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editado por el institu

mexicano del cement

del concret o,

el concreto en la obra

Determinacin delcontenido de aire delconcreto fresco por

el Md dPsi

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Determinacin del

contenido de airedel concreto fresco porel Mtodo de Presin

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ndustria de la Construccin-Concreto-Determinacin del contenido de aire delconcreto resco por el Mtodo de Presin.En este resumen se presenta la NormaMexicana NMX-C-157-ONNCCE-2006. Ellector puede aprovechar la inormacin

para amiliarizarse con los procedimientosbsicos de la misma; sin embargo, es preciso

advertir que sta no reemplaza al estudio com-pleto de la Norma.

Objetivo y campo de aplicacinCon base en la observacin del cambio en elvolumen del concreto con respecto al cambiode presin, esta Norma Mexicana establece elmtodo de prueba que cubre la determinacindel contenido de aire en el concreto resco.Emplea dos tipos de medidores.

Este mtodo de prueba es adecuado parausarlo en concretos y morteros elaborados conagregados de masa especca igual o mayor a2,10 kg/m3. Pero no es aplicable para concretoscon agregados ligeros que tengan burbujas de

aire en el interior o aquellos con alta porosi-dad. Tampoco debe aplicarse para concretosde bajo revenimiento por ser poco plsticos.

REFERENCIASEsta norma se complementa con las siguientesnormas mexicanas vigentes: NMX-C-158-ONNCCE Industria de la cons-truccin-Concreto-Determinacin del conteni-do de aire del concreto resco por el mtodovolumtrico.

DeterMInacIn Del contenIDo

NMX-C-161-ONNCCE Industria de laconstruccin- Concreto resco Muestreo.

MATERIALES AUXILIARESGuantes de hule