NORMA

TÉCNICA NTG 41017 h39

GUATEMALTECA

Título

Método de ensayo. Determinación de la resistencia relativa de unión entre capas

endurecidas de concreto compactado con rodillo. (Ensayo de carga puntual)

Correspondencia

Esta norma fue elaborada en base a la norma ASTM C1245/C1245M-12 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

Info-coguanor@dsnc.gt

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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"C O N T I N Ú A"

ÍNDICE

Título Página

1. Objeto .............................................................................................................................................. 5

2. Documentos citados ...................................................................................................................... 5

3. Terminología ................................................................................................................................... 6

4. Significado y uso ............................................................................................................................ 6

5. Equipo .............................................................................................................................................. 7

6. Especímenes de ensayo ............................................................................................................ 13

7. Procedimiento ............................................................................................................................... 13

8. Cálculos ......................................................................................................................................... 14

9. Reporte .......................................................................................................................................... 14

10. Precisión y sesgo ..................................................................................................................... 16

11. Palabras clave .......................................................................................................................... 16

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"C O N T I N Ú A"

Método de ensayo. Determinación de la resistencia relativa de unión

entre capas endurecidas de concreto compactado con rodillo. (Ensayo

de carga puntual)

1. Objeto

1.1. El objeto de este método es ensayar especímenes de concreto compactado con

rodillo y cubre la determinación de la unión relativa entre capas endurecidas de

concreto compactado con rodillo u otro tipo de concreto construido en forma de

múltiples capas. Aplica para todo tipo de concreto compactado con rodillo por capas

en donde el espesor total del espécimen cumple con los requisitos mínimos de

longitud y diámetro establecidos en esta norma. Este método de ensayo no tiene por

objeto proporcionar resultados de resistencia a la tracción del material ensayado.

1.2. Los valores especificados en unidades SI o en libras-pulgadas, deben

considerarse separadamente como el estándar. 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.

1.3. 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.

1.4. 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 NTG1 (ASTM):

Norma NTG 41006 (ASTM C125) Terminología referente al concreto y agregados

para concreto.

Norma NTG 41017 h1 (ASTM C39). Método de ensayo. Determinación de la

resistencia a la compresión de especímenes cilíndricos de concreto.

1 Las normas NTG pueden consultarse en la Comisión Guatemalteca de Normas COGUANOR Calzada Atanasio Tzul 27-32 zona 12,

Guatemala.

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NTG 41017 h38 (ASTM C1176/C1176M). Práctica estándar para la elaboración de

moldes cilíndricos de concreto compactado con rodillo utilizando una mesa

vibratoria.

NTG 41017 h40 (ASTM C1435/C1435M). Práctica estándar para moldear concreto

compactado con rodillo en moldes cilíndricos utilizando un martillo vibratorio.

NTG 41049 (ASTM C42/C42M). Método de Ensayo. Obtención y ensayo de

núcleos perforados y vigas aserradas de concreto.

NTG 41060 (ASTM C192). Práctica para elaboración y curado de especímenes de

ensayo de concreto en el laboratorio.

NTG 41080 (ASTM C670). Práctica estándar para preparar las declaraciones de

precisión y sesgo en los métodos de ensayo de materiales de construcción.

2.2. Normas ASTM2

Norma ASTM D1557 Métodos de ensayo para determinación de las características

de compactación del suelo utilizando el esfuerzo modificado (56,000 pie-libra f

/pie3 (2700 kN-m/m3)).

3. Terminología

3.1. Los términos utilizados en este método de ensayo están definidos en la norma

NTG 41006 (ASTM C125).

4. Significado y uso

4.1. Este método de ensayo se utiliza para medir la resistencia relativa de unión de un

concreto compactado con rodillo con otro concreto compactado con rodillo mediante

la utilización de un ensayo de carga puntual en la unión (junta) (Ver nota 1). La

resistencia relativa de unión se determina por medio de núcleos perforados o cilindros

moldeados en los cuales la superficie de la unión es esencialmente perpendicular al

eje longitudinal, aproximadamente a la mitad de la longitud del espécimen. Se

produce un esfuerzo de tracción perpendicular a la superficie de unión por medio de

la aplicación de una carga puntual en la unión (junta).

