NORMA TÉCNICA GUATEMALTECA

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COGUANOR NTG 41065

Agregados livianos para concreto estructural. Especificaciones

Esta norma es esencialmente equivalente a la norma ASTM C330/C330M-09, la cual fue revisada con el conocimiento y experiencia de los integrantes del CTN de Concreto.

Adoptada Consejo Nacional de Normalización:

Comisión Guatemalteca de Normas Ministerio de Economía

Edificio Centro Nacional de Metrología Referencia Calzada Atanasio Azul 27-32, zona 12 Teléfonos: (502) 2247-2600 Fax: (502) 2247-2687 www.mineco.gob.gt [email protected]

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Índice

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Objeto………………………………………………………………........ Documentos citados …………………………………………………… Tipos de Agregado.....……..…………………………………………… Composición Química...................................................................... Propiedades Físicas.....………..…………………………………….... Muestreo.......................................................................................... Número de Ensayos.............................………………………........... Métodos de ensayo............................................…….…………….... Rechazo............................….…………………………………………. Certificación..................................................…………………………

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1. OBJETO 1.1 Esta especificación trata sobre los agregados livianos destinados a ser utilizados en concreto estructural en el cual la principal consideración es reducir la densidad manteniendo la resistencia a la compresión del concreto. Los procedimientos cubiertos en esta especificación no están destinados al control del concreto en la obra. 1.2 Los valores indicados en unidades SI o en unidades pulgada-libra deben ser considerados como los estándares. Dentro del texto las unidades pulgada-libra se muestran entre paréntesis. Los valores indicados en cada sistema no son exactamente equivalentes; por eso cada sistema debe ser utilizado independientemente del otro. La combinación de valores de los dos sistemas, puede resultar en una no conformidad con la presente norma. 1.2.1 Con respecto a otras unidades de medida, los valores indicados en unidades de pulgada-libra deben ser considerados como la norma. 1.3 El texto de esta especificación cita notas y notas al pie de página que proveen material explicativo. Estas notas y notas al pie de página (Excluyendo aquellas en tablas y figuras) no son requisitos de la norma. NOTA 1 – Esta especificación es considerada adecuada para asegurar agregados livianos satisfactorios para la mayoría de los concretos. Se reconoce que puede ser más o menos restrictiva que lo necesario para algunas condiciones y para propósitos especiales, tales como resistencia al fuego, relleno, y construcciones de concreto, cuya utilización de los cuales está basada en ensayos de carga más que en procedimientos convencionales de diseño.

2. DOCUMENTOS CITADOS 2.1

Normas ASTM:1

C 29-C 29M Método de ensayo. Determinación de la densidad aparente (masa unitaria) y vacíos en los agregados. C 31/C 31M Práctica para la fabricación de especímenes de ensayo de concreto en la obra. C 33/C 33M Agregados para concreto. Especificaciones. C 39/C 39M Método de ensayo. Determinación de la Resistencia a compresión de especímenes cilíndricos de concreto. C 40 Método de ensayo. Determinación de la material orgánica en los agregados finos para concreto. C 114 Métodos de ensayo. Determinación del análisis químico del cemento hidráulico. C 136 Método de ensayo. Análisis granulométrico de los agregados finos y gruesos. C 142 Método de ensayo. Determinación de terrones de arcilla y de 1

Para consultas las normas ASTM citadas, visite el sitio Web de ASTM, www.astm.org, o contacte al Servicio de Atención al Cliente de ASTM en [email protected]. Para obtener información sobre Annual Book of ASTM Standards, consulte la página titulada Document Summary en el sitio web de ASTM.

