ntc 111 método para determinar la fluidez de morteros de cemento hidráulico.pdf

NORMA TCNICA NTC COLOMBIANA 111

1997-02-26

INGENIERA CIVIL Y ARQUITECTURA. MTODO PARA DETERMINAR LA FLUIDEZ DE MORTEROS DE CEMENTO HIDRULICO E: CIVIL ENGINEERING AND ARCHITECTURE. STANDARD

SPECIFICATION FOR FLOW TABLE FOR USE IN TEST OF HYDRAULIC CEMENT

CORRESPONDENCIA:

DESCRIPTORES: mesa de flujo; ensayo de fluidez;

mortero; cemento hidrulico

I.C.S: 91.100.10

Editada por el Instituto Colombiano de Normas Tcnicas y Certificacin (ICONTEC) Apartado 14237 Santaf de Bogot, D.C. - Tel. 3150377 - Fax 2221435

Prohibida su reproduccin Segunda actualizacin

NORMA TCNICA COLOMBIANA NTC 111 (Segunda actualizacin)

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INGENIERA CIVIL Y ARQUITECTURA. MTODO PARA DETERMINAR LA FLUIDEZ DE MORTEROS DE CEMENTO HIDRULICO 1. OBJETO 1.1 Esta norma especifica los requisitos que debe tener la mesa de flujo y establece el mtodo para determinar la fluidez de morteros de cemento hidrulico. 1.2 Los valores se deben regir de acuerdo con el Sistema Internacional de Unidades. NTC 1000 (ISO 1000). 2. APARATOS 2.1 MESA DE FLUJO Y EJE El aparato de la mesa de flujo debe estar construido de acuerdo con las Figuras 1 2. El aparato debe constar de un soporte de hierro rgido vaciado integralmente y una plataforma circular rgida de (250 2,5) mm de dimetro, con un eje roscado unido perpendicularmente a la mesa. La plataforma con el eje rgidamente unido a ella debe montarse en el soporte de tal forma que pueda bajar y subir verticalmente a travs de una de una altura de 13 mm, con una tolerancia en la altura de 0,13 mm para mesas nuevas, y 0,39 mm para mesas en uso, por medio de una leva giratoria. La cara de la plataforma debe ser plana y pulida, libre de defectos superficiales, debe estar grabada tal como se muestra en las Figuras 1 2. La plataforma debe ser fundida de latn o bronce, con una dureza Rockwell no menor de 25 HRB, con un borde de 8 mm de espesor, y debe tener en su cara inferior seis refuerzos radiales integrales. La plataforma y el eje unido a ella, deben pesar 4,1 kg 0,05 kg y el peso debe ser simtrico alrededor del centro del eje. 2.2 LEVA Y EJE VERTICAL Deben ser de acero para maquinaria de medio carbn endurecido, donde se indica en las Figuras 1 2. El eje debe ser recto y la diferencia entre el dimetro del eje y el dimetro del agujero del soporte no debe ser menor de 0,05 mm ni mayor de 0,08 mm para mesas nuevas, y se debe mantener entre 0,05 mm y 0,25 mm para mesas en uso. El extremo del eje no debe recaer sobre la leva al final de la cada, pero debe estar en contacto con sta, a no menos de


