NORMA TÉCNICA NTG 41017 h19

GUATEMALTECA

Titulo

Método de ensayo. Resistencia a la tracción de superficies de concreto y resistencia de unión o resistencia a la tracción de reparaciones de concreto y materiales de recubrimiento por medio de tracción directa (Método de extracción / Pull-off).

Correspondencia

Esta norma es esencialmente equivalente a la norma ASTM C1583/C1583M-13 en la cual está basada, incluye la designación propia de las normas guatemaltecas.

Observaciones

Aprobada: 2015-11-06

Comisión Guatemalteca de Normas

Ministerio de Economía

Calzada Atanasio Tzul 27-32 zona 12

Tel (502) 2447 2600

Info-coguanor@dsnc.gt http://www.mineco.gob.gt

Referencia ICS 91.100.30

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"C O N T I N Ú A"

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 Concreto (CTN Concreto), con la participación de:

Ing. Xiomara Sapón Roldán

Coordinador de Comité

Ing. Luis Alvarez Valencia

REPRESENTANTE ICCG

Ing. Estuardo Herrera

REPRESENTANTE CEMENTOS PROGRESO

Ing. Leonel Morales Aguirre

REPRESENTANTE CEMEX GUATEMALA

Ing. Sergio Quiñonez Guzmán

REPRESENTANTE PRECON

Ing. Héctor Rodolfo Orozco Avalos

REPRESENTANTE INDEPENDIENTE

Arq. Ester Maria Alfaro de Schwartz

REPRESENTANTE ARK STUDIO

Ing. Max Schwartz

REPRESENTANTE ARK STUDIO

Ing. Sergio Sevilla

REPRESENTANTE CIFA

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Arq. Jorge Luis Arévalo

REPRESENTANTE CONCRETEST

Abel David Arriaza

REPRESENTANTE MACIZO

Ing. Ramiro Callejas Montufar

REPRESENTANTE FHA

Ing. Orlando Quintanilla

REPRESENTANTE FHA

Paulo Cesar Castro Barrientos

REPRESENTANTE MACROMIX

Ing. Armando Jose Diaz Aldana

REPRESENTANTE MACROMIX

Gabriel Granados

REPRESENTANTE PRECSA

Ing. Héctor Herrera

REPRESENTANTE COGUANOR

Ing. Kenneth Molina

REPRESENTANTE INDEPENDIENTE

Ing. Marlon Portillo Matta

REPRESENTANTE MUNICIPALIDAD DE GUATEMALA

Ing. Marcelo Quiñonez

REPRESENTANTE FORCOGUA

Ing. Javier Quiñonez

REPRESENTANTE CONCYT

Bradford Ramírez

REPRESENTANTE TECNOMASTER

Elder Armando Ramos

REPRESENTANTE CII-USAC

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Ing. Rodolfo Rosales Bermúdez

REPRESENTANTE SUISA

Arq. Luis Fernando Salazar Girón

REPRESENTANTE CIA-USAC

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ÍNDICE

Título Página

1. Objeto .............................................................................................................................................. 6

2. Documentos citados ...................................................................................................................... 6

3. Terminología ................................................................................................................................... 7

4. Resumen del método de ensayo ................................................................................................ 7

5. Significado y uso ............................................................................................................................ 7

6. Equipo .............................................................................................................................................. 8

7. Materiales ........................................................................................................................................ 8

8. Muestreo .......................................................................................................................................... 9

9. Preparación de la superficie ........................................................................................................ 9

10. Preparación del espécimen de ensayo ................................................................................ 10

11. Procedimiento de ensayo ....................................................................................................... 12

12. Reporte ...................................................................................................................................... 13

13. Precisión y sesgo ..................................................................................................................... 14

14. Palabras clave .......................................................................................................................... 14

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"C O N T I N Ú A"

Método de ensayo. Resistencia a la tracción de superficies de concreto y

resistencia de unión o resistencia a la tracción de reparaciones de concreto y

materiales de recubrimiento por medio de tracción directa (Método de

extracción / Pull-off).

1. Objeto

1.1. Este método de ensayo es adecuado tanto para su uso en campo como en el

laboratorio, para determinar uno o más de los siguientes incisos:

1.1.1. La resistencia a la tracción cerca de la superficie de un sustrato, como un

indicador de la adecuada preparación de la superficie antes de la aplicación de un

material de reparación o de recubrimiento.

1.1.2. La resistencia de unión de una reparación o de un material de recubrimiento

al sustrato.

1.1.3. La resistencia a la tracción de una reparación o de un material de

recubrimiento o un adhesivo utilizado en reparaciones, después que el material ha

sido aplicado en una superficie.

1.2. Los valores especificados en unidades SI, deben considerarse como el

estándar. Los valores declarados en cada sistema pueden no ser equivalencias

exactas; por lo tanto, cada sistema debe ser utilizado independientemente uno del

otro. Combinar la utilización de valores de los dos sistemas puede resultar en una

no conformidad con esta norma.

