norma ntg 41014 h11 astm c917-05.pdf

NORMA TÉCNICA GUATEMALTECA

COGUANOR NTG 41014 h11

Método de ensayo. Evaluación de la uniformidad de la resistencia del cemento de una sola fuente

Esta norma es esencialmente equivalente a la norma ASTM

C917-05 (2011) e incluye la denominación propia de las normas guatemaltecas.

Aprobada 2012-10-26

Adoptada Consejo Nacional de Normalización:

Comisión Guatemalteca de Normas

Ministerio de Economía

Edificio Centro Nacional de Metrología Calzada Atanasio Azul 27-32, zona 12

Teléfonos: (502) 2247-2600 Fax: (502) 2247-2687 www.mineco.gob.gt

[email protected]

Referencia

http://www.mineco.gob.gt/


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Índice Página

1. Objeto ……..………..………............................................................ 5 2. Documentos citados……………...................................................... 5 3. Terminología…………………………………………………………… 5 4. Significado y uso …………………..………………………………… 5 5. Muestreo………………..……………………………………………… 6 6. Procedimiento…….………………………………………………….. 7 7. Cálculos………………………………………………………………. 11 8. Informe…………………….………………………………………….. 12 9. Descriptores….….……………………………………………………. 20

ANEXOS (Información no obligatoria) X1 Comparación de resultados de dos laboratorios usando el método

de ensayo ASTM C109…………………………………………………

21 X2 Variaciones de la resistencia del cemento dentro de la planta…. 22


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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 Cemento (CTN Cemento), con la participación de: Ing. Emilio Beltranena Matheu Coordinador de Comité Ing. Luis Alvarez Valencia Representante Instituto del Cemento y del Concreto de Guatemala Ing. José Manuel Vásquez Representante Mixto Listo Arq. Fernando Erales Representante AGREGUA Arq. Jorge Luis Arévalo Representante SOLARC Ing. Joaquín Rueda Representante CEMENTOS PROGRESO Ing. María Alejandra Vega Representante GLOBAL CEMENT Ing. Sergio Quiñónez Representante PRECÓN Ing. José Estuardo Palencia Representante PROQUALITY Ing. Juan Carlos Galindo Representante PISOS CASA BLANCA, S.A. Ing. Orlando Quintanilla


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Representante FHA Ing. Dilma Mejicanos Representante CENTRO DE INVESTIGACIONES INGENIERÍA-USAC Ing. Roberto Chang Representante AGIES Ing. Edwin D. Velásquez Representante COLEGIO DE INGENIEROS DE GUATEMALA Ing. Sergio Sevilla Representante PREFABRICADOS CIFA Ing. Jaime Samayoa Representante PRECÓN Ing. Estuardo Herrera Representante ICCG Lic. Rodrigo García Representante MIXTO LISTO Ing. Ramiro Callejas Representante FHA Arq. Luis Fernando Salazar García Representante CENTRO DE INVESTIGACIONES DE ARQUITECTURA-USAC Lic. Luis Velásquez Representante CEMENTOS PROGRESO Juan José Soto Representante Inmobiliaria LA ROCA, S.A. Arq. Paulo César Castro Representante GRUPO MACRO Leonel Morales Representante CEMEX Ing. Ramón Torres Representante TECNOMASTER, S.A.


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1. Objeto 1.1 Este método de ensayo se utiliza cuando el comprador desea información sobre la uniformidad de resistencia del cemento hidráulico producido en una sola fuente. Es deseable que el método se use normalmente con el cemento predominante que se manufactura en una planta de cemento. Se dan las guías para el muestreo, ensayo, presentación de resultados y su evaluación. 1.2 Los valores indicados en unidades SI o en unidades libra-pulgada deben ser considerados separadamente como el estándar. Los valores dados en cada sistema no son necesariamente equivalentes exactos, por lo tanto cada sistema debe ser usado independientemente del otro. Combinando valores de los dos sistemas puede dar lugar a la conformidad con esta norma. Las unidades libra-pulgada se indican entre paréntesis. 1.3 Esta norma no pretende señalar todos los aspectos relacionados con la seguridad y salubridad si los hubiere, asociados con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer las prácticas apropiadas de seguridad y salubridad y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras antes de su uso. 2. Documentos citados 2.1 Normas NTG (ASTM) NTG 41 (ASTM C109)

Método de ensayo. Determinación de la resistencia a la compresión de morteros de cemento hidráulico (usando cubos de 50mm (2pulgadas) de lado.