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120 del punto de cada. La cara de la leva debe ser una curva suave en espiral de radios uniformemente incrementados de 13 mm a 32 mm en 360, y no debe haber choque apreciable a medida que el eje entre en contacto con la leva. La leva debe estar colocada de tal forma, y las caras de contacto de la leva y el eje deben ser tales, que la plataforma no rote ms de una revolucin en 25 cadas. Las superficies del soporte y de la plataforma que entran en contacto al final de la cada, se deben mantener suaves, planas, horizontales y paralelas con la superficie superior de la plataforma, y deben tener contacto continuo sobre un ngulo total de 360 . 2.3 BASE DE SOPORTE DE LA MESA DE FLUJO Debe ser de hierro fundido de alta resistencia grano fino y debe tener tres refuerzos integrales, que se extiendan en la altura total del soporte, colocados con un distanciamiento de 120 . El extremo superior del soporte debe ser templado hasta una profundidad de aproximadamente 6,4 mm. La cara debe ser plana, pulida, y perpendicular al agujero para lograr un contacto de 360 con la contratuerca del eje. La cara inferior de la base del soporte debe ser maquinada para asegurar un contacto completo con la placa inferior de acero. 2.4 MOTOR La mesa de flujo debe ser manejada por un motor (vase la nota 1) conectado al eje de leva a travs de un engranaje cerrado de un tornillo sin fin, reductor de velocidad y empalme flexible. La velocidad del eje de leva debe ser de aproximadamente 100 r.p.m. El mecanismo conductor del motor no debe ser fijado o montado sobre la placa de base de la mesa o el soporte. Nota 1. Un motor de 37,3 W es adecuado para este fin. 2.5 DESEMPEO El desempeo de la mesa de flujo se considera satisfactorio si en ensayos de calibracin la mesa da un valor de fluidez que no difiera en m de 5 % con relacin a los valores de fluidez obtenidos con un material de calibracin adecuado. Vase la nota 2. Nota 2. Tal material se puede obtener del Laboratorio de Referencia de Cemento y Concreto en el Instituto Nacional de Normas y Tecnologa en Washington, D.C. 3. MONTAJE DE LA MESA DE FLUJO 3.1 El soporte de la mesa de flujo debe estar atornillado a una placa cuadrada de hierro o acero fundido, de por lo menos 25 mm de espesor y 250 mm de lado. La superficie superior de esta placa debe ser maquinada para conseguir un acabado plano y liso. La placa debe estar anclada al extremo superior de un pedestal de concreto, mediante cuatro pernos de 13 mm que pasen a travs de la placa y estn embebidos por lo menos 150 mm en el pedestal. El pedestal debe ser moldeado invertidamente sobre la placa de base. Se debe obtener contacto en todos los puntos entre la placa de base y el pedestal. No se deben utilizar tuercas u otros dispositivos de nivelacin entre la placa y el pedestal. La nivelacin debe ser efectuada por medios adecuados bajo la base del pedestal.