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partículas fríables (o desmenuzables) contenidas en los agregados. C 151 Método de ensayo. Determinación de la expansión en autoclave. C 157/C157M Método de ensayo. Determinación del cambio de longitud del mortero de cemento hidráulico y del concreto endurecidos. C 192/C 192M Práctica para la fabricación y curado de especímenes de ensayo de concreto en el laboratorio. C 496/C 496M Método de ensayo. Determinación de la Resistencia a tracción indirecta de especímenes cilíndricos de concreto. C 567 Método de ensayo. Determinación de la densidad del concreto liviano estructural. C 641 Método de ensayo. Determinación de materiales. C 666/C 666M Método de ensayo. Determinación de la resistencia del concreto al congelamiento y deshielo rápidos. C 702 Práctica para la reducción de muestras a tamaños de ensayo. D 75 Práctica para el muestreo de los agregados. 2.2

Documentos ACI:

ACI 211.2

Práctica normalizada para la selección de proporciones del concreto liviano estructural.2

3. TIPOS DE AGREGADO 3.1 Dos tipos generales de agregados especificación, y son los siguientes:

livianos

son tratados

en

esta

3.1.1 Agregados preparados por expansión, granulación, o sinterización de productos tales como escoria de alto horno, diatomeas, cenizas volantes, esquistos, o pizarras, y 3.1.2 Agregados preparados por procesamiento de materiales naturales, como piedra pómez, escoria o toba. 3.2 Los agregados deben estar compuestos predominantemente de material celular liviano e inorgánico granular. 4. COMPOSICIÓN QUÍMICA 4.1 Los agregados livianos no deben contener cantidades excesivas de sustancias deletéreas, determinadas por los siguientes límites: 4.1.1 Materia Orgánica (Método de ensayo C 40) – Los agregados livianos que, sujetos a ensayo de materia orgánica, produzcan un color más oscuro que el estándar deben ser rechazados, a menos que se demuestre que la coloración es debido a pequeñas cantidades de otros materiales no dañinos para el concreto.

2

Disponible en el American Concrete Institute, P.O. Box 9094, Farmington Hills, Mi 48333

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4.1.2 Manchas (Método de ensayo C 641) – Un agregado que produce un índice de manchas de 60 ó más alto debe ser rechazado cuando se encuentra por análisis químico que la mancha depositada contiene un contenido de hierro, expresado como Fe2O3 igual o mayor a 1.5 mg/200 g de muestra. 4.1.3 Pérdida por Ignición (Métodos de Ensayo C 114) – La pérdida por ignición de los agregados livianos no debe exceder el 5 %. NOTA 2 – Algunos agregados pueden contener carbonatos o agua de hidratación que contribuye a la pérdida por ignición pero puede no afectar la calidad del Producto. Por eso, en la evaluación de un agregado, deben considerarse las características del material que causa la pérdida por ignición.

5. PROPIEDADES FÍSICAS 5.1

El agregado liviano bajo ensayo debe cumplir con los siguientes requisitos:

5.1.1 Terrones de Arcilla y Partículas Friables – La cantidad total de terrones de arcilla y partículas friables no debe exceder de 2 % de masa seca. 5.1.2 Granulometría – La granulometría debe cumplir con los requisitos mostrados en la Tabla 1. NOTA 3 – Las superficies de partículas de agregados livianos procesadas al fuego y más finas que los tamices de 75 µm (No. 200) no son deletéreas y pueden ser moderadamente puzolánicas.

5.1.3 Uniformidad de Granulometría – Para asegurar una uniformidad razonable en la granulometría de cargamentos sucesivos de agregado liviano, el módulo de finura debe ser determinado en muestras tomadas de los cargamentos a los intervalos estipulados por el comprador. Si el módulo de finura del agregado en cualquier cargamento difiere en más del 7 % del de la muestra sometida a los ensayos de aceptación, el agregado en el cargamento debe ser rechazado, a menos que el proveedor demuestre que este agregado producirá concreto de las características requeridas. 5.1.4 Densidad Aparente Suelta (Método de Ensayo C 29/C29M) – La densidad aparente seca suelta de agregados livianos debe cumplir con los requisitos mostrados en la Tabla 2 usando una medida de 14 L (½ pie³). 5.1.5 Uniformidad de la Densidad Aparente Suelta – La densidad aparente seca suelta de los cargamentos de agregado liviano muestreados y ensayados, no deben diferir en más de 10 % de la muestra sometida a los ensayos de aceptación, y no debe exceder los límites de la Tabla 2.

