NORMA

TÉCNICA NTG 41017 h33

GUATEMALTECA

Título

Método de ensayo. Determinación de la densidad y contenido de vacíos del concreto

permeable recién mezclado.

Correspondencia

Esta norma fue elaborada en base a la norma ASTM C1688/C1688M-14a e incluye

la designación propia de las normas guatemaltecas.

Observaciones

Aprobada: 2016-05-13

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

NTG 41017 h33 2/13

"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

Coordinadora del comité

Ing. Luis Alvarez Valencia

Representante Instituto del Cemento y Concreto de Guatemala

Ing. Leonel Morales A.

Representante CEMEX

Ing. Rafael Sazo

Representante CEMEX

Sr. Elder Armando Ramos

Representante CII-USAC

Arq. Ester Alfaro

Representante Design Ark-Studio

Ing. Orlando Quintanilla

Representante F.H.A.

Ing. Ramiro Callejas

Representante F.H.A.

Ing. Israel Orellana

Representante FORCOGUA

NTG 41017 h33 3/13

"C O N T I N Ú A"

Ing. Abel David Arriaza

Representante Macizo

Ing. Marlon Portillo

Representante Municipalidad de Guatemala Dirección de Obras

Ing. Juan Carlos Galindo

Representante Pisos Casa Blanca

Ing. Sergio V. Quiñonez G.

Representante PRECON

Ing. Gabriel Granados

Representante PRECSA

Ing. Jose Estuardo Palencia

Representante Proquality

Lic. Angie Sandoval Ortiz

Representante Tecnomaster

Ing. Héctor Rodolfo Orozco Avalos

Independiente

Ing. Kenneth Molina

Independiente

NTG 41017 h33 4/13

"C O N T I N Ú A"

ÍNDICE

Título Página

1. Objeto .............................................................................................................................................. 5

2. Documentos citados ...................................................................................................................... 5

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

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

5. Significado y uso ............................................................................................................................ 8

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

7. Muestreo .......................................................................................................................................... 9

8. Procedimiento ................................................................................................................................. 9

9. Cálculo ........................................................................................................................................... 10

10. Reporte ...................................................................................................................................... 11

11. Precisión y sesgo ..................................................................................................................... 12

12. Palabras clave .......................................................................................................................... 13

NTG 41017 h33 5/13

"C O N T I N Ú A"

Método de ensayo. Determinación de la densidad y contenido de vacíos

del concreto permeable recién mezclado.

1. Objeto

1.1. Este método de ensayo cubre la determinación de la densidad del concreto

permeable recién mezclado bajo condiciones estandarizadas y proporciona fórmulas

para calcular el contenido de vacíos del concreto permeable. Los resultados de

ensayo no pretenden representar la densidad en el campo ni el contenido de vacíos.

1.2. Los valores especificados en unidades SI o en libras-pulgadas, deben

considerarse separadamente como el estándar. Los valores establecidos en cada

sistema pueden no ser equivalencias exactas; por lo tanto cada sistema debe ser

usado independientemente del otro. La combinación de valores de los dos

sistemas, puede resultar en una inconformidad con la norma.

1.3. Esta práctica no pretende señalar todas las medidas de seguridad, si las hubiere,

asociadas con su uso. 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. Advertencia – Las mezclas frescas de

cementantes hidráulicos son cáusticas y pueden causar quemaduras químicas a la

piel y al tejido por una exposición prolongada1.

1.4. El texto de este método de ensayo hace referencia a notas y pie de página que

proporcionan información explicativa. Estas notas y pie de página (excluyendo la

de las tablas) no deben ser consideradas como requisitos de este método de

ensayo.

2. Documentos citados

2.1. Normas NTG2 (ASTM)

Norma NTG 41003 h2 (ASTM C188) Método de ensayo. Determinación de la

densidad del cemento hidráulico.

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

para concreto.

1 Vea la sección sobre precauciones de seguridad, Manual Of Aggregate and Concrete Testing, Annual Book of ASTM Standards, Vol 04.02

2 Las normas NTG pueden consultarse en la Comisión Guatemalteca de Normas COGUANOR Calzada Atanasio Tzul 27-32 zona 12,

Guatemala.

