.2.

Especimenes cilíndricos endurecidos curados en ambiente húmedo

Las bases de los especimenes cilíndricos de concreto endurecidos que no se encuentran dentro de las tolerancias de 0,05 mm con respecto a su plano, deben ser cortadas, pulidas o cabeceadas, para estar dentro de esa tolerancia. Cuando la base del espécimen cumple con la planicidad y la perpendicularidad requerida debe ensayarse sin cabeceo, corte o pulido.

PROY-NMX-C-109-ONNCCE-2008 ©Copyright, Derechos Reservados ONNCCE, S.C. MMVIII

5 de 8 Versión 26 de mayo del 2008

FIGURA 4. Escuadra metálica Para verificar la perpendicularidad en los especimenes cabeceados y pulidos se requiere una escuadra metálica (ver figura 4) de albañil a noventa grados, que tenga una muesca que libre las orillas del cabeceo, se coloca sobre la superficie cabeceada o pulida en dos lados opuestos y se verifica que la escuadra no se aparte en mas de 0,5 º (3 mm aproximadamente en los 300 mm de altura del espécimen) 6.2.1.

Mortero de azufre

La resistencia del mortero de azufre y el espesor de la capa de cabeceo debe cumplir con lo indicado en la tabla 1.

TABLA 1.- Resistencia a la compresión y espesor máximo del mortero de azufre Resistencia del concreto, en 2 Mpa (kgf/cm )

Resistencia mínima del mortero de azufre, en 2 MPa (kgf/cm )

Espesor máximo de cada capa de cabeceo en mm

Espesor máximo de cada capa de cabeceo en puntos aislados en mm

35 a 50 ( 350 a 500)

35 MPa 6 8 (350) 35 MPa (350) y se debe documentar la planicidad y perpendicularidad de cada Más de 50 ( más de 500 ) cilindro, así como su adherencia, 3 5 de no cumplir con alguno de estos requisitos se cabecea nuevamente El mortero de azufre debe alcanzar la resistencia especificada antes de usarse, Se debe eliminar cualquier depósito de cera, material aceitoso o exceso de agua que se encuentren en las bases del espécimen que interfiera con la adherencia de la capa de cabeceo.

6.3. -

Determinación de la resistencia a la compresión del mortero de azufre. Se preparan 3 especimenes de ensaye de 50 mm + 1 mm. Se precalienta el molde para evitar choques térmicos. Se lubrica el interior de los moldes, con una capa delgada de aceite mineral. Con el mortero de azufre fundido a una temperatura entre 403 K y 423 K (130 ºC y 150 ºC), se cuelan los cubos, Se llena cada uno de los moldes y los huecos que se crean por contracción del mortero de azufre se rellenan Después de que se ha completado la solidificación se desmoldan los cubos Se eliminan los sobrantes de las aristas y se verifican los planos de las superficies de contacto. Después de esperar el tiempo requerido para que adquiera la resistencia esperada, almacenados a la temperatura del laboratorio, se ensayan a la compresión aplicando la carga en dos de las caras laterales y se 2 calcula su resistencia en MPa ( kgf/cm ). De no alcanzar la resistencia requerida se dosifican nuevamente los materiales de la mezcla de los componentes del mortero de azufre y se repite el ensaye.

6 de 8 Versión 26 de mayo del 2008

PROY-NMX-C-109-ONNCCE-2008 ©Copyright, Derechos Reservados ONNCCE, S.C. MMVIII

7.

CONDICIONES AMBIENTALES

Para cabeceo con mortero de cemento no deben existir cambios de clima bruscos. Para cabeceo con mortero de azufre, debe de cabecearse en un sitio cubierto sin circulación de aire que enfríe el mortero de azufre antes de obtener adherencia con el concreto, no deben existir cambios de clima bruscos,

8.