4.2. El ensayo determina un valor que puede ser comparado con el obtenido por

medio del ensayo de otros especímenes que son elaborados del mismo material y

por el mismo proceso. Los resultados pueden utilizarse con el propósito de comparar

2 Las Normas ASTM pueden adquirirse en www.astm.org o en service@astm.org.

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la resistencia relativa de unión de varias condiciones de la unión (junta), tratamientos

de unión (junta) o materiales de unión aplicados a la unión (junta).

4.3. Los resultados de ensayo no deben tomarse como un valor final de la resistencia

de la unión. Los valores de cohesión o de resistencia a la tensión deben determinarse

por otros métodos distintos a los de este método de ensayo.

4.4. Este método de ensayo puede utilizarse ya sea para investigaciones de

laboratorio por medio de cilindros compuestos moldeados individualmente o por

medio de núcleos perforados de estructuras prototipo o ensambladas (Método de

ensayo NTG 41049 (ASTM C42/C42M).

NOTA 1: Este método de ensayo puede utilizarse para determinar la unión relativa de otros materiales

endurecidos con base de cemento hidráulico diferentes al Concreto Compactado con Rodillo.

5. Equipo

5.1. Máquina de ensayo: La máquina de ensayo debe cumplir con los requisitos del

método de ensayo ASTM C39/C39M.

5.2. Equipo de ensayo: El equipo de ensayo debe construirse de acero y debe

permitir el ensayo de especímenes de 100 y 150 mm (4 y 6 pulg) de diámetro. El

esquema del ensayo se muestra en la figura 1. El equipo de ensayo debe permitir

que un espécimen se pueda colocar de una manera tal que la unión (junta) de las

superficies unidas esté orientada paralelamente tan cerca como sea posible a la

dirección de la carga aplicada. Las Figuras 2 a la 5 proporcionan información

necesaria para construir el equipo para especímenes de 100 y 150 mm (4 y 6 pulg)

de diámetro. Las barras de apoyo (figuras 2 y 3) deben tener una dureza no menor de

55 HRC (Número de Dureza de Rockwell de 55 en la escala C) y deben ser planas en

la superficie de apoyo dentro de ± 0.025 mm (0.001 pulg). El poste de alineación

debe asegurar que las barras de apoyo se mantengan paralelas una de la otra en el

plano vertical. El sistema es fácilmente adaptable a la mayoría de las máquinas de

ensayo.

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Figura 1: Esquema del método de carga.

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Figura 2: Placa superior y barra de soporte.

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Figura 3: Placa inferior y barra de soporte.

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Figura 4: Poste de alineación para especímenes de diámetro de 100 mm (4 pulg).

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Figura 5: Poste de alineación para especímenes de diámetro de 150 mm (6 pulg).

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6. Especímenes de ensayo

6.1. Los especímenes de ensayo deben ser cilindros moldeados o núcleos

perforados (testigos). Los cilindros deben ser moldeados de acuerdo a la práctica

NTG 41017 h38 (ASTM C1176/C1176M), Práctica NTG 41017 h40 (ASTM

C1435/C1435M), o Método de Ensayo ASTM D1557 y debe ser de un diámetro de

100 o 150 mm (4 o 6 pulg). Cortar el espécimen para asegurarse que el plano que

mejor describa la superficie de unión esté orientada a 90 ± 15° del eje largo del

espécimen.

6.2. Curar los especímenes moldeados de ensayo de acuerdo con la Práctica NTG

41060 (ASTM C192) (especímenes de laboratorio). Los núcleos perforados (testigos)

deben tener una condición de humedad como se describe en el Método de Ensayo

NTG 41049 (ASTM C42/C42M).

NOTA 2: Los resultados de ensayo no se ven afectados significativamente por la superficie de los

especímenes obtenida utilizando operaciones normales de perforación. Los extremos de los núcleos

no necesitan ser emparejados.