1.3. Esta norma no pretende señalar todas las medidas sobre seguridad, si las

hubiere, asociadas con su utilización. Es responsabilidad del usuario de esta

norma establecer las prácticas apropiadas de salud y seguridad y determinar la

aplicabilidad de las limitaciones reguladoras antes de su uso.

2. Documentos citados

2.1. Normas NTG1 (ASTM)

NTG 41006 (ASTM C125) Terminología referente al concreto y agregados para

concreto.

NTG 41017 h26 (ASTM C900) Método de ensayo. Resistencia a la extracción (Pull-

off) del concreto endurecido.

1 Las normas NTG pueden consultarse en la Comisión Guatemalteca de Normas COGUANOR Calzada Atanasio

Tzul 27-32 zona 12, Guatemala

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2.2. Normas ASTM2

ASTM C881/C881M Especificación para sistemas de unión de Base-Resina-Epoxica

para concreto.

3. Terminología

3.1. Definiciones:

3.1.1. Los términos utilizados en este método de ensayo se definen en la norma

NTG 41006 (ASTM C125) y ACI 503R.3

4. Resumen del método de ensayo

4.1. Este ensayo se realiza en una superficie preparada de una base de concreto

antes de la aplicación de una reparación o de un material de recubrimiento, o

después de haber aplicado el material sobre la superficie.

4.2. El espécimen de ensayo se forma mediante la perforación superficial de un

núcleo, perpendicular a la superficie del sustrato, dejando intacto el núcleo y unido al

concreto. Un disco de metal se adhiere a la superficie del espécimen de ensayo.

4.3. Se aplica una carga de tracción al disco de metal hasta que ocurra la falla. Se

registra la carga de tracción y el tipo de falla y se calcula el esfuerzo nominal de

tracción al momento de la falla.

5. Significado y uso

5.1. Este método de ensayo determina la resistencia a la tracción del concreto cerca

de una superficie preparada, la cual puede utilizarse como indicador de lo adecuado

de una superficie previo a repararse o cubrirse con un material.

5.2. Cuando se realiza un ensayo en la superficie de una reparación o de un material

de recubrimiento, se determina la resistencia de unión al sustrato o la resistencia a

tracción de cualquiera de los recubrimientos o sustratos, el que sea más débil.

5.3. El método también puede ser utilizado para evaluar la resistencia de adhesión de

los componentes que unen los elementos.

5.4. Cuando se realiza un ensayo en la superficie de un material que fue aplicado al

2 Para las normas ASTM en referencia, visitar la página ASTM, www.astm.org, o contactar al servicio al cliente

ASTM service@astm.org. 3 ACI 503R-93 (re aprobado 1998). “utilización de componentes Epoxicos con el Concreto” Instituto Americano

del Concreto (ACI), P.O. Box 9094, Farmington Hills, MI 48333.

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sustrato, la resistencia medida es controlada por el mecanismo de falla que requiere

el menor esfuerzo. Por esta razón, no es posible conocer de antemano, qué esfuerzo

se medirá en el ensayo. Por esta razón, el tipo de falla debe ser reportado de forma

individual para cada ensayo, y los resultados del ensayo deben ser promediados solo

si se produce el mismo tipo de falla.

6. Equipo

6.1. Perforadora de núcleos: Para preparar los especímenes de ensayo.

6.2. Broca de perforación: Con pequeños pedazos de diamante impregnados, con un

diámetro nominal interior de 50 mm (2.0 pulg).

6.3. Disco de metal: Con un diámetro nominal de 50 mm (2.0 pulg) y de al menos 25

mm (1.0 pulg) de espesor.

6.4. Dispositivo de carga de tracción: Con un sistema de indicador de carga y una

capacidad nominal de 22 KN (5,000 lbf) y con capacidad de aplicar cargas a un ritmo

especifico. El dispositivo de carga debe tener un trípode o un anillo para distribuir la

fuerza en la superficie de soporte.

6.4.1. Dentro de los rangos de funcionamiento, la fuerza de tracción indicada debe

estar dentro de un rango de ± 2% de la fuerza medida por una máquina de ensayo

calibrada o una celda de carga. Se debe calibrar el dispositivo de carga de tracción al

menos una vez al año y después de reparaciones y ajustes.

NOTA 1: Para conocer sistemas adecuados de calibración, consultar el método de ensayo NTG 41017

h26 (ASTM C900).

6.4.2. Se debe utilizar un dispositivo de acoplamiento para conectar el disco de metal

al dispositivo de carga de tracción. El dispositivo de acoplamiento debe ser diseñado

para soportar la capacidad de carga de tracción sin ceder, y para transmitir la carga

de tracción paralelamente y en línea con el eje del espécimen de ensayo cilíndrico sin

generar torsión o flexión al espécimen de ensayo.