NTG 41095 (ASTM C1157)

Cementos hidráulicos por desempeño. Especificaciones

NTG 4100 (ASTM C 219)

Terminología referente al cemento hidráulico.

(ASTM E 456) Terminología referente a la calidad y a la estadística. 3. Terminología 3.1 Definiciones – Para las definiciones de los términos referentes a este método de ensayo, véanse las normas de terminología NTG 41006 (ASTM C 219) y (ASTM E 456). 4. Significado y uso 4.1 Este método está diseñado para presentar en un formato normalizado la información sobre la variabilidad de los resultados de la resistencia del cemento de una sola fuente durante un periodo de tiempo. Puede ser aplicado a todos los cementos hidráulicos cubiertos para la norma NTG 41095 (ASTM C 1157).


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NOTA 1 – Debe tenerse en cuenta que la variabilidad en la resistencia del concreto puede ser influenciada por otros valores adicionales a la variabilidad de los resultados de la resistencia del cemento.

5. Muestreo 5.1 Todo el muestreo debe ser realizado por el personal de control de calidad, el personal de ensayos de laboratorio o alguien entrenado específicamente para este propósito. 5.2 Se toman muestras aleatorias de los lotes de entrega en sacos o durante el proceso de carga o descarga a granel. Los lotes de más de 115 Mg (125 tons) deben ser muestreados durante la carga o descarga. Si las muestras se toman durante la carga o descarga, las dos o más muestras individuales deben ser mezcladas para formar una muestra compuesta que represente un máximo de 115 Mg (125 tons) de cemento. Las muestra se identifican con la fecha de despacho o de recibido del cemento. NOTA 2 – Se recomienda el uso de procedimientos estadísticos normalizados para asegurar que las muestras sean seleccionadas por un procedimiento aleatorio. Estos procedimientos pueden usarse para seleccionar los días dentro de un mes o dentro de una semana, en que las muestras deben tomarse. Luego se pueden escoger aleatoriamente los lotes de entrega y la hora del día de la toma de muestra.

5.3 Si se muestrea de un camión o de un contenedor se toman por lo menos dos muestras individuales de 2.5 kg (5 lb) y se mezclan completamente para obtener un mínimo de 5 kg (10 lb) de muestra de ensayo. Las muestras se toman solamente a través de las escotillas situadas en la parte superior de las unidades. Se remueve una capa de cemento de aproximadamente 300 mm (12 pulg) y luego se hace un hoyo antes de tomar la muestra para evitar la recolección de material del colector de polvo, que puede ser descargado dentro de la unidad de entrega después de que el flujo de cemento cesa. 5.4 Si se muestra desde otro punto durante el proceso de carga o descarga, la muestra debe consistir de un mínimo de dos muestras individuales de 2.5 kg (5 lb) mezcladas completamente o de por lo menos 5 kg (10 lb) colectados por un muestreador continuo. Se debe tener cuidado para evitar la segregación y la contaminación de las muestras tomadas de tornillos sin fin, sistemas neumáticos o de acero deslizadores de cemento.

5.5 Cuando el muestreo se hace en la planta de cemento y los envíos o la producción de cemento exceden de 23000 Mg (25000 tons) al mes, se toman muestras con una frecuencia de al menos diez por mes y un mínimo de dos por semana. Cuando los envíos o la producción de cemento es menor de 23000 Mg (25000 tons) por mes, se toman muestras a una frecuencia de por lo menos una muestra para cada 2300 Mg (2500 tons). Cuando las muestras se toman en la planta de cemento, no se debe tomar más de una muestra por 180 Mg (200 tons) de cemento despachado o recibido, excepto que se permita el muestreo de despachos consecutivos, como resultado de un muestreo aleatorio.