NTG 41017 h33 6/13

"C O N T I N Ú A"

Norma NTG 41010 h2 (ASTM C29/C29M) Método de ensayo. Determinación de la

densidad aparente (masa unitaria) e índice de vacíos en los agregados.

Norma NTG 41010 h8 (ASTM C127) Método de ensayo. Determinación de la

densidad, densidad relativa y absorción de agua del agregado grueso.

Norma NTG 41010 h9 (ASTM C128) Método de ensayo. Determinación de la

densidad, densidad relativa y absorción de agua del agregado fino.

Norma NTG 41017 h7 (ASTM C231/C231M) Método de ensayo. Determinación del

contenido de aire del concreto hidráulico recién mezclado por el método de

presión.

Norma NTG 41046 (ASTM C1240) Humo de sílice para uso en mezclas

cementicias. Especificaciones.

Norma NTG 41057 (ASTM C172/C172M) Práctica para el muestreo de concreto

recién mezclado.

Norma NTG 41060 (ASTM C192) Práctica para elaboración y curado de

especímenes de ensayo de concreto en el laboratorio.

Norma NTG 41095 (ASTM C1157/C1157M) Cementos Hidráulicos.

Especificaciones por desempeño.

2.2. Normas ASTM3

Norma ASTM C311 Método de ensayo. Muestreo y ensayo de cenizas volátiles o

puzolanas naturales para el uso en concreto de cemento portland.

Norma ASTM C595/C595M Cementos hidráulicos mezclados. Especificaciones.

Norma ASTM C989/C989M Cemento de escoria para uso en concreto y morteros.

Especificaciones.

Norma ASTM D698 Métodos de ensayo. Determinación de las características de

compactación en laboratorio del suelo utilizando esfuerzos estandarizados (12,400

pie-libra/pie3 (600 kN-m/m3))

3 Las Normas ASTM pueden adquirirse en www.astm.org o en service@astm.org.

NTG 41017 h33 7/13

"C O N T I N Ú A"

Norma ASTM D6926 Práctica para preparar especímenes bituminosos utilizando

equipo Marshall.

3. Terminología

3.1. Definiciones:

3.1.1. Para definición de los términos utilizados, consultar la norma NTG 41006

(ASTM C125).

3.2. Definiciones específicas para esta norma:

3.2.1. Concreto permeable, (sust.): Concreto de cemento hidráulico, proporcionado

con suficientes vacíos microscópicos, distribuidos e interconectados, que permiten

que el agua fluya a través del material bajo la acción única de la gravedad.

3.3. Simbología:

D = Densidad (masa unitaria) del concreto Kg/m3 (lb/pie3).

Ms= Masa total de todos los materiales de la amasada, Kg (lb) (Ver nota 1).

Mc= Masa del medidor lleno de concreto, kg (lb).

Mm= Masa del medidor, kg (lb).

T= Densidad teórica del concreto calculado en una base sin aire, kg/m3 (lb/pie3).

U= Porcentaje de vacíos en el concreto permeable recién mezclado, incluyendo

vacíos de aire incorporados y atrapados en la pasta de cemento.

Vs= Sumatoria de los volúmenes absolutos de los ingredientes que componen la

amasada, m3 (pie3).

Vm= Volumen del medidor, m3 (pie3).

NOTA 1: La densidad teórica es una determinación de laboratorio, y se asume como constante a lo

largo de todas las amasadas que utilicen ingredientes idénticos en su composición y proporción.

4. Resumen del método de ensayo

4.1. Una muestra de concreto permeable recién mezclado se coloca y se consolida

en un medidor estandarizado. El concreto se consolida utilizando un Martillo Proctor

estandarizado (Procedimiento A) o un martillo Marshall estandarizado (Procedimiento

B). La densidad y el contenido de vacíos del concreto permeable se calculan en base

a la masa medida del espécimen de concreto consolidado, el volumen del medidor, y

NTG 41017 h33 8/13

"C O N T I N Ú A"

la masa de todos los materiales de la amasada.

5. Significado y uso

5.1. Este método de ensayo proporciona un procedimiento para determinar la

densidad y el contenido de vacíos del concreto permeable recién mezclado.