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3.2 El pedestal debe ser un tronco de pirmide cuadrada, con una base menor de 250 mm a 275 mm de lado, base mayor de 375 mm a 400 mm de lado, una altura de 625 mm a 750 mm, y debe ser de construccin monoltica, moldeado en concreto de por lo menos 2 240 kg/m3. El pedestal debe aislarse del piso con una lmina de corcho de 13 mm de espesor y el mismo tamao del fondo del pedestal, o cuatro piezas cuadradas de 13 mm de espesor y aproximadamente 100 mm de lado, colocadas en las cuatro esquinas. En la mesa de flujo se debe revisar frecuentemente el nivel de la superficie superior, la estabilidad del pedestal y el ajuste de los pernos y tuercas de la base de la mesa y la base del pedestal. (Se recomienda un torque de 27 N-m cuando se ajusten estas tuercas). 3.3 Despus de que el soporte ha sido montado sobre el pedestal, la plataforma debe estar nivelada en los ngulos rectos, uno a uno, a lo largo de dos dimetros, en ambas posiciones, alta y baja. 4. LUBRICACIN DE LA MESA DE FLUJO. 4.1 El eje vertical de la mesa se debe mantener limpio y debe estar suavemente lubricado con un aceite liviano (SAE-10). No debe haber aceite presente entre las caras de contacto de la mesa y la base del soporte. El aceite en la cara de la leva reduce el desgaste y promueve la suavidad en la operacin. La mesa se debe levantar y dejar caer una docena de veces, justo antes de usarla, si no ha sido operada durante algn tiempo. 5. MOLDE Y CALIBRADOR. 5.1 El molde para fundir las muestras a las que va a determinar la fluidez debe ser de bronce, latn o cobre fundido, construido tal como se muestra en la Figura 3. La dureza Rockwell de dureza del metal no debe ser menor de 25 HRB. La altura del molde debe ser de 50 mm 0,5 mm. El dimetro de la abertura superior debe ser de 70 mm 0,5 mm para moldes nuevos y 70 mm +1,3 mm y -0,5 mm para moldes en uso. El dimetro de la abertura inferior debe ser de 100 mm 0,5 mm para moldes nuevos y de 100 mm + 1,3 mm y -0,5 mm para moldes en uso. Las superficies de la base y la tapa deben ser paralelas y en ngulo recto con respecto al eje vertical del cono. El molde debe tener una pared con un espesor mnimo de 5 mm. El borde exterior del extremo superior del molde debe ser formado para suministrar un cuello integral para levantar convenientemente el molde. Todas las superficies deben ser maquinadas hasta lograr un acabado suave. En la base del molde se debe utilizar un protector circular de aproximadamente 250 mm de dimetro, con una abertura central de aproximadamente 100 mm de dimetro, hecho de un material no absorbente, no atacable por el cemento; con el objeto de prevenir que el mortero se caiga sobre la plataforma. 5.2 Se debe tener un calibrador, conforme al diseo y las dimensiones mostradas en la Figura 4, para medir el dimetro del mortero despus de que ste se haya esparcido debido a la operacin en la mesa. Las divisiones deben realizarse mecnicamente y su calibracin debe efectuase de tal forma que cuando el ndice del calibrador marque cero, la distancia entre sus topes de medida debe ser de 102 mm 0,25 mm. Nota 3. El calibrador mostrado en las Figuras 1 2, est graduado para indicar un cuarto de la fluidez real, de tal forma que las lecturas de las cuatro mediciones puedan ser sumadas para obtener el valor de la fluidez, sin necesidad de calcular el promedio de las cuatro mediciones individuales.


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5.3 Compactador. El compactador debe hacerse de un material que no sea absorbente, abrasivo, ni quebradizo como, por ejemplo, el caucho de dureza shore A 80 10; tambin puede usarse roble curado que no presente absorcin despus de haber sido sumergido en parafina, a unos 200 C, durante 15 min. La seccin transversal del compactador debe ser de 13 mm por 25 mm y su extremo debe ser plano y normal al eje. La seccin debe estar entre 120 mm y 150 mm. 6. DETERMINACIN DE LA FLUIDEZ 6.1 PROCEDIMIENTO Se frota cuidadosamente la superficie de la mesa de flujo para limpiarla y secarla, y se coloca el molde de flujo en el centro. Se coloca en el molde una capa de mortero de aproximadamente 25 mm de espesor y se pisa 20 veces con el compactador. La presin del compactador debe ser la suficiente para asegurar un llenado uniforme del molde. Se llena entonces el molde con mortero y se apisona tal como se especific para la primera capa. Se corta el mortero sobrante para lograr una superficie plana, pasando el borde recto de un palustre (sostenido de cerca y perpendicularmente al molde) con un movimiento de sierra a lo largo del borde superior del mismo. Se retira el protector circular, se limpia y se seca la plataforma teniendo especial cuidado de retirar el agua del borde del molde. Se levanta el molde del mortero un minuto despus de completar la operacin de mezclado de acuerdo con la NTC 220 (ASTM C 109). Inmediatamente despus se deja caer la mesa desde una altura de 13 mm 25 veces en 15 segundos. Utilizando el calibrador, se determina la fluidez, midiendo los dimetros del mortero a lo largo de las lneas sealadas en la plataforma y se calcula el dimetro promedio. Para cementos Prtland y cementos que contienen incorporadores de aire, se registra solamente la fluidez. En el caso de cementos diferentes al Prtland o cementos Prtland con incorporadores de aire, se preparan morteros de prueba con varios porcentajes de agua, hasta obtener la fluidez especificada. Se debe hacer cada ensayo con mortero fresco. 7. CLCULO 7.1 Para el calibrador de la Figura 4, se suman las cuatro lecturas para obtener la fluidez. 7.2 Para el calibrador tipo Vernier la fluidez es el aumento del dimetro promedio de la muestra, expresado como un porcentaje del dimetro de la base mayor del molde segn la siguiente frmula:

100xA

ApromedioDimetroFluidez%

-=

Donde: A = dimetro real del molde, medido en el momento del ensayo, en mm


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8. APNDICE 8.1 NORMAS QUE DEBEN CONSULTARSE Las siguientes normas contienen disposiciones que mediante la referencia dentro de este texto, constituyen disposiciones de esta norma. En el momento de la publicacin eran vlidas las ediciones indicadas. Todas las normas estn sujetas a actualizacin; los participantes, mediante acuerdos basados en esta norma, deben investigar la posibilidad de aplicar la ltima versin de las normas mencionada a continuacin. NTC 220: 1992, Mtodo para determinar la resistencia a la compresin de morteros de cemento hidrulico usando cubos de 50 mm de lado. (ASTM C 109) NTC 1000: 1993, Metrologa. Sistema Internacional de Unidades (ISO 1000) 8.2 DOCUMENTO DE REFERENCIA AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. Standard Specification for Flow Table for Use in Tests of Hydraulic Cement. Philadelphia, 1990, 5 p, 2 il (ASTM C 230)


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Figura 1. (a) Plataforma


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Figura 1. (b) Mesa de flujo


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Figura 2. Eje excntrico


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Nota 1. El peso de la plataforma y el rbol ensamblado debe ser de 4,1 kg 0,05 kg

Figura 3. Molde de bronce


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Nota 1. Las uniones soldadas pueden ser realizadas a altas temperaturas o con soldadura de bronce. Con el indicador en cero la distancia entre topes de medida debe ser de 102 mm 0,25 mm

Figura 4. Calibrador

PRLOGO El Instituto Colombiano de Normas Tcnicas y Certificacin, ICONTEC, es el organismo nacional de normalizacin, segn el Decreto 2269 de 1993. El ICONTEC es una entidad de carcter privado, sin nimo de lucro, cuya Misin es fundamental para brindar soporte y desarrollo al productor y proteccin al consumidor. Colabora con el sector gubernamental y apoya al sector privado del pas, para lograr ventajas competitivas en los mercados interno y externo. La representacin de todos los sectores involucrados en el proceso de Normalizacin Tcnica est garantizada por los Comits Tcnicos y el perodo de Consulta Pblica, este ltimo caracterizado por la participacin del pblico en general. La NTC 111 (Primera actualizacin) fue ratificada por el Consejo Directivo el 97-02-26. Esta norma est sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto de que responda en todo momento a las necesidades y exigencias actuales. A continuacin se relacionan las empresas que colaboraron en el estudio de esta norma a travs de su participacin en el Comit Tcnico 369201. Cementos a cargo de la STN:ICPC CEMENTO DE CALDAS CEMENTOS DEL VALLE CEMENTOS PAZ DEL RO CEMENTO RIOCLARO

CEMENTO SAMPER COLKLINKER COMPAA DE CEMENTO ARGOS DICEMENTOS ICPC

Adems de las anteriores, en Consulta Pblica el Proyecto se puso a consideracin de las siguientes empresas: ASOCRETO CALES Y CEMENTOS DE TOLUVIEJO CEMENTOS BOYAC CEMENTOS DEL CARIBE CEMENTOS DEL NARE CEMENTOS DIAMANTE CEMENTOS EL CAIRO CEMENTOS HRCULES

CONCRETOS DIAMANTE CONCRETOS PREMEZCLADOS CORPORACIN DIAMANTE INVESTIGACIN Y DESARROLLO RINA LTDA SIKA ANDINA S.A. SUPERINTENDENCIA DE INDUSTRIA Y COMERCIO TOXEMENT S.A.

El ICONTEC cuenta con un Centro de Informacin que pone a disposicin de los interesados normas internacionales, regionales y nacionales. DIRECCIN DE NORMALIZACIN

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