Tabla 1 Requisitos de Granulometría de Agregados Livianos para Concreto Estructural Designación de tamaño Nomina

Porcentaje (Masa) que Pasa Tamices con Aberturas Cuadradas

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Agregado fino: 4.75 mm a 0 Agregado grueso: 25.0 mm a 4.75 mm 19.0 mm a 4.75 mm 12.5 mm a 4.75 mm 9.5 mm a 2.36 mm Agregado Combinado de fino y grueso: 12.5 mm a 0 9.5 mm a 0

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25.0 Mm (1 in)

19.0 Mm (¾ in.)

12.5 Mm (½ in.)

9.5 mm (⅜ in.)

4.75 Mm (N° 4)

2.36 Mm (N° 8)

1.18 Mm (N° 16)

300 µm (N° 50)

150 µm (N° 100)

75 µm (N° 200)

…

…

…

100

85-100

…

40-80

10-35

5-25

…

95-100 100 … …

… 90-100 100 …

25-60 … 90-100 100

… 10-50 40-80 80-100

0-10 0-15 0-20 5-40

… … 0-10 0-20

… … … 0-10

… … … …

… … … …

0-10 0-10 0-10 0-10

... ...

100 ...

95-100 100

... 90-100

50-80 65-90

... 35-65

... ...

5-20 10-25

2-15 5-15

0-10 0-10

Tabla 2 Requisitos de la Máxima Densidad Aparente Seca Suelta de Agregados Livianos para Concreto Estructural Designación de Tamaño

Máxima Densidad Aparente Seca Suelta Kg/m³ (lb/ft³)

Agregado fino Agregado grueso Agregado combinado de fino y grueso

1120 (70) 880 (55) 1040 (65)

5.1.6 Factor de Densidad – Cuando se especifique, el factor de densidad debe ser determinado de acuerdo con 8.10. 5.2 Los especímenes de concreto que contienen agregado liviano bajo ensayo deben cumplir los siguientes requisitos: 5.2.1 Resistencia a la compresión (Método de Ensayo C 39/C 39M), Densidad (Método de Ensayo C567), y Resistencia a la tracción indirecta (Método de Ensayo C 496) – La resistencia a la compresión y la densidad deben ser el promedio de tres especímenes y la resistencia a la tracción indirecta debe ser el promedio de 8 especímenes. Debe ser posible producir concreto estructural utilizando los agregados livianos bajo ensayo, de manera tal que de la misma amasada de concreto, uno o más requisitos de resistencia a la compresión y de resistencia, a la tracción indirecta en la tabla 3, sean satisfechos sin exceder los valores correspondientes de densidad máxima. Tabla 3. Requisitos de resistencia a compresión y resistencia a tracción indirecta Densidad de equilibrio calculada máx, kg/m³ (lb/ft³)

Resistencia Promedio a la tracción Indirecta a los 28 días, mín, MPa (psi)

Resistencia Promedio a la Compresión a los 28 días, mín. MPa (psi)

Todo el Agregado Liviano 1760(110) 2.2 (320) 20 (4000) 1680 (105) 2.1 (300) 21 (3000) 1600 (100) 2.0 (290) 17 (2500) Combinación de agregados de peso normal y livianos 1840 (115) 2.3 (330) 28 (4000) 1760 (110) 2.1 (310) 21 (3000) 1680 (105) 2.1 (3009 17 (2500)

NOTA 4 – Los valores intermedios de resistencia y densidad correspondientes deben ser establecidos por interpolación. Los materiales que no cumplan con el requisito de resistencia media mínima a tracción indirecta pueden ser utilizados siempre que el diseño sea modificado para compensar el valor

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menor.