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6. Procedimiento 6.1 Se debe hacer ensayos de resistencia a la compresión para 7 d y 28 d para todas las muestras, de acuerdo con el método de ensayo NTG 41 (ASTM C109/C109M), usando tres especímenes para cada edad de ensayo. Para que sean comparables, todos los ensayos usados en una misma evaluación deben hacerse en un solo laboratorio y preferiblemente por el mismo operario. NOTA 3 – Cuando se hacen evaluaciones separadas de una sola fuente, por 2 o más laboratorios, se requiere de ensayos adicionales de un cemento estándar o del intercambio de porciones de la misma muestra de cemento para determinar la diferencia en los ensayos, que posible se obtengan en diferentes laboratorios. Pueden ser necesarias cinco o más ensayos para obtener una comparación válida entre los laboratorios. Se deben usar técnicas estadísticas para asegurar la validez de las diferencias que puedan ser obtenidas. La participación en un programa de ensayos de aptitud por ambos laboratorios puede ser de utilidad para resolver las diferencias encontradas.

6.1.1 Cuando dos laboratorios intercambian porciones de una misma muestra y hacen un ensayo cada uno, los resultados de los dos laboratorios no deben diferir en más de 18.7% del promedio obtenido de los dos laboratorios. (Ver método de ensayo NTG 41 (ASTM C109/C109M precisión d25 para laboratorios múltiples). Si se intercambia un mayor número de muestras, la diferencia en la resistencia

promedio no debe exceder de 18.7/ % de la resistencia promedio global, donde

es el número de muestras intercambiadas y ensayadas por cada laboratorio. Un cálculo más preciso se muestra en el Anexo X1. 6.2 Se deben hacer mezclas duplicadas de morteros para determinar el efecto de las variaciones del ensayo sobre la uniformidad de los resultados hechos en un mismo laboratorio. Las mezclas duplicadas deben hacerse un día diferente al de la mezcla original de mortero. 6.2.1 Cuando se indica un programa de verificación de la uniformidad de los ensayos sobre los despachos de una sola fuente, se hacen ensayos por duplicado de cada tercera muestra de cemento. Cuando se han hecho ensayos por duplicado de un mínimo de cinco muestras de cemento, se calcula el rango promedio Ṝ de los duplicados disponibles; luego se calcula la desviación estándar y el coeficiente de variación para los resultados de los ensayos de acuerdo a lo indicado en 7.1.3 y 7.1.4 respectivamente. Se incrementa el número de duplicados que se usarán en el cálculo, hasta que los resultados de 10 muestras sean utilizados en el cálculo. Después de ese momento se usa solamente los diez resultados duplicados más recientes en el cálculo de la desviación estándar y el coeficiente de variación. (Véase el cuadro 1). 6.2.2. Cuando se hayan hecho por lo menos diez ensayos de duplicados y el coeficiente de variación para los ensayos es menor que 4%, la frecuencia de los ensayos por duplicado puede reducirse a uno de cada diez ensayos consecutivos de muestras de cemento. Si el coeficiente de variación excede de 4%, se reanuda el ensayo por duplicado de uno por cada tres ensayos. Si el coeficiente de variación


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para los ensayos excede de 5.5% los datos tiene una precisión cuestionable y los procedimientos de laboratorio y los equipos deben ser cuidadosamente examinados.


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6.2.3 Se deben usar los resultados de los ensayos por duplicado indicando una precisión aceptable, para estimar la variación de los ensayos por el mismo laboratorio, para todos los demás tipos de cemento ensayados en dicho laboratorio durante el mismo período de tiempo siempre y cuando que los ensayos duplicados se realicen por lo menos con una muestra al mes. 7. Cálculos 7.1 Los cálculos deben incluir lo siguiente: 7.1.1 Resistencia Promedio:

(1)

donde:

=

resistencia promedio

= resistencia de los ensayos individuales cada una de las cuales está compuesta del promedio de tres cubos de acuerdo con la norma NTG 41 (ASTM C 109/C 109M).