NOTA 3: Cuando la superficie de unión ondule fuertemente, es decir, cuando la superficie tenga una

textura local que exceda los 15 mm (0.5 pulg) en amplitud, los núcleos con un diámetro de 150 mm (6

pulg) son preferibles. No existe información disponible sobre los resultados relativos a los

especímenes de ensayo de diámetro 150 mm (6 pulg) versus 100 mm (4 pulg).

7. Procedimiento

7.1. Mediciones: Determinar el diámetro de los especímenes de ensayo promediando

tres diámetros medidos en la superficie de unión. Identificar visualmente la superficie

de unión por color, textura o contrastes de material. Medir los diámetros con una

aproximación de 2.5 mm (0.1 pulg). Determinar la longitud de cada sección de los

especímenes de unión con una aproximación de 2.5 mm (0.1 pulg), y utilizar esas

longitudes para determinar la relación de la sección longitud a diámetro. Los

especímenes deben tener una relación mínima de longitud a diámetro de 1.2 si el

plano de unión está a la mitad de la longitud (dentro de ± 5 mm (0.25 pulg)) del

espécimen. Si el plano de unión no está a la mitad del espécimen, la sección de cada

lado del plano de unión debe ser de una longitud de al menos 0.6 del diámetro.

Cuando la superficie de unión es irregular u ondulatoria, marcar el espécimen con

una línea que represente un plano extendiéndose a través y a lo largo de

aproximadamente el promedio de la superficie de unión, y medir la longitud desde

esta línea.

7.2. Ubicación. Ensamblar y ubicar el equipo en la máquina de ensayo. Colocar el

espécimen en la placa inferior con la unión (junta) en contacto con las barras de

apoyo (ver figura 1). Se utilizan las barras de apoyo (figura 2 y figura 3) y el poste de

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alineación (ver figura 5) más largas para realizar el ensayo en especímenes de 150

mm (6 pulg) de diámetro. Se utilizan las barras de apoyo (figura 2 y figura 3) y el

poste de alineación (ver figura 4) más cortos para realizar el ensayo en especímenes

de 100 mm (4 pulg) de diámetro.

7.2.1. Poner en cero el mecanismo de indicador de carga. Ubicar el espécimen de

una manera tal que la superficie de unión sea paralela a las barras de apoyo superior

e inferior (ver figura 1). Esto se cumple de una mejor manera ubicando el espécimen

manualmente mientras cuidadosamente se lleva el apoyo de la parte superior en

contacto con el espécimen. Alternativamente, se puede utilizar plastilina o piezas de

poliestireno para sostener el espécimen. Cuando la superficie de unión es irregular u

ondulada, alinear las barras de apoyo a la dirección aproximada promedio de la

superficie de unión. Hacer llegar las barras de apoyo a la superficie de unión en el

punto de contacto de la circunferencia del espécimen.

7.3. Aplicación de la carga: No precargar el espécimen. Aplicar la carga de forma

uniforme a una relación dentro del rango de 1 a 1.4 MPa/min (150 a 200 psi/min)

hasta que falle el espécimen. Registrar la carga máxima aplicada.

8. Cálculos

8.1. Calcular la resistencia relativa de unión como se describe a continuación:

En donde:

Resistencia relativa de unión, MPa (psi).

Carga máxima aplicada, N (lbf).

Promedio del diámetro del espécimen en la superficie de unión, mm (pulg).

9. Reporte

9.1. Reportar la siguiente información:

9.1.1. Fecha de ensayo.

9.1.2. Identificación del espécimen y si es un núcleo perforado (testigo), la ubicación

de la perforación.

9.1.3. Detalles de los materiales que componen el espécimen, como los siguientes:

9.1.3.1. Dosificación de la mezcla de los concretos y morteros.

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9.1.3.2. Detalles de la fabricación incluyendo la práctica o método de ensayo utilizado

para colar (fundir) o moldear los cilindros.

9.1.3.3. Detalles de las técnicas de unión.

9.1.3.4. Edad a la que se ensaya.

9.1.3.5. El tamaño del espécimen incluyendo el diámetro y longitud de cada capa de

material y si un cilindro colado (fundido) o un núcleo perforado (testigo) fue utilizado.

9.1.3.6. Cualquier otra información necesaria para describir las características de

elaboración de los especímenes.

