Re p u b l i co fEc u a d o r ≠ EDI CTOFGOVERNMENT± I no r d e rt op r o mo t ep u b l i ce d u c a t i o na n dp u b l i cs a f e t y ,e q u a lj u s t i c ef o ra l l , ab e t t e ri n f o r me dc i t i z e n r y ,t h er u l eo fl a w,wo r l dt r a d ea n dwo r l dp e a c e , t h i sl e g a ld o c u me n ti sh e r e b yma d ea v a i l a b l eo nan o n c o mme r c i a lb a s i s ,a si t i st h er i g h to fa l lh u ma n st ok n o wa n ds p e a kt h el a wst h a tg o v e r nt h e m.

NTE INEN 2188 (2000) (Spanish): Baldosas cerámicas. Determinación de la resistencia al impacto mediante la medición del coeficiente de restitución

INSTITUTO ECUATORIANO DE NORMALIZACIÓN Quito - Ecuador

NORMA TÉCNICA ECUATORIANA

NTE INEN 2 188:2000

BALDOSAS CERÁMICAS. DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA AL IMPACTO MEDIANTE LA MEDICIÓN DEL COEFICIENTE DE RESTITUCIÓN. Primera Edición CERAMIC TILES. DETERMINATION OF IMPACT RESISTANCE BY MEASUREMENT OF COEFFICIENT OF RESTITUTION.

First Edition

DESCRIPTORES: Materiales de construcción, productos minerales y cerámicos, baldosas cerámicas, ensayos. CO 02.07-320 CDU: 691 CIIU: 3691 ICS: 91.100.20

CDU: 691 ICS: 91.100.20

CIIU: 3691 CO 02.07-320

Norma Técnica BALDOSAS CERÁMICAS. Ecuatoriana DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA AL IMPACTO MEDIANTE Voluntaria LA MEDICIÒN DEL COEFICIENTE DE RESTITUCIÓN.

NTE INEN 2 188:2000 2000-01

1. OBJETO 1.1 Esta norma establece el método de ensayo para determinar la resistencia al impacto de baldosas cerámicas mediante la medición del coeficiente de restitución. 2. DEFINICIONES 2.1 Para los efectos de esta norma, se adopta la siguiente definición: 2.1.1 Coeficiente de restitución entre dos cuerpos impactados, e. Velocidad relativa de partida dividida por la velocidad relativa de arribo. 3. MÉTODO DE ENSAYO 3.1 Principio. Determinación del coeficiente de restitución por la caída de una bola de acero desde una altura fijada sobre el espécimen de ensayo y la medición de la altura de rebote. 3.2 Equipos 3.2.1 Bola se acero y cromo. De (19 ± 0,05) mm de diámetro. 3.2.2 Aparato para descargar la bola (ver figura 1). Que consiste de una base gruesa de acero puesta sobre tornillos de nivelación con una barra vertical de acero que está ligada a un electromagneto, un tubo guía y un soporte de la unidad de ensayo. 3.2.2.1 La unidad de ensayo esta sujeta firmemente en una posición tal que cuando la bola de acero caiga esta toque en el centro de la superficie horizontal de la baldosa. Un mecanismo de sujeción se muestra en la figura 1, pero se puede usar cualquier otro sistema apropiado. 3.2.3 Mecanismo electrónico de medida de tiempo (opcional). El cual, por medio de un micrófono, mide el intervalo de tiempo entre el primer y el segundo impacto cuando la bola cae sobre el espécimen de ensayo. 3.3 Materiales 3.3.1 Unidades de ensayo. Las unidades de ensayo consisten de especímenes de ensayo fijados a bloques de concreto, de caras alisadas, por medio de una resina adhesiva epóxica. 3.3.2 Bloques de concreto. Los bloques de concreto compactos deben ser de aproximadamente 75 mm x 75 mm x 50 mm y preparados en moldes de éste tamaño, o alternativamente cortados de losas de concreto más grandes. 3.3.2.1 El siguiente método describe la preparación de los bloques de concreto compactos hechos de grava/arena, pero otros agregados se pueden usar y en tal caso el ensayo de la absorción de agua de la superficie puede no ser el apropiado.

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FIGURA 1. Aparato para descargar la bola

3.3.2.2 Los bloques de concreto pueden ser hechos por la adición de una parte por masa de cemento Portland a 4,5 hasta 5,5 partes por masa de agregado. El agregado debe ser arena gruesa de 0 a 8 mm de tamaño de partícula con una curva con gradiente continuo entre los límites A y B de la figura 2. El total de finos de tamaño de partícula debajo de 0,125 mm en la mezcla de concreto, incluyendo el cemento Portland, debe estar alrededor de 500 kg por metro cúbico. 3.3.2.3 La relación agua/cemento debe ser de 0,5. Mezclar completamente los constituyentes en un mezclador mecánico y fundir en moldes del tamaño requerido. Compactar por 90 s a 50 Hz en una mesa vibratoria. 3.3.2.4 Acondicionar las losas de concreto por 48 h a (23 ± 2)°C y (50 ± 5)% de humedad relativa antes de removerlas de los moldes. Limpiar los bloques completamente de agentes desprendidos del molde. Después del acondicionamiento, las caras de los bloques deben estar completamente verticales. Sumergir los bloques en agua a (20 ± 2)°C y (50 ± 5)% de humedad relativa por 21 días. La cara libre del ensamblaje de concreto debe tener una absorción de agua que esté en el rango de 0,5 cm3 a 1,5 cm3 , después de las 4 h, cuando los tres especímenes se hayan probado de acuerdo con el método indicado en el Anexo A y en la figura A.1. 3.3.2.5 Los bloques cortados de losas de concreto por métodos húmedos requieren de un período mínimo de secado de 24 h a (23± 2)°C y (50 ± 5)% de humedad relativa antes del montaje en las unidades de ensayo. 3.3.3 Resina adhesiva epóxica 3.3.3.1 El adhesivo no debe contener ingredientes que incrementen la flexibilidad. (Continúa) -2-

