-
NORMA TCNICA NTC COLOMBIANA 221
1999-07-28
INGENIERA CIVIL Y ARQUITECTURA. CEMENTOS. MTODO DE ENSAYO PARA
DETERMINAR LA DENSIDAD DEL CEMENTO HIDRULICO E: STANDARD TEST
METHOD FOR DENSITY OF
HYDRAULIC CEMENT
CORRESPONDENCIA: esta norma es equivalente (EQV) a la
ASTM C 188 DESCRIPTORES: cemento; ensayo; densidad 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 221 (Segunda actualizacin)
1
INGENIERA CIVIL Y ARQUITECTURA. CEMENTOS. MTODO DE ENSAYO PARA
DETERMINAR LA DENSIDAD DEL CEMENTO HIDRULICO 1. OBJETO 1.1 Est
norma establece el mtodo de ensayo para determinar la densidad del
cemento hidrulico. Su principal utilidad est relacionada con el
diseo y control de las mezclas de concreto 1.2 La densidad del
cemento hidrulico se define como la masa del volumen unitario de
slidos. 1.3 Los valores se deben regir de acuerdo con el Sistema
Internacional de Unidades. Vase la NTC 1000 (ISO 1000). 1.4 Est
norma puede involucrar materiales, maniobras y equipos peligrosos,
sin embargo no implica referirse a los problemas de seguridad
asociados con su empleo. Es responsabilidad del usuario constatar
antes de su empleo las prcticas y condiciones tanto de seguridad
como de sanidad, as como determinar su aplicacin. 2. NORMAS QUE
DEBEN CONSULTARSE Las siguientes normas contienen disposiciones
que, mediante la referencia dentro de este texto, constituyen la
integridad 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 mencionadas a continuacin. NTC 184:1967, Cementos
hidrulicos. Mtodos de anlisis qumicos. (ASTM C 114). NTC 1000:1993,
Metrologa. Sistema Internacional de Unidades (ISO 1000). ASTM C
670:1996, Standard Practice for Preparing, Precisin and Bias
Statements for Test Methods for Construction Materials.
-
NORMA TCNICA COLOMBIANA NTC 221 (Segunda actualizacin)
2
3. APARATOS 3.1 FRASCO DE LE CHATELIER El frasco normalizado de
seccin circular debe cumplir con las dimensiones indicadas en la
Figura 1 (vase la Nota 1). Se deben observar rigurosamente los
requisitos en lo que respecta a la tolerancia, inscripcin y
longitud, separacin y uniformidad de las graduaciones. Debe existir
un espacio de 10 mm por lo menos entre la marca de graduacin ms
alta y la ms baja del esmerilado del tapn de vidrio. 3.1.1 El
material con el cual se fabrica el frasco debe ser vidrio de la
mejor calidad, transparente y libre de estras, debe ser qumicamente
resistente y debe tener una pequea histresis trmica. El frasco debe
estar completamente templado antes de la graduacin, y debe tener un
espesor suficiente para asegurar una adecuada resistencia a la
rotura. 3.1.2 El cuello debe estar graduado desde 0 ml a 1 ml y
desde 18 ml a 24 ml con graduaciones cada 0,1 ml. El error de
cualquier capacidad indicada no debe exceder de 0,05 ml. 3.1.3 Cada
frasco debe llevar un nmero de identificacin permanente, y un tapn,
a menos que sea intercambiable, debe tener el mismo nmero de
identificacin. Si el tapn y el frasco son intercambiables, se deben
marcar ambos elementos con el smbolo estndar T, seguido por la
designacin de tamao. Debe tener indicada la temperatura patrn, y la
unidad de capacidad debe mostrar las letras "ml" por encima de la
marca ms alta. 3.2 En la determinacin de la densidad se debe
emplear kerosene libre de agua, o nafta con una densidad mayor a
0,73 g/ml a 23 C 2 C. 3.3 El uso de equipos o mtodos alternos para
la determinacin de la densidad, se permite siempre y cuando un solo
operador pueda obtener resultados dentro de 0,03 Mg/m con respecto
a los obtenidos por ste mtodo. Nota 1. Con el diseo se intenta
garantizar el drenaje completo del frasco cuando ste se desocupa y
la estabilidad en posicin vertical sobre el nivel de la superficie,
as como la exactitud y la precisin de la lectura.
-
NORMA TCNICA COLOMBIANA NTC 221 (Segunda actualizacin)
3
Figura 1. Frasco de Le Chatelier para el ensayo de densidad
Nota. Se pueden esperar variaciones de unos pocos milmetros en
dimensiones tales como, altura total del frasco, dimetro de la
base, entre otros y no ser causa suficiente de rechazo. Las
dimensiones del frasco, indicadas en esta figura, se aplican
solamente a frascos nuevos y no a frascos en uso, los cuales
cumplen con los dems requisitos de este mtodo de ensayo. 4.
PROCEDIMIENTO 4.1 Se determina la densidad del cemento tal como ste
se recibe, a menos que se especifique lo contrario. Si para la
determinacin de la densidad se requiere una muestra sometida
previamente al ensayo de la prdida por calcinacin, primero se debe
calcinar como se indica en el procedimiento descrito en el numeral
16.1 de la NTC 184 (ASTM C 114). 4.2 Se debe llenar el frasco (nota
2) con cualquiera de los lquidos especificados en el numeral 3.2
hasta un punto situado entre las marcas 0 ml y 1 ml. Si es
necesario se debe secar el interior del frasco por encima del nivel
del lquido, despus de verterlo. Se anota la primera lectura despus
de sumergir el frasco en el bao de agua (nota 3) como se indica en
el numeral 4.4.