= Número de muestras individuales

7.1.2 Desviación Estándar total:

donde:

= Desviación estándar total

7.1.3 Desviación estándar para los ensayos:

donde:

= Desviación estándar estimada de los ensayos por duplicado efectuado en el mismo laboratorio

= Rango – es la diferencia entre las resistencias (todos los números son positivos)


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= Promedio de los rangos individuales para los diez últimos ensayos por duplicado. (Véase 6.2.1 si menos de diez ensayos están disponibles.

= Coeficiente de rango para ensayos por duplicado de la misma muestra de cemento.

7.1.4 Coeficiente de variación para los ensayos:

donde:

= Coeficiente de variación estimados para los ensayos por duplicado efectuados en un mismo laboratorio, y

= Promedio de las resistencias de los ensayos por duplicados, para los que Ṝ fue el cálculo.

7.1.5 Desviación estándar corregida por variaciones en los ensayos:

= Desviación estándar neta de cemento corregida por el error de ensayo.

= Desviaciones estándares totales para todos los ensayos incluidos en el cálculo.

= Desviación estándar estimada de los ensayos por duplicado realizados en el mismo laboratorio para evaluar el error de ensayo.

La adición del subíndice 28 o 7 indicada en el tipo de datos de resistencia usados en el cálculo. NOTA 4 – Los valores para los promedios y para las desviaciones estándar pueden ser calculados por otros métodos que están disponibles en la publicación ASTMSTP 15 D (Manual de presentación de datos y análisis de cuadro de control).

8. Informe 8.1 Se debe suministrar suficiente información para la identificación del cemento muestreado incluyendo: 8.1.1 Nombre del fabricante y su localización. 8.1.2 Tipo de cemento u otra identificación. 8.1.3 Localización del sitio de muestreo. 8.1.4 Nombre del laboratorio, y


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8.1.5 Período presentado por el informe. 8.2 Para los programas continuos, el período mínimo a ser cubierto por el informe debe incluir todos los ensayos de resistencia efectuados durante los tres meses anteriores a la fecha del informe, pero bajo ninguna circunstancia menos del período de tiempo necesario para incluir los resultados de los ensayos de resistencia a los 28 días, de 20 muestras consecutivas. 8.2.1 El informe no debe cubrir un período de tiempo mayor que 12 meses ni de más de 120 muestras. 8.3 El informe de los resultados de resistencia debe presentarse en forma de cuadro como el indicado en el cuadro 2 o en una forma gráfica como la señalada en la figura 1, según lo decida la organización que lo elabora. NOTA 5 – Para el propósito de analizar tendencias, es preferible la opción gráfica. Adicionalmente se debe mostrar el promedio y la desviación estándar, como se calcularan en la sección 7.

8.4 Se reportan los resultados disponibles de la resistencia a compresión a 7 y 28 días, para cada muestra, incluyendo la fecha que la muestra se tomó cada valor reportado es el promedio de tres cubos hechos de la misma amasada, excepto cuando uno más cubos son defectuosos. Véase la norma NTG 41(ASTM C109/C109 M).


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ABC Cement Inc., Qualitytown, NJ Tipo I Muestreo realizado al cargar los camiones Laboratorio ABC Qualitytown Fecha de informe: enero 5, 1992

Datos de ensayo para el cemento producido desde Enero 2 hasta Diciembre 21, 1991 Resistencia Promedio, (psi) MPa Desviación total estándar, (psi) Mpa

7 = (4695) 32,3 n = 120

7 = (270) 1,85

28 = (6170) 42,5 n = 114

28 = (334) 2,30

Promedio 5 más reciente, (psi) MPa

Ensayo de desviación estándar (psi) Mpa

5-7 = (4846) 33,4

7 = (87) 0,59

5-28 = (6140) 42,3

28 = (122) 0,84

Desviación estándar corregida, (psi) MPa

7 = (255) 1,75

28 = (310) 2,14

Figura 1. Informe de ensayo de uniformidad


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8.4.1 Se reportan los resultados de los ensayos duplicados ensayados en el período cubierto por el informe. Cuando los ensayos duplicados se hacen de un cemento diferente al que fue ensayado durante el mismo período y por el mismo laboratorio, estos resultados no deben informarse regularmente pero los mismos deben quedar disponibles. Sin embargo, se debe reportar la desviación estándar del ensayo Se y el coeficiente de variación Ve de los ensayos duplicados. 8.5 El informe debe incluir los siguientes valores calculados a partir de los datos obtenidos. Cada muestra de cemento debe estar representada por un único resultado a cada edad. El Segundo de un par de resultados duplicados no debe incluirse en ningún cálculo global, pero debe ser usado únicamente para establecer el error de ensayo. 8.5.1 Cálculos de los datos del Informe de resistencia a los 7d:

(1)

7

El promedio

(2) 7 La desviación estándar total

(3) 7 El número de muestras ensayadas

(4) Sc 7 La desviación estándar corregida para el ensayo

(5) 5-7 Los promedios móviles de los cinco resultados más recientes a 7d. 8.5.2 Cálculos de los datos del informe de resistencia a los 28d:

(1)

28

El promedio

(2) 28 La desviación estándar total

(3) 28 El número de muestras ensayadas

(4) Sc 28 La desviación estándar corregida para el ensayo

(5) 5-28 Los promedios móviles de los cinco resultados más recientes a 28 días.


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8.5.3 Los cálculos indicados en 8.5.1 y 8.5.2 no deben realizarse ni informarse hasta que se tengan cinco resultados disponibles. El promedio móvil de los cinco resultados más recientes debe actualizarse con cada resultado sucesivo, sumando el nuevo valor en el cálculo y borrando el valor más antiguo. (Véase el Cuadro1). 8.5.4 Siempre que la organización que hace el informe concluya que ha ocurrido un cambio consisten en las propiedades que producen las resistencias, a su criterio puede interrumpir los cálculos hasta que se obtengan resultados de cinco muestras adicionales del cemento. En esta instancia los valores de 8.5.1 y 8.5.2 calculados para las muestras antes del cambio, también deben ser reportados (véase 8.2.1). 8.5.5 Cuando hay un corte en el cálculo, los datos de muestreo incluidos en cada juego de valores calculados por 8.5.1 y 8.5.2 debe ser claramente identificados. 9. Descriptores 9.1 Cemento, muestreo, estadística, resistencia, uniformidad.


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ANEXO (Informativo no obligatorio)

X1 COMPARACIÓN DE RESULTADOS DE DOS LABORATORIOS USANDO

EL MÉTODO DE ENSAYO C109 DE LA NORMA ASTM X1.1 Se suponen muestras divididas y ensayadas por cada laboratorio A y B con una sola amasada de mortero preparado para cada muestra en cada laboratorio. X1.2 Se calcula la diferencia en los resultados de cada muestra como Xa – Xb:

Di=Xa-Xb Los valores di pueden ser positivos o negativos. X1.3 Se calculan los promedios de estas diferencias:

en donde:

= diferencia promedio en MPa y los valores di pueden ser positivos o negativos.

X1.4 Se calcula la desviación estándar de estas diferencias véase 7.1.2.

en donde:

Sd = desviación estándar de la diferencia, en MPa (16/pulg²)

X1.5 Se calcula el valor ( √n)/Sd y se compara con la distribución Student4 para n-

1 a = 0,05, donde t viene de la distribución de Studen t.

X1.6 Si | ( √n)/Sd | = = t, se determina que los promedios en los dos laboratorios

difieren significativamente; se indica que no hay razón para creer

en esa diferencia.

n-1 1 2 3 4 5 6 7 8 9

tA 12,7 4,30 3,18 2,78 2,57 2,45 2,36 2,31 2,26

AAt 0,05

A Para información adicional, véase: Neville A. and Kennedy, J.: Basic Statistical methods for English an Scientists – International Textbooks,

Scratan, Pa 1964, pages 143-146.


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X2. VARIACIONES EN LA RESISTENCIA DEL CEMENTO DENTRO DE LA

PLANTA

X2.1 Con la asistencia del Laboratorio de Referencia del Cemento y el Concreto

(CCRL), se recolectaron datos de la norma ASTM C 917 de 1991 a partir de 87

plantas en los estados Unidos y Canadá.

X2.2 La información de las desviaciones estándar, la variación de los coeficientes,

y las resistencias a 7 d y 28 d se presentan en la figura B.1 a la B.7.


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