MTC E 615 - 2000 Resistencia a la tensión de morteros de cemento.

MANUAL DE ENSAYO DE MATERIALES (EM 2000)
RESISTENCIA A LA TENSIÓN DE MORTEROS DE CEMENTO
MTC E 615 - 2000
Este Modo Operativo está basado en la Norma AASHTO T 132, el mismo que se han adaptado al nivel de implementación y a las condiciones propias de nuestra
realidad. Cabe indicar que este Modo Operativo está sujeto a revisión y actualización continua.
Este Modo Operativo no propone los requisitos concernientes a seguridad. Es responsabilidad del Usuario establecer las cláusulas de seguridad y salubridad
correspondientes, y determinar además las obligaciones de su uso e interpretación.
1. OBJETIVO
Determinar la resistencia a la tensión de morteros de cemento hidráulico.
2. APARATOS y MATERIALES
2.1 Balanzas. Deben ser equipos de precisión para efectuar pesadas desde 1000 g hasta 2000g.
2.2 Tamices. Se requieren los tamices de 850 mm (No. 20) y 600 mm (No. 30).
2.3 Probetas graduadas. Preferentemente de un tamaño tal, que permitan medir el agua de amasado
en una sola operación. Pueden ser de 100, 150, 200 ml, etc; el error permisible no debe ser mayor de
±1.0 ml.
2.4 Moldes. Estarán construidos con un metal no atacable por los morteros de cemento, y con
espesor suficiente para evitar deformaciones al verter el mortero. Pueden usarse moldes en cadena
como los mostrados en la Figura 1.
Las dimensiones del molde que conforma una briqueta se muestran en la Figura 3 y además deberán
cumplir lo siguiente: la distancia entre las caras interiores a lo largo del eje de simetría transversal
será de 25.4 mm (1") con variación permisible de ± 0.13 mm (± 0.005") para moldes nuevos y de ±
0.25 mm (± 0.01") para moldes en uso. La altura medida en los puntos de mayor espesor de las
paredes, a cada lado de la cintura, debe ser de 25.4 mm (1"), con variación permisible de ± 0.10 mm
(± 0.004") y -0.05 mm (-0.002") para moldes nuevos; y de 0.5 mm (-0.02") para moldes en uso.
ICG – Instituto de la Construcción y Gerencia
MTC E 615 – 2000 / Pág. 1
MANUAL DE ENSAYO DE MATERIALES (EM 2000)
2.5 Maquina de ensayo “Balanza Michaelis”. Capaz de poder aplicar a la muestra sin interrupción,
una carga de 272 ± 12 kg/minuto (600 ± 25 lbf/minuto) y estará dotada de dispositivos para regular la
velocidad de aplicación de la carga. Deberá cumplir los siguientes requisitos de exactitud: para cargas
no menores de 45 kg (100 Ibf no excederá ± 1.0% para maquinas nuevas, ni de ± 1.5% para las
usadas. La máquina debe ser calibrada frecuentemente.
2.6 Abrazaderas o Mordazas. Para colocar la muestra para someterla a tensión, estarán de acuerdo
con la Figura 2.
2.7 Badilejo, herramientas menores. El badilejo tendrá una hoja de acero de 100 a 150 mm (4" a 5").
2.8 Arena. Debe ser de Ottawa, normalizada para ensayos, que pase por el tamiz de 850 mm (No.
20) y quede retenida en el tamiz de 600 mm (No. 30). Se considera que cumple la condición
normalizada, si al tomar una muestra de 100 g se retiene menos de 15 g en el tamiz de 850 mm (No.
20) y no más de 5 g pasan el tamiz de 600 mm (No. 30), después de 5 minutos de tamizado continuo.