5.2.2 Agregados Naturales – Los agregados naturales, cuando son utilizados para reemplazar una parte, o la totalidad, de los agregados livianos, deben cumplir con los requisitos aplicables de la Especificación C33. El informe de ensayo debe registrar la dosificación de todos los ingredientes y las características de los agregados naturales para asegurar el cumplimiento de estos requisitos mínimos. 5.2.3 Retracción por Secado – La retracción por secado de especímenes de concreto preparados, curados y ensayados de acuerdo con 8.4 no debe exceder de 0.07 %. 5.2.4 Desconchaduras – Los especímenes de concreto preparados de acuerdo con 8.4 y 8.5, y ensayados de acuerdo con el Método de Ensayo C 151 no debe mostrar desconchaduras superficiales. 5.2.5 Resistencia al Congelamiento y Deshielo – Cuando es requerido, el proveedor de agregados debe demostrar por ensayo o comportamiento en obra comprobado que el agregado liviano utilizado en concreto, tiene la resistencia necesaria al congelamiento y deshielo para comportarse en forma satisfactoria en su uso previsto. 6. MUESTREO 6.1

Muestrear los agregados livianos de acuerdo con la Práctica D 75.

6.2

Reduzcir la muestra a tamaños de ensayo de acuerdo con la Práctica C 702.

7. NÚMERO DE ENSAYOS 7.1 Ensayos sobre Agregados – Se requiere de una muestra representativa es requerida para cada ensayo de materia orgánica, manchas, pérdida por ignición, granulometría, densidad aparente y terrones de arcilla. 7.2 Ensayos sobre Concreto – Se requiere de por lo menos tres especímenes para cada uno de los siguientes ensayos de concreto: resistencia a la compresión, retracción, densidad, resistencia al congelamiento y deshielo, y presencia de materiales de desconchadura. Al menos ocho especímenes de concreto son requeridos para los ensayos de resistencia a la tracción indirecta. 8. MÉTODOS DE ENSAYO 8.1 Resistencia a la Compresión (Método de Ensayo C 39/C 39M) – Fabricar los especímenes de ensayo de acuerdo con la Práctica C 192/C 192M y la Práctica C 31/C 31M. A menos que se especifique de otra manera, curar los especímenes de acuerdo con la Práctica C 192/C 192M o la Práctica C 31/C 31M, hasta el momento de su ensayo. Cuando se especifique, puede permitirse un método alternativo de curado. El método alternativo debe estar de acuerdo con la Práctica C 192/C 192M o el procedimiento normalizado de curado en la Práctica C 31/C 31M para los

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primeros 7 días, después de los cuales los especímenes deben ser sacados del curado húmedo y almacenados a 23 ± 2 °C (73.5 ± 3.5 °F) con una humedad relativa de 50 ± 5 % hasta el momento de su ensayo. 8.2 Resistencia a Tracción Indirecta – Fabricar especímenes de ensayo cilíndricos de 152 por 305 mm (6 por 12 pulg.) de acuerdo con la Práctica C 192/C 192M, y curarlos y ensayarlos de acuerdo con el método de ensayo C 496. 8.3 Densidad del Concreto endurecido (Método de Ensayo C 567) – Seguir los procedimientos en el Método de Ensayo C 567. 8.4 Retracción del Concreto (Método de ensayo C 157/C 157M) – Seguir los procedimientos del Método de Ensayo C 157/C 157M con las siguientes excepciones: 8.4.1 Preparar la mezcla de concreto utilizando 335 kg de cemento/m³ (564 lb/yd³) aditivo (si se usa), y con un contenido de aire de 6 ± 1 %. Ajustar el contenido de agua de manera de producir un asentamiento de 50 a 100 mm (2 a 4 pulg.) consolidar el concreto en moldes de acero no menores de 50 x 50 mm (2 x 2 pulg) ni mayores de 100 por 100 mm (4 por 4 pulg.) de sección transversal, y de largo suficiente para proveer una longitud de base de medida de 250 mm (10 pulg.). La superficie del concreto debe ser alisada con espátula o regla de acero. 8.4.2 Curado – Para evitar la evaporación de agua desde el concreto no endurecido, cubra el espécimen con una placa o lámina no absorbente, no reactiva de plástico tenaz, durable e impermeable o manta de arpillera húmeda. Cuando se usa manta o arpillera húmeda para cubrir, la manta o arpillera debe ser mantenida húmeda hasta que los especímenes sean sacados de los moldes (vea Nota 5). Saque los especímenes de los moldes no menos de 20 ni más de 48 h después de haber sido fabricado y almacenados en un cuarto húmedo a 23 ± 2 °C (73.5 ± 3.5°F) con una humedad relativa no menos de 95 %. A la edad de 7 días, saque los especímenes del cuarto húmedo, mida la longitud y almacene en un gabinete de curado mantenido a 37.8 ± 1.1 °C (100 ± 2°F) con una humedad relativa de 32 ± 2 %. (Nota 6) NOTA 5 – Colocando en una lámina de plástico sobre la manta o arpillera facilitará mantenerla húmeda. NOTA 6 – El aire inmediatamente por encima de una solución saturada de cloruro de magnesio (MgCI2) a 37.8°C (100 °F) tiene aproximadamente 32 % de humedad relativa.