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FIGURA 2. Curvas con gradiente para arena gruesa de 8 mm de tamaño de partícula

3.3.3.2 Un adhesivo apropiado consiste de 2 partes por masa de una resina epóxica, la que es producto de la reacción de epiclorhidrín y difenol isopropano, y una parte por masa de un agente curante que es una amina activada. Una carga de silicio puro de 5,5 µm de tamaño de partícula promedio, medido por el Contador Coulter u otro método similar, es mezclado completamente con los otros constituyentes en una proporción que sea suficiente para formar una mezcla que no fluya. 3.4 Calibración 3.4.1 Montar cinco unidades de ensayo (ver 3.6) usando baldosas no esmaltadas B1 de (8 ± 0,5) mm de espesor, (con absorción de agua < 0,5%) con superficies planas. Ensayar de acuerdo con 3.7 La altura promedio de rebote (h2 ) debe ser (72,5 ± 1,5) cm de modo que el coeficiente de restitución es (0,85 ± 0,01). 3.5 Preparación de la muestra. 3.5.1 Tamaño de la muestra. Mínimo cinco piezas de 75 mm x 75 mm cortadas de cinco baldosas. Se pueden usar baldosas con la cara vista de dimensión menor a 75 mm.

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3.6 Montaje de las unidades de ensayo 3.6.1 Esparcir resina adhesiva epóxica, en forma de una capa uniforme de alrededor de 2 mm de espesor, sobre la cara superior de un bloque de concreto de caras alisadas. Colocar tres espitas espaciadoras de acero o de plástico, de 1,5 mm de diámetro, en el centro de los tres lados de tal forma que cada espita sobresalga lo suficiente para que pueda ser removida más tarde. Prensar un espécimen de ensayo, con la cara vista hacia arriba, sobre el adhesivo y raspar el exceso de adhesivo de los lados antes de remover suavemente las tres espitas separadoras. Poner a una temperatura de (23 ± 2)°C y a (50 ± 5)% de humedad relativa por un período de 3 d antes del ensayo. 3.6.2 Si se ensayan baldosas menores a 75 mm x 75 mm , colocar una baldosa de tal forma que su centro coincida con el centro de la superficie del bloque. Usar piezas cortadas de baldosas para completar el área de 75 mm x 75 mm. 3.7 Procedimiento 3.7.1 Ajustar el aparato para descargar la bola (3.2.2) por medio de tornillos niveladores de tal forma que la barra de acero este vertical. Colocar la unidad de ensayo bajo el electromagneto de tal manera que cuando el electromagneto descargue una bola de acero (3.2.1), ésta caiga sobre el centro de la unidad de ensayo sujetada en posición. 3.7.2 Colocar la unidad de ensayo en el soporte con la cara vista del espécimen de ensayo hacia arriba y horizontal. Descargar la bola de acero desde una altura de 1 m sobre la cara vista de una unidad de ensayo y permitir que ésta golpee. Medir la altura de rebote a ± 1 mm por un detector apropiado y calcular el coeficiente de restitución (e ). 3.7.3 Alternativamente, permitir que la bola golpee dos veces, anote el tiempo entre golpes lo más cercano al milisegundo y calcule el coeficiente de restitución. 3.7.4 Se puede usar cualquier medio apropiado para medir la altura de rebote, o el tiempo de intervalo entre dos impactos. 3.7.5 Examinar la superficie de la baldosa en atención a signos de muescas o rajaduras. Todo cuarteado Hertziano menor que no se ve desde una distancia de 1 m a simple vista o con lentes si se usan habitualmente, se debe ignorar. No debe existir desportillado del borde de la superficie pero se puede ignorar cuando las baldosas son clasificadas. 3.7.6 Repetir íntegramente el procedimiento con las otras unidades de ensayo. 3.8 Cálculos 3.8.1 Para una bola que impactó una superficie estática horizontal, el coeficiente de restitución (e) se calcula mediante la ecuación siguiente: e =

v u

En donde: v = es la velocidad de partida (rebote); u = es la velocidad de arribo; mv 2 = mgh 2 2

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En donde v =

2gh 2

En donde: m es la masa, en gramos, de la bola; h2 es la altura de rebote, en centímetros; g es la aceleración debido a la gravedad (= 981 cm/s2). mu 2 = mgh1 2