9.1.4. Registrar las condiciones de curado y humectación de los especímenes al

momento del ensayo.

9.1.5. Cualquier tratamiento especial o ensayo realizado anteriormente en el

espécimen.

9.1.6. La resistencia de unión relativa con una aproximación de 0.1 MPa (10 psi).

9.1.7. Modo de falla:

9.1.7.1. Si se observa en el plano de falla una falla de unión o una falla del agregado,

o bien ambos.

9.1.7.2. En caso que la fractura ocurra a lo largo de la superficie de unión original, la

naturaleza de la superficie, tales como la textura (lisa o rugosa), la apariencia

(brillante o mate, ondulada o plana), y descripciones detalladas de decoloración,

materiales extraños, material suelto o polvoriento en los vacíos, y la sospecha de la

presencia o estado, o ausencia, de cualquier agente de mejora de la unión.

9.1.7.3. Alternativamente, en caso de que el plano de la fractura ocurra parcialmente

o totalmente dentro de las capas de concreto adyacentes a la superficie de unión, el

porcentaje del área total sujeto a este tipo de falla comparado con el área porcentual

en donde ocurrió la falla en la superficie de unión.

9.1.7.4. Cualquier característica no esperada.

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10. Precisión y sesgo

10.1. Precisión: La precisión de este método de ensayo fue calculada con los

resultados publicados por Saucier3, quien comparó la resistencia de unión de

concreto unido y no unido con 5 mezclas de dosificación variable. Esa información

solo representa los datos adentro del laboratorio para un solo laboratorio. Un reporte

de este análisis está archivado en las Oficinas Centrales de ASTM Internacional,

como el reporte de investigación RR: C09-1025. 4

10.1.1. Se ha encontrado que la desviación estándar de un solo laboratorio de una

sola bachada para la resistencia relativa de unión de núcleos (testigos) de concreto

no unidos es de 0.16 MPa (23 psi).5 Por lo tanto, los resultados de ensayos en dos

núcleos (testigos) tomados de la misma bachada de concreto, se espera que no

difieran en más de 0.44 MPa (64 psi). 5

10.1.2. Se ha encontrado que la desviación estándar de un solo laboratorio de una

sola bachada para la resistencia relativa de unión de núcleos (testigos) obtenidos de

un espécimen elaborado en capas es de 0.26 MPa (38 psi).5 Por lo tanto, los

resultados de ensayo en dos núcleos (testigos) tomados de la misma bachada de

concreto, se espera que no difieran en más de 0.73 MPa (106 psi).5

10.2. Sesgo: Este método de ensayo no tiene sesgo debido a que no existe un

material estandarizado en el cual se pueda estimar esta propiedad.

11. Palabras clave

11.1. Resistencia de unión; agentes de unión; unión del concreto; concretos

compactado con rodillo.

3 Saucier, K. L. “No-Slump Roller Compacted Concrete (RCC) for Use in Mass Concrete Construction,” Technical

Report SL-84-17, U.S. Army Research and Development Center, 3909 Halls Ferry Rd., Vicksburg, MS 39180, 1984. 4 La información de soporte ha sido almacenada en las Oficinas Centrales de ASTM Internacional y puede

obtenerse por medio de la solicitud del Reporte de Investigación RR: C09-1025. Ponerse en contacto con el departamento de servicio al cliente de ASTM en service@astm.org. 5 Estas cifras representan, respectivamente, los límites (1s) y (d2s) como se describe en la norma NTG 41080

(ASTM C670), Práctica para preparar la precisión y sesgo para método de ensayo de materiales de construcción.

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Cuadro 1: Equivalencias para unidades pulgada-libra.

mm Pulg

1 0.039 2 0.079

4 0.157 6 0.236

8 0.315 11 0.433

13 0.512 14 0.551 15 0.591

16 0.63 17 0.669

25 0.984 29 1.142

40 1.575 45 1.772

65 2.559 70 2.756

75 2.953 90 3.543

95 3.74 100 3.937

115 4.528 120 4.724

130 5.118 140 5.512

145 5.709 150 5.906

165 6.496

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