8.4.3 Informe – Después del almacenaje en gabinete durante 28 días determinar el cambio de longitud de cada espécimen al 0.01 % más cercano de la longitud de base efectiva. Informar el cambio de longitud como retracción por secado del espécimen; informar la retracción promedio por secado de los especímenes como la retracción por secado del concreto. 8.5 Ensayo de Materiales de Desconchadura – Preparar los especímenes de concreto para el ensayo de materiales de desconchadura como se describe en el método de preparación de muestras para retracción del concreto. Curar y colocar en

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horno de autoclave los especímenes de acuerdo con el método de ensayo C 151. Inspeccionar visualmente los especímenes pasados por autoclave contando el número de desconchadura que se han desarrollado en su superficie. Informar el número de desconchaduras por espécimen. 8.6 Ensayo de Congelamiento y Deshielo – Realizar ensayos de congelamiento y deshielo de concreto, cuando se requiera, de acuerdo con el Método de Ensayo C 666, con la siguiente modificación a la sección de Especímenes de Ensayo y a la de Procedimiento. A menos que se especifique de otra manera, saque los especímenes de concreto con agregado liviano del curado húmero a una edad de 14 días y permita que se sequen al aire por otros 14 días expuestos a una humedad relativa de 50 ± 5 % y una temperatura de 23 ± 2 °C (73.5 ± 3.5 °F). Luego sumerja los especímenes en agua durante 24 horas, antes del ensayo del congelamiento y deshielo. 8.7 Granulometría (Método de Ensayo C 136) – Seguir los procedimientos del Método de Ensayo C 136, excepto que la masa de la muestra de ensayo para agregado fino debe estar de acuerdo con la Tabla 3. La muestra de ensayo de agregado grueso debe consistir en 2830 cm³ (0.1 ft³) o más del material utilizado para la determinación de la densidad aparente. El tamizado mecánico debe durar 5 minutos. Tabla 3 Masa de Muestra de Ensayo de Tamizado para Agregados Liviano Finos Densidad Nominal Aparente (Suelta) de Agregado kg/m³

lb/ft³

80-240 240-400 400-560 560-720 720-880 880-1040 1040-1120

5-15 15-25 25-35 35-45 45-55 55-65 65-70

Masa de la Muestra de Ensayo, g 50 100 150 200 250 300 350

8.8 Densidad Aparente (Suelta) (Método de Ensayo C 29/C 29M) – El agregado debe ser ensayado en condición de seco al horno preparado utilizando el procedimiento de traspaleo. 8.9 Terrones de Arcilla y Partículas Friables en el Agregado, ensayarse de acuerdo con el Método de Ensayo C 142.

deben

8.10 Factor de Densidad – Determine el Factor de Densidad relativa de acuerdo con ACI 211.2. 9. RECHAZO 9.1 El material que no cumpla con los requisitos de esta especificación debe ser rechazado. La razón de rechazo debe ser informada al productor o proveedor prontamente y por escrito.

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10. CERTIFICACIÓN 10.1 Cuando esté especificado en la orden de compra o contrato, se debe entregar al comprador un certificado del productor o proveedor indicando que el material fue muestreado y ensayado de acuerdo con esta especificación y que se ha encontrado que cumple con los requisitos. Cuando esté especificado en la orden de compra o contrato, se debe proveer un informe de los resultados de ensayos.

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