PROCEDIMIENTOS

Las superficies cabeceadas deben ser planas, dentro de una tolerancia de 0,05 mm, en una longitud de 150 mm.. Durante el procedimiento de cabeceo uno de cada 10 especimenes se le verifica la planicidad de las bases, por medio de una regla rígida de bordes rectos y calibradores de laminillas para espesores (ver figura 5), tomando un mínimo de tres lecturas en diámetros diferentes.

FIGURA 5. Regla rígida 8.2.

Especimenes cilíndricos de concreto endurecido

8.3.

Cabeceo con mortero de azufre

Se prepara el mortero de azufre para su empleo calentándolo a 413 K ± 10 K (140 ºC ± 10 ºC). Se coloca en los recipientes para el fundido la cantidad necesaria de mortero azufre para los especimenes por cabecear, verificando que cumple con lo indicado en la tabla 1, Se recomiendan 10 reusos pudiendo ser más o menos de acuerdo a la verificación de la resistencia del azufre, El número de usos deberá ser demostrado con base en la resistencia obtenida del ensaye de los cubos de mortero de azufre. El mortero de azufre fundido debe mantenerse alejado de humedad, pues al incluir humedad en el mortero varía la resistencia y comportamiento plástico. El plato y los dispositivos para el cabeceo, deben ser precalentados ligeramente antes de ser empleados impidiendo así choques térmicos que varíen sus propiedades. Antes de vaciar cada capa, se aceita ligeramente el plato de cabeceo para no tener adherencia con el plato. Las bases de los especímenes curados en forma húmeda deben estar suficientemente secos en el momento del cabeceo, para evitar que dentro de las capas se formen burbujas de vapor o bolsas de espuma que impidan la adherencia con el concreto. 8.3.1.

Consideraciones para especimenes curados por vía húmeda

Los especimenes curados por vía húmeda deben ser mantenidos en condiciones húmedas durante el tiempo transcurrido entre el terminado del cabeceo y el momento del ensaye, regresándolos al almacenamiento húmedo o protegiéndolos con una manta o material similar húmedos para evitar la evaporación. Los especimenes cabeceados no se ensayaran hasta que el mortero de azufre haya desarrollado la resistencia requerida.

PROY-NMX-C-109-ONNCCE-2008 ©Copyright, Derechos Reservados ONNCCE, S.C. MMVIII

7 de 8 Versión 26 de mayo del 2008

8.4.

Cabeceo de especimenes prismáticos (tabiques, blocks, bloques, adoquines, ladrillos, etc.)

Se coloca la placa cabeceadora en una superficie horizontal, firme y plana y se nivela en ambos sentidos. Para el cabeceo con mortero de azufre es recomendable precalentar la placa. Se coloca el material de cabeceo sobre la placa y sobre éste el espécimen de ensaye, cuidando que el material de cabeceo no se salga por las uniones del cabeceador. Se debe garantizar, la perpendicularidad de la superficie cabeceada con respecto al eje vertical del espécimen. Las superficies cabeceadas de los especimenes para compresión deben ser planas, dentro de una tolerancia de ± 0,05 mm en una longitud de 150 mm tomada en dos direcciones ortogonales. Durante los procedimientos de cabeceo, los planos de las bases cabeceadas de un espécimen de cada lote en estudio deben ser verificados por medio de una regla rígida de bordes rectos y calibradores de laminillas para espesores, tomando un mínimo de dos lecturas en cada una de las longitudes ortogonales seleccionadas para asegurar que las superficies no se aparten de un plano en más de 0,05 mm.

9.

BIBLIOGRAFÍA

NOM-008-SCFI-2002 NMX-C-083-ONNCCE NMX-251- ONNCCE ASTM-C-617-98 ASTM-C-109-99

10.

“Sistema General de Unidades y Medidas” Industria de la Construcción - Concreto - Determinación de la resistencia a la compresión de cilindros de concreto. “Industria de la Construcción – Concreto- Terminología” Standard Method of Capping Cylindrical Concrete Specimens. Test for Compressive Strength of Hydraulic Cement Mortars. (using 2 in or 50 mm cube specimens).

CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES

Esta norma no es equivalente con ninguna norma internacional por no existir referencia alguna en el momento de su elaboración.