3. CONDICIONES AMBIENTALES
3.1 La temperatura de la sala de trabajo, herramientas, materiales, estará entre 20º y 27.5 ºC (68º y
81.5 ºF). El agua de curado y la utilizada para sumergir las muestras, estará entre 23º ±1.7 ºC (73.4
ºF ±3 ºF). La humedad relativa no debe ser menor del 50%. Se debe contar con cámara húmeda con
suficiente espacio y con una humedad relativa no menor del 90%.
4. MUESTRAS PARA ENSAYO
Tres o más briquetas deben construirse para cada periodo de ensayo, teniendo en cuenta las
dimensiones mostradas en la Figura 3.
ICG – Instituto de la Construcción y Gerencia
MTC E 615 – 2000 / Pág. 2
MANUAL DE ENSAYO DE MATERIALES (EM 2000)
Las proporciones en peso para formar el mortero, deben ser de una (1) parte de cemento seco por
tres (3) partes de arena seca. Las cantidades de material seco que son mezcladas una sola vez en la
carga del mortero será: para 6 muestras entre 1000 y 1200 g; para 9 muestras entre 1500 y 1800 g.
El porcentaje de agua requerido para la mezcla, dependerá del porcentaje requerido para producir
una pasta normal de cemento puro, del mismo que se va a usar en el mortero y de acuerdo con la
Tabla 1.
Cuando se usan proporciones de cemento y arena diferentes de 1:3, la cantidad de agua de amasado
se calcula con la siguiente fórmula:
Y = 2/3 [P/n+1] + K
Donde:
Y = Porcentaje de agua, requerido para elaborar el mortero de arena (referido al peso de los
materiales secos).
P = Porcentaje de agua necesario para producir una pasta de cemento puro, de consistencia normal.
n = Número de partes de arena, por una de cemento, en peso.
K = Constante que depende de la arena usada, para la arena normalizada de Ottawa, tiene un valor
de 6.5.
ICG – Instituto de la Construcción y Gerencia
MTC E 615 – 2000 / Pág. 3
MANUAL DE ENSAYO DE MATERIALES (EM 2000)
Tabla 1
Porcentaje de agua para morteros estándar
Porcentaje de agua para elaborar un
Porcentaje de agua para producir una
mortero de 1 parte de cemento por 3
pasta de consistencia normal
partes de arena normalizada
15
9.0
16
9.2
17
9.3
18
9.5
19
9.7
20
9.8
21
10.0
22
10.2
23
10.3
24
10.5
25
10.7
26
10.8
28
11.2
29
11.3
30
11.5
5. PROCEDIMIENTO
5.1 Preparación del mortero. Se pesan los materiales secos, se colocan sobre una placa lisa y no
absorbente; cuidadosamente se mezclan arena y cemento y se forma un cono, luego se le abre un
cráter en el centro, dentro de éste se vierte la cantidad de agua determinada y con ayuda del badilejo
se va pasando el material seco dentro del cráter, empleando en esta operación 30 segundos. Durante
los próximos 30 segundos y mientras se permite la absorción de agua, se van cubriendo con mortero
seco las manchas de humedad que van apareciendo por evaporación y facilitar la absorción
completa. Luego se termina la operación, mezclando durante 90 segundos en forma continua y
vigorosa. Durante esta operación, el operador debe usar guantes de caucho bien ajustados.
5.2 Llenado de los moldes. Antes de proceder a llenar los moldes, se recubren con una capa delgada
de aceite mineral y se colocan sobre una placa de vidrio o metal sin aceitar. Terminada la operación
de mezclado, se llena el molde con el mortero, teniendo cuidado de no compactarlo y en tal forma
que sobresalga por encima de los bordes del molde. Luego el mortero debe presionarse 12 veces con
los pulgares en cada briqueta en puntos distribuidos sobre la totalidad de la superficie de la muestra.
La fuerza aplicada por los pulgares debe estar comprendida entre 7 y 9 kg (15 a 20 Ibf) y no debe
durar más tiempo que el necesario para obtenerla.