5.2. Este método de ensayo se aplica a mezclas de concreto permeable que

contienen agregado grueso con un tamaño nominal máximo de 25 mm (1 pulg) o

menor.

5.3. La medida de la densidad fresca se puede utilizar para verificar la proporción de

la mezcla.

5.4. Este método utiliza un procedimiento estandarizado de consolidación para medir

la densidad fresca y contenido de vacíos de una mezcla de concreto permeable tal

como es entregada. Los resultados de ensayo no pretenden representar el contenido

de vacíos y la densidad del concreto permeable en obra. Este método no se debe

utilizar para determinar el contenido de aire en obra o el rendimiento del concreto

permeable.

5.5. La densidad fresca y el contenido de vacíos calculado por este método de

ensayo puede ser diferente cuando se comparan los resultados del procedimiento A

con el procedimiento B. Los resultados son únicamente comparables cuando se

obtienen utilizando el mismo procedimiento (Procedimiento A o B).

6. Equipo

6.1. Balanza: Una balanza o pesa que tenga una precisión de 50 g (0.1 lb) o entre el

0.3% de la carga de ensayo, la que sea mayor, en cualquier momento dentro del

rango de uso. Se debe considerar el rango de uso para que cubra desde la masa del

contenedor vacío hasta la masa del contenedor lleno con concreto, asumiendo una

densidad de 2600 kg/m3 (160 lb/pie3).

6.2. Martillo Proctor Estandarizado: Un dispositivo utilizado para compactar un

espécimen de concreto permeable para el procedimiento A que cumple con el

Método de Ensayo ASTM D698.

6.3. Martillo Marshall: Un dispositivo utilizado para compactar un espécimen de

concreto permeable para el procedimiento B que cumpla con la Práctica ASTM

D6926 del martillo de compactación manual.

6.4. Medidor: Un contenedor cilindro fabricado de acero u otro metal adecuado con

NTG 41017 h33 9/13

"C O N T I N Ú A"

una capacidad de 7.0 ± 0.6 L (0.25 ± 0.02 pie3) y un diámetro equivalente de 0.75 a

1.25 veces la altura (Ver nota 2). Se debe determinar el volumen del medidor cómo

se describe en el método de ensayo NTG 41010 h2 (ASTM C29/C29M). El borde

superior del contenedor debe ser plano y liso dentro de los 0.3 mm (0.01 pulg) (Ver

nota 3).

NOTA 2: El metal no debe ser atacado fácilmente por la pasta de cemento. Sin embargo, un material

reactivo como una aleación de aluminio se puede utilizar si, como resultado de una reacción inicial, se

forma una capa superficial que proteja el metal en contra de la subsiguiente corrosión. Un tazón

medidor de un medidor de aire que cumple con los requisitos del Método de Ensayo NTG 41017 h7

(ASTM C231/C231M) puede cumplir con los requisitos del medidor.

NOTA 3: El borde superior se considera satisfactoriamente plano si un calibrador de alambre de 0.3

mm (0.01 pulg) no puede insertarse entre el borde y una pieza de 6 mm (1/4 pulg) o de una placa

gruesa de vidrio apoyado sobre la superficie del medidor.

6.5. Placa de enrasado: Una placa metálica plana y rectangular de al menos 6 mm

(1/4 pulg) de grosor o una placa de vidrio o acrílica de al menos 12 mm (1/2 pulg) de

espesor con una longitud y ancho de al menos 50 mm (2 pulg) mayor que el diámetro

del medidor que será utilizado. Los bordes de la placa deben ser rectos dentro de una

tolerancia de 2 mm (1/16 pulg).

6.6. Cuchara: De tamaño suficientemente grande para que cada una de las

cantidades obtenidas de concreto permeable desde el recipiente de muestra sea

representativo y lo suficientemente pequeño como para que el concreto no salpique

durante su colocación en el medidor.

7. Muestreo

7.1. Para la colocación en campo, obtener la muestra de concreto permeable recién

mezclado de acuerdo con la práctica NTG 41057 (ASTM C172/C172M).