A.

APÉNDICE INFORMATIVO

A.1. Cuando se realice el fundido de mortero de azufre en un espacio con poca ventilación se recomienda usar una campana de captación de gases. A.2.

Calentar el azufre mediante flama directa es peligroso debido a que el punto de ignición del azufre es de 227 °C y el mortero puede encenderse por sobrecalentamiento.

A.3. Se sugiere que los platos empleados para el cabeceo con mortero de azufre tengan una dureza Rockwell C- 48 mínimo, esto es con objeto de aumentar su durabilidad. A.4.

Cubos de mortero de azufre

Para disminuir la velocidad de enfriamiento del espécimen (que provocan contracciones y huecos no deseados) se puede colocar entre la placa de la cubierta y el molde, una placa plana de fenol formaldehído (baquelita), de 3 mm de espesor, provista de tres agujeros para el llenado coincidente con la placa metálica siempre que esto sea posible. Para facilitar el desmolde o desprendimiento de la placa los huecos de la misma es conveniente que tengan forma troncocónica. El rellenado con mortero de azufre fundido, ayuda a evitar la formación de huecos o tubos de contracción en el cuerpo del cubo. Sin embargo, tales defectos pueden ocurrir no obstante los cuidados que se lleven a cabo y por consiguiente es aconsejable inspeccionar el interior de los cubos de mortero de azufre después del ensaye, en lo que se refiere a homogeneidad, siempre que los valores de las resistencias obtenidas sean significativamente más bajos de lo esperado.

8 de 8 Versión 26 de mayo del 2008

PROY-NMX-C-109-ONNCCE-2008 ©Copyright, Derechos Reservados ONNCCE, S.C. MMVIII

A.5.

Especímenes cilíndricos recién moldeados

Para cabecear especimenes cilíndricos recién moldeados se emplea pasta de cemento puro después de 2 h a 4 h del moldeado. Es necesario retirar el agua de sangrado antes de aplicar la pasta. Se hacen la capa de pasta tan delgada como sea posible aplicándola sobre la superficie expuesta, dicha pasta de cemento es de consistencia normal, aproximadamente entre 0,25 y 0,35 de la relación agua/cemento. 30 min después de su aplicación se enrasa con una placa cabeceadora. Otra alternativa para realizar el cabeceo consiste en espolvorear cemento sobre la superficie expuesta aún fresca y después de 1 h a 2 h proceder a enrasar. Realizado el cabeceo se deben cubrir los especimenes con un material que evite la perdida de humedad el cual no debe estar en contacto con la superficie cabeceada, se puede cubrir con una tapa o una placa de polietileno y sobre esta un paño húmedo.

A.6.

Cabeceo con cemento

Las capas de cemento Tipo CPO 40, requieren generalmente un mínimo de 7 días para desarrollar una resistencia aceptable. El procedimiento descrito debe ser utilizado para especimenes que vayan a ser curados por vía húmeda y en forma continua hasta el momento del ensaye, ya que los especimenes del concreto seco absorben agua de la mezcla de la pasta de cemento puro y pueden producir capas de adherencia no satisfactorias. Las capas de pasta de cemento puro, se contraen y se agrietan por secado, por lo que deben emplearse únicamente para especimenes que sean curados en forma continua, en ambiente húmedo hasta el momento del ensaye.

A.7. La base de los especimenes de concreto endurecido tiene la opción de prepararse para su ensaye puliendo su superficie, omitiendo el cabeceo. También se pueden usar placas o almohadillas de neopreno u otro material similar que sustituya el cabeceo. A.8.

Vigencia

La presente norma mexicana entra en vigor a los sesenta días siguientes de su declaratoria de vigencia publicada en el Diario Oficial de la Federación por parte de la Secretaria de Economía (SE).

PROY-NMX-C-109-ONNCCE-2008 ©Copyright, Derechos Reservados ONNCCE, S.C. MMVIII

9 de 8 Versión 26 de mayo del 2008