-
NORMA TCNICA COLOMBIANA NTC 221 (Segunda actualizacin)
4
Notas: 2) Al mover o al llenar el frasco, se recomienda apoyarlo
sobre una almohadilla de caucho. 3) Antes de agregar el cemento al
frasco, puede ser de gran utilidad usar un anillo de plomo
alrededor de este o
un sujetador de bureta con el fin de mantenerlo en posicin
vertical durante el bao de agua. 4.3 Se agrega una cantidad de
cemento pesado con una aproximacin de 0,05 g (aproximadamente 64 g
de cemento Prtland) en pequeas cantidades, a la misma temperatura
que el lquido (vase la Nota 2), procurando evitar salpicaduras y
observando que el cemento no se adhiera a las paredes del frasco
por encima del liquido. Se puede usar un vibrador para acelerar la
adicin del cemento dentro del frasco y as evitar que este
permanezca en el cuello. Despus de agregar todo el cemento debe
colocarse el tapn en el frasco (vase la Nota 2) y girar el frasco
con cuidado en crculos horizontales, hasta que no asciendan
burbujas a la superficie del lquido, para sacarle el aire. Si se ha
aadido una cantidad apropiada de cemento, el nivel del lquido debe
estar en su posicin final en cualquier punto de la serie superior
de graduaciones. Se toma la lectura final una vez que el frasco se
haya sumergido en el bao de agua de acuerdo con el numeral 4.4. 4.4
Se sumerge el frasco en un bao de agua a temperatura constante por
perodos suficientes, con el fin de evitar variaciones en la
temperatura del frasco mayores a 0,2 C, entre la lectura inicial y
final. 5. CLCULOS 5.1 La diferencia entre las lecturas inicial y
final representa el volumen del lquido desplazado por la masa de
cemento usada en el ensayo. 5.2 La densidad del cemento, r , se
calcula de la siguiente forma:
333
cm,desplazadoVolumen
g,cementodelMasa)cm/g()m/Mg( == rr
Notas: 4) El volumen desplazado en mililitros es numricamente
equivalente al desplazado en centmetros cbicos. 5) La densidad en
megagramos por metro cbico (Mg/m) es numricamente equivalente a
gramos por
centmetro cbico (g/cm). Se calcula la densidad del cemento, "r "
con tres cifras decimales y se aproxima a 0,01 Mg/m.
6) En relacin con el diseo y el control de las mezclas de
concreto, la densidad puede ser ms til si se expresa
como densidad relativa, la cual es un nmero adimensional. Se
debe calcular la densidad relativa mediante la siguiente
ecuacin:
C4aaguadelDensidadcementodelDensidad
relativaDensidad
=
(a 4 C la densidad del agua es 1 Mg/m (1 g/cm)
-
NORMA TCNICA COLOMBIANA NTC 221 (Segunda actualizacin)
5
6. PALABRAS CLAVES 6.1 Densidad; Cemento hidrulico; Densidad
relativa. DOCUMENTO DE REFERENCIA AMERICAN SOCIETY FOR TESTING
MATERIALS. Standard Test Method for Density of Hydraulic Cement.
Philadelphia, 1995, 2p, 1 il (ASTM C 188-95).
-
NORMA TCNICA COLOMBIANA NTC 221 (Segunda actualizacin)
6
Anexo A (Informativo)
Precisin y sesgo A.1 Se ha encontrado que la desviacin estndar
para cemento Prtland de un mismo operario es de 0,0121. En
consecuencia, los resultados para dos ensayos correctamente
conducidos por el mismo operario sobre el mismo material, no deben
diferir en ms de 0,031. A.2 La desviacin estndar para cemento
Prtland en ensayos multilaboratorios se ha encontrado que es de
0,0371. En consecuencia los resultados de dos ensayos correctamente
conducidos de dos laboratorios diferentes sobre muestras del mismo
cemento, no deben diferir en ms de 0,101. A.3 Debido a que no han
sido aceptados materiales de referencia adecuados para determinar
el sesgo, no se puede hacer ninguna afirmacin con relacin al mismo
en este mtodo de ensayo.
1 Estos nmeros representan los lmites 1s y d2s descritos en la
norma ASTM C 670.
-
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 221 (Segunda
actualizacin) fue ratificada por el Consejo Directivo el 99-07-28.
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.
CEMENTOS ARGOS CEMENTOS BOYAC CEMENTOS DEL CARIBE
CEMENTOS DEL VALLE CEMENTOS PAZ DEL RO ICPC
Adems de las anteriores, en Consulta Pblica el Proyecto se puso
a consideracin de las siguientes empresas: ASOCRETO CALES Y
CEMENTOS DE TOLUVIEJO S. A. CEMENTOS DEL NARE S. A. CEMENTOS EL
CAIRO CEMENTOS RIOCLARO COMPAA COLOMBIANA DE CLINKER S. A. COMPAA
DE CEMENTOS HERCULES CONCRETOS PREMEZCLADOS S. A.
DICEMENTOS ESCUELA COLOMBIANA DE INGENIERA GRUPO DIAMANTE SAMPER
SIKA ANDINA 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