7.1.1. Comenzar el ensayo para obtener la densidad dentro de 5 min después de

haber obtenido la porción final de la muestra compuesta.

7.2. Para ensayos en el laboratorio, obtener la muestra de concreto permeable recién

mezclado de acuerdo con la práctica NTG 41060 (ASTM C192/C192M).

7.2.1. Comenzar los ensayos de densidad dentro de 5 min después de haber

obtenido la muestra.

8. Procedimiento

8.1. Colocar el medidor en una superficie plana y nivelada, libre de vibración.

Humedecer el interior del medidor previo a colocar el concreto permeable. Remover

NTG 41017 h33 10/13

"C O N T I N Ú A"

cualquier resto de agua estancada en el fondo del contenedor utilizando una esponja

humedecida. Colocar el concreto permeable en el medidor en dos capas de

aproximadamente igual espesor utilizando la cuchara descrita en el inciso 6.6.

Durante el llenado del medidor, mover la cuchara alrededor del perímetro de la

abertura para lograr una distribución uniforme del concreto con mínima segregación.

Para el procedimiento A, dejar caer el martillo verticalmente 20 veces por capa a la

altura completa de caída de 305 mm (12 pulg). Para el procedimiento B, dejar caer el

martillo verticalmente 10 veces por capa a la altura completa de caída de 457 mm (18

pulg). Para cada capa, distribuir la posición del sello de una manera que la toda el

área superficial del concreto permeable en el medidor sea consolidado de igual

manera. Antes de consolidar la capa final, llenar el medidor arriba de su capacidad.

Después de completar la consolidación, el medidor debe contener cerca de 3 mm

(1/8 pulg) de exceso de concreto permeable rebosado por encima del borde del

medidor. Si después de la mitad del número de caídas del martillo especificado en la

capa final, pareciera ser que el concreto será insuficiente, agregar una pequeña

cantidad de concreto para corregir la deficiencia. Si después de la mitad del número

de caídas del martillo especificado en la capa final, pareciera ser que existirá

demasiado concreto en el medidor, remover una porción representativa del exceso de

concreto con una llana o una cuchara. Completar la consolidación de la capa final.

8.2. Enrasado: Después de la consolidación, enrasar la superficie del concreto y dar

un acabado plano y liso con la placa enrasadora para que la superficie del concreto

sea nivelada con la superficie del medidor. Completar el enrasado presionando la

placa de enrasado en la superficie del medidor para cubrir cerca de dos tercios de la

superficie y retirando la placa con un movimiento en sierra para enrasar el área

cubierta originalmente. Luego colocar la placa en el borde superior del medidor para

cubrir los mismos dos tercios de la superficie y deslizarlo hacia adelante con presión

vertical y un movimiento en sierra para cubrir toda la superficie del medidor; continuar

avanzando hasta que la placa se deslice completamente afuera del medidor. Varios

movimientos finales en forma de sierra con el vértice de la placa, el cual ha sido

inclinado en la parte superior del medidor, producirán una superficie con acabado

liso.

8.3. Limpieza y pesaje: Después de enrasar, limpiar el exceso de concreto del

exterior del medidor y determinar la masa de concreto y medir a una aproximación

consistente de acuerdo a los requisitos del inciso 6.1.

9. Cálculo

9.1. Densidad (peso unitario): Calcular la masa neta del concreto restando la masa

del medidor, Mm, de la masa del medidor lleno de concreto, Mc. Calcular la densidad

(peso unitario), D, por medio de la división de la masa neta de concreto entre el

volumen del medidor, Vm, como se describe a continuación:

NTG 41017 h33 11/13

"C O N T I N Ú A"

9.2. Densidad teórica: Calcular la densidad teórica por medio de la siguiente

ecuación:

La masa total de todos los materiales de la amasada es la suma de las masas de

cemento, agregados finos en la condición saturada de superficie seca (SSS), el

agregado grueso en la condición saturada de superficie seca (SSS), el agua de la

amasada (incluye el agua libre del agregado), y cualquier otro material sólido o

líquido utilizado. El volumen absoluto de cada ingrediente es igual al cociente de la

masa de ese ingrediente dividido entre el producto de su densidad relativa (gravedad

especifica) multiplicado por la densidad del agua (Ver el método de ensayo NTG

41010 h2 (ASTM C29/C29M)). Para los agregados, la densidad relativa (gravedad

específica) se debe basar en la condición saturada de superficie seca (SSS) (tal

como se determina en el método de ensayo NTG 41010 h8 (ASTM C127) para

agregados gruesos y método de ensayo NTG 41010 h9 (ASTM C128) para

agregados finos). La densidad relativa (gravedad específica) para cementos que

cumplen con la especificación ASTM C595/C595M, y NTG 41095 (ASTM

C1157/C1157M) y para escoria de cemento que cumple con la especificación

C989/C989M se debe determinar por medio del método de ensayo NTG 41003 h2

(ASTM C188). La densidad relativa (gravedad específica) de las cenizas volátiles se

debe determinar cómo se describe en el método de ensayo ASTM C311, y el humo

de sílice como se describe en la especificación NTG 41046 (ASTM C1240).

NOTA 4: La densidad relativa (gravedad específica) de cementos adicionados y materiales

cementicios adicionados obtenidos por medio de los métodos requeridos en el inciso 9.2, comúnmente

están a disposición por medio de los distribuidores.

9.3. Contenido de vacíos: Calcular el porcentaje de vacíos como se establece a

continuación:

10. Reporte

10.1. Reportar con la siguiente información:

10.1.1. Fecha, hora y nombre individual de los especímenes de moldeo.

NTG 41017 h33 12/13

"C O N T I N Ú A"

10.1.2. Identificación de la mezcla y ubicación del concreto representado por la

muestra.

10.1.3. Volumen de la densidad (peso unitario) medido, con una aproximación de

0.01 L (0.001 pie3).

10.1.4. Densidad medida (peso unitario) del concreto, con una aproximación de 1.0

kg/m3 (0.1 lb/pie3).

10.1.5. Densidad teórica, con una aproximación de 1.0 kg/m3 (0.1 lb/pie3).

10.1.6. Contenido de vacíos, con una aproximación de 0.1 %.

10.1.7. Procedimiento utilizado (A o B).

11. Precisión y sesgo

11.1. Ensayos de repetibilidad fueron realizados por seis laboratorios utilizando

mezclas de concreto permeable utilizando proporciones de materiales locales. Cada

laboratorio preparó tres amasadas y realizó dos ensayos replicas por amasada. El

rango de densidad del concreto permeable fresco fue desde 1750 a 2000 kg/m3 (109

a 125 lb/pie3) (Ver nota 5).

NOTA 5: Un ensayo interlaboratorio fue realizado utilizando los siguientes 6 métodos de consolidación:

Martillo Proctor – 2 capas iguales, 20 veces por capa.

Martillo Marshall – 2 capas iguales, 5 veces por capa.

Martillo Marshall – 2 capas iguales, 10 veces por capa.

ASTM C29 Método por sacudidas – 2 capas iguales, 50 caídas por capa como en el Método de

Ensayo NTG 41010 h2 (ASTM C29/C29M).

ASTM C138 Método por varillado – 2 capas iguales, 25 veces por capa.

Sin consolidación: Llenar la cubeta vacía de peso unitario.

De los seis métodos evaluados, los métodos de consolidación de Martillo Proctor y Martillo Marshall

produjeron un alto grado de repetibilidad y emplean un proceso sencillo.

11.1.1. Se ha encontrado que la desviación estándar de un solo operador de la

densidad del concreto permeable fresco siguiendo el Procedimiento A, es de 22

kg/m3 (1.3 lb/pie3).

11.1.2. No se ha desarrollado la desviación estándar multioperador. Se está

determinando la reproducibilidad de este método de ensayo.

11.2. Este método de ensayo no tiene sesgo debido que la densidad del concreto

permeable es definida únicamente en los términos de este método de ensayo.

NTG 41017 h33 13/13

12. Palabras clave

12.1. Densidad; Concreto fresco; Concreto permeable; Martillo Proctor; Martillo

Marshall; Contenido de vacíos.

---ULTIMA LÍNEA---