ICG – Instituto de la Construcción y Gerencia
MTC E 615 – 2000 / Pág. 4
MANUAL DE ENSAYO DE MATERIALES (EM 2000)
Luego se vierte más mortero sobre la superficie de la muestra, se enrasa y alisa con el badilejo. Al
alisar la superficie, no se debe ejercer una fuerza mayor de 2 kg (4 lbf) ni deslizarlo más veces de las
necesarias. Luego se coloca en la cara inferior del molde, una placa de vidrio o metal previamente
aceitada. Luego, con ayuda de las manos, se hacen girar el molde y las placas alrededor de su eje
longitudinal y se deja descansar sobre la placa que ha sido aceitada. Se retira la placa superior y
sobre la superficie de la muestra se hacen las mismas operaciones de sobrellenado, presión con los
pulgares y alisado, hechas a la otra superficie. No se debe compactar la muestra con pisones.
5.3 Almacenamiento de muestras. Terminada la operación de llenado, el conjunto formado por las
muestras, el molde y la placa, se lleva a la cámara húmeda durante 20 0 24 horas, con las caras
superiores de las muestras expuestas al aire húmedo y protegidas contra la eventual caída de gotas.
Si las muestras se retiran antes de las 24 horas, permanecerán en la cámara hasta que se complete
este tiempo. Si las muestras no van a ser ensayadas a las 24 horas, deberían sumergirse en agua
limpia, dentro de los tanques construidos para tal fin. El agua del tanque deberá renovarse
frecuentemente para que siempre esté limpia.
6. ENSAYO
6.1 Las muestras que se van a ensayar a las 24 horas, se sacarán de la cámara e inmediatamente se
pasan a la máquina de prueba. Si se sacan varias muestras, deben cubrirse con una toalla húmeda
hasta el momento de pasar a la máquina de prueba. En el caso de que las muestras se encuentren
en el tanque, se sacarán una por una y se llevarán a la máquina de prueba. Si es necesario demorar
la prueba, después de haber sacado la muestra del tanque, deberá sumergirse en agua a
temperatura de 23 ± 1.7 ºC (73.4 ± 3 ºF) hasta el momento del ensayo.
Las superficies de las muestras deben secarse y retirar los granos de arena desprendidos. Las
superficies de las abrazaderas que van a estar en contacto con la muestra deben conservarse
limpias. Los rodillos de apoyo deben aceitarse y mantenerse en tal forma que puedan girar
libremente. Los soportes de las abrazaderas deben estar libres de residuos y los pivotes deben tener
un ajuste correcto para que las abrazaderas puedan girar libremente. Las muestras se centrarán
cuidadosamente y se les aplicará una carga en forma continua, a una rata de 272 ± 12 kg/min (600 ±
25 lbf/min).
Todas las muestras deben ser probadas dentro de las tolerancias de tiempo establecidas en la Tabla
2.
ICG – Instituto de la Construcción y Gerencia
MTC E 615 – 2000 / Pág. 5
MANUAL DE ENSAYO DE MATERIALES (EM 2000)
Tabla 2
Edad de las muestras
Tolerancia permisible
24 horas
± ½ hora
3 días
± 1 hora
7 días
± 3 horas
28 días
± 12 horas
7. CALCULOS
Se anotará la carga máxima indicada por la máquina de ensayo en el momento de la rotura y se
calcula la resistencia a la tensión en kg/cm 2 o lb/pie 2 . La resistencia del mortero será el promedio
de los resultados obtenidos con las muestras de la misma bachada y el mismo período de ensayo.
Las muestras defectuosas o resistencias que difieran en más del 15% del promedio no se tendrán en
cuenta. Si una vez hecho este descarte, se dispone de un solo valor, deberá repetirse el ensayo.
8. REFERENCIAS NORMATIVAS
AASHTO
ICG – Instituto de la Construcción y Gerencia
T 132
MTC E 615 – 2000 / Pág. 6