En donde: u =

2gh1

En donde h1 = es la altura de caída, en centímetros; Por lo tanto: h2

e =

h1

Si la altura de rebote se determina dejando que la bola golpee dos veces y se mide el intervalo de tiempo entre los golpes, la ecuación de movimiento es : h 2 = u0 t +

gt 2 2

En donde: u0 = t es

es la velocidad en el punto máximo del rebote (= cero); T 2

En donde: T = es el intervalo de tiempo en segundos; Por lo tanto: h2 = 122,6T

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3.9 Informe de resultados 3.9.1 El reporte del ensayo debe incluir la siguiente información: a) Referencia a esta norma; b) Una descripción de las baldosas;

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c) El coeficiente de restitución de cada uno de los cinco especímenes de ensayo; d) El coeficiente de restitución promedio; e) Cualquier muesca o rajadura del espécimen de ensayo.

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ANEXO A (INFORMATIVO) DETERMINACIÓN DE LA ABSORCIÓN DE AGUA DE LA SUPERFICIE DE LOS BLOQUES DE CONCRETO O LOSAS A.1 Adherir un cilindro graduado de vidrio (ver figura A.1) a la superficie de concreto por medio de una cantidad mínima de sellador alrededor del perímetro de la base. Dejar que se seque el sellador. FIGURA A.1 Aparato para medir la absorción de agua de la superficie de bloques de concreto o losas

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A.2 Llenar el cilindro graduado hasta la marca cero con agua desionizada o destilada. A.3 Registrar el nivel de agua después de 1 h, 2 h, 3 h y 4 h y obtener una curva de absorción de agua de la superficie versus el tiempo. A.4 Ensayar la superficie de los tres especímenes y obtener un promedio de la absorción de agua después de 4 h.

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APÉNDICE Z Z.1 DOCUMENTOS NORMATIVOS A CONSULTAR Esta norma no requiere de otras para su aplicación.

Z.2 BASES DE ESTUDIO International Standard ISO 10545-5:1996(E). Ceramic Tiles. Part 5: Determination of impact resistance by measurement of coefficient of restitution. International Organization for Standardization. Geneve, 1996.

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INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA Documento: NTE INEN 2 188

TITULO: BALDOSAS CERÁMICAS. DETERMINACIÓN DE Código: LA RESISTENCIA AL IMPACTO MEDIANTE LA MEDICINO CO 02.07-320 DEL COEFICIENTE DE RESTITUCIÓN. ORIGINAL: REVISIÓN: Fecha de iniciación del estudio: Fecha de aprobación anterior por Consejo Directivo 1997-04-08 Oficialización con el Carácter de por Acuerdo No. de publicado en el Registro Oficial No. de Fecha de iniciación del estudio: Fechas de consulta pública: de

a

Subcomité Técnico: CERÁMICA PLANA Fecha de iniciación: 1997-05-15 Integrantes del Subcomité Técnico:

Fecha de aprobación: 1998-04-23

NOMBRES:

INSTITUCIÓN REPRESENTADA:

Dr. Julio Vintimilla (Presidente) Ing. Remigio Segovia Ing. Diego Loyola Ing. Silvana Zalamea Tlgo. Dany Serrano Ing. Lucía Cabrera A. (Secretaria Técnica)

UNIVERSIDAD DEL AZUAY CERÁMICA RIALTO KERAMIKOS UNIVERSIDAD DE CUENCA CERÁMICA CUENCA INEN CUENCA

Otros trámites: Esta norma anula a la NTE INEN 649. CARÁCTER: Se recomienda su aprobación como: OBLIGATORIA Aprobación por Consejo Directivo en sesión de 1999-09-29 como: Voluntaria

Oficializada como: Voluntaria Por Acuerdo Ministerial No. 990421 de 1999-11-30 Registro Oficial No. 1 de 2000-01-24

Instituto E c u a toria no d e N orma liz a c ión, IN E N - B a q u e rizo Mor e no E 8-29 y A v. 6 d e Dic ie mb r e C a silla 17-01-3999 - T e lfs: (593 2)2 501885 a l 2 501891 - F ax: (593 2) 2 567815 Dir e c c ión G e n e r a l: E-Ma il:furr e st a @ in e n.g ov.e c Á r e a T é c nic a d e N orma liz a c ión: E-Ma il:norma liz a c ion @ in e n.g ov.e c Á r e a T é c nic a d e C e rtific a c ión: E-Ma il:c e rtific a c ion @ in e n.g ov.e c Á r e a T é c nic a d e V e rific a c ión: E-Ma il:v e rific a c ion @ in e n.g ov.e c Á r e a T é c nic a d e S e rvic ios T e c noló gic os: E-Ma il:in e n c a ti @ in e n.g ov.e c R e gion a l G u a y a s: E-Ma il:in e n g u a y a s @ in e n.g ov.e c R e gion a l A zu a y: E-Ma il:in e n c u e n c a @ in e n.g ov.e c R e gion a l C himb or a zo: E-Ma il:in e nrio b a mb a @ in e n.g ov.e c U RL:w w w.in e n.g ov.e c