7. Materiales

7.1. Se debe utilizar un material adhesivo epóxico para unir el disco de metal al

espécimen de ensayo. Debe ser una pasta o gel de curado rápido que cumpla con los

requerimientos de la especificación ASTM C881/C881M para Tipo IV, Grado 3, con la

excepción que se permite un tiempo de gelificación más corto.

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8. Muestreo

8.1. Se deben obtener tres resultados de ensayos individuales, con tipos de falla

similares, para cada sitio de ensayo.

8.2. El sitio de ensayo en campo, debe ser lo suficientemente grande para preparar

los ensayos de los especímenes y para que todos los métodos puedan ser utilizados

en la operación de reparación de tamaño completo, o de recubrimiento, incluyendo la

preparación de la superficie. El sitio de ensayo debe ser de al menos 1 x 1 m (3 x 3

pies) y se deben seleccionar que sean representativos de las condiciones reales del

campo.

8.3. Si el recubrimiento de concreto es menor de 20 mm (3/4 pulg), no se deben

ubicar los especímenes de ensayo directamente sobre barras en la capa de refuerzo

cercano a la superficie.

NOTA 2: La ubicación del refuerzo se puede establecer utilizando localizadores de refuerzo o

detectores de metal. Seguir las recomendaciones del fabricante para el correcto funcionamiento de

dichos dispositivos.

8.4. La distancia de centro a centro de los especímenes de ensayo adyacentes,

deben ser de al menos dos discos de diámetro. La distancia entre el centro de un

espécimen de ensayo y un borde libre del objeto de ensayo debe ser de al menos un

diámetro de disco.

9. Preparación de la superficie

9.1. Preparación para determinar la resistencia a la tracción del sustrato:

9.1.1. Retirar todos los contaminantes de la superficie y concreto suelto o deteriorado

para obtener una superficie limpia y en buen estado.

9.1.2. Preparar la superficie utilizando el mismo método que será utilizado en la

reparación o recubrimiento a escala completa.

9.1.3. La superficie debe tener las mismas condiciones de sequedad y limpieza

especificadas para el área de trabajo real.

9.2. Preparación para determinar la resistencia a la unión o tracción del material de

reparación o de recubrimiento:

9.2.1. Preparar la superficie de acuerdo al inciso 9.1

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9.2.2. Aplicar y curar el material de reparación o de recubrimiento de acuerdo con las

especificaciones para la operación de reparación y recubrimiento.

10. Preparación del espécimen de ensayo

10.1. Utilizar un equipo de perforación de núcleos, perforar un corte circular

perpendicular a la superficie. Para ensayos de sustratos de concreto, perforar a una

profundidad de al menos 10 mm (0.5 pulg). Para ensayos de materiales de

reparación o de recubrimiento, perforar al menos a 10 mm (0.5 pulg) por debajo de la

interface de concreto-recubrimiento. El espécimen de ensayo se deja intacto pegado

al sustrato. Medir el diámetro del espécimen de ensayo en dos direcciones en

ángulos rectos entre sí. Registrar el diámetro promedio al 0.2 mm (0.01 pulg) más

cercano.

10.2. Remover el agua empozada, limpiar la superficie de los residuos de la operación

de perforación y dejar que seque.

10.3. Unir el disco de metal en la parte superior del espécimen de ensayo utilizando

un adhesivo epoxico. Asegurarse que el disco esté centrado con el espécimen de

ensayo y que el eje del disco sea paralelo al eje del espécimen de ensayo. Curar el

adhesivo epoxico siguiendo las instrucciones del fabricante (ver Nota 4). No se debe

permitir que el adhesivo escurra hacia abajo en el lateral del espécimen de ensayo en

el corte anular, si esto llegara a suceder, no se debe ensayar el espécimen y otro

debe ser preparado. A temperaturas por debajo de 20°C (70°F), se permite calentar

ligeramente el disco de metal a no más de 50°C (120°F) para facilitar el

esparcimiento del adhesivo y para acelerar el curado. El espécimen de ensayo no

debe calentarse con una llama directa.

Nota 3: La figura 1 y la figura 2 son esquemas de los ensayos para determinar la resistencia a la

tracción del sustrato y la unión o la resistencia a la tracción del material de reparación o de

recubrimiento, respectivamente. Estos esquemas no deben ser tomados como una especificación para

diseñar los equipos.

Nota 4: Una guia de la aplicación y curado del adhesivo epóxico puede ser encontrado en el ACI 503R.

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Figura 1: Esquema de la estructura para ensayar sustratos.

Figura 2: Esquema de la estructura para ensayar materiales aplicados al sustrato

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11. Procedimiento de ensayo

11.1. Unir el dispositivo de carga de tracción al disco de metal utilizando un dispositivo

de acoplamiento.

11.2. Aplicar la carga de tracción al espécimen de ensayo de una manera que la

fuerza sea aplicada paralelamente y coincidentemente con el eje del espécimen.

11.3. Aplicar la carga de tracción a un ritmo constante de manera que el esfuerzo de

tracción incremente a un ritmo de 35 ± 15 KPa/s (5 ±2 psi/s).

11.4. Registrar la carga de tracción y el tipo de falla. Registrar el tipo de falla como:

(a) en el sustrato, (b) en la línea de unión entre el sustrato y el material de reparación

o de recubrimiento, (c) en el material de reparación o de recubrimiento, (d) en la línea

de unión entre el material de reparación o recubrimiento y el adhesivo epoxico

utilizado para unir el disco de metal. Si la falla ocurre en la línea de unión entre el

disco de metal y el adhesivo epoxico, descartar el resultado del ensayo y realizar otro

ensayo. Consultar la figura 3 para visualizar los esquemas de los diferentes tipos de

fallas.

Figura 3: Esquema de los tipos de falla.

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11.5. Reportar los resultados como resistencia de la unión, cuando la falla ocurra en

la línea de unión entre el sustrato y el material de reparación o recubrimiento.

Reportar los resultados como resistencia a la tracción cuando la falla ocurra en el

sustrato o en el material de reparación o recubrimiento. Calcular la resistencia de la

unión o la resistencia a la tracción por medio de la división de la carga de tracción al

momento de la falla entre el área del espécimen de ensayo:

( ( )) ( ( ))

( ( ))

11.6. Registrar las resistencias individuales al 0.01 MPa (1 psi) más cercano.

11.7. Registrar las condiciones climáticas ambientales y la temperatura de la

superficie durante el ensayo.

12. Reporte

12.1. El reporte de ensayo debe de contener la siguiente información:

12.1.1. Propósito del ensayo:

12.1.1.1. Para evaluar el sustrato antes de la aplicación de un material de reparación

o de recubrimiento respecto a la preparación adecuada de la superficie y la

resistencia de la región cercana a la superficie del sustrato.

12.1.1.2. Para determinar el tipo de falla predominante y la resistencia

correspondiente cuando un material de reparación o de recubrimiento está unido al

sustrato.

12.1.1.3. Para determinar el tipo de falla predominante y la resistencia

correspondiente cuando un adhesivo está unido al sustrato.

12.1.2. Identificación de todos los materiales utilizados en el ensayo,

12.1.3. Condiciones de ensayo: Ubicación del ensayo, condiciones del clima y las

temperaturas de las superficies.

12.1.4. El tipo de falla y la resistencia a la tracción o de la unión para cada ensayo

individual, reportado al 0.01 Mpa (1 psi) más cercano.

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13. Precisión y sesgo

13.1. Precisión: Aun no se ha llevado a cabo un programa de ensayo inter-laboratorio

para determinar la precisión de este método de ensayo. Sin embargo, existen datos

publicados4 que proporcionan una estimación de repetitividad dentro de los ensayos.

El estudio en referencia, involucró ensayos de extracción (Pull-off) de materiales

reparados aplicados a sustratos de concreto. Se realizaron tres réplicas de ensayos

para cada condición, y el promedio de la resistencia a la extracción (Pull-off) varió

desde 0.41 MPa hasta 3.44 MPa (60 a 500 psi). Se utilizaron dos instrumentos con

discos de diámetro de 75 mm (3 pulg) y 50 mm (2 pulg). Se utilizaron ensayos

replicas con los mismos tipos de falla para determinar las desviaciones estándar

dentro del ensayo para cada condición. No hubo diferencia estadísticamente

significativa en las fallas repetitivas en: el sustrato, el material de reparación, o en la

interface. La desviación estándar general agrupada se determinó como 0.29 MPa (42

psi)

13.2. Sesgo: Este método no tiene sesgo debido a que la resistencia a la tracción por

extracción (Pull-off) o la resistencia a la unión por extracción (Pull-off) se definen

únicamente en los términos de este método.

14. Palabras clave

14.1. Adhesivos; materiales para recubrimientos; resistencia a la tracción por

extracción (Pull-off); ensayo de extracción (Pull-off); material para reparación;

resistencia a la tracción en la unión.

- Última línea-.

4 Vaysburd, A. M., and McDonald, J. E., “Una evaluación del equipo y procedimientos para ensayos de resistencia de adhesión a la tracción de

reparaciones de concreto (“An Evaluation of Equipment and Procedures for Tensile Bond Testing of Concrete Repairs,”) Reporte Técnico (Technical Report) REMR-CS-61, Cuerpo de Ingenieros del Ejército de EE.UU (U.S. Army Corps of Engineers), Estación experimental Waterways (Waterways

Experiment Station), Junio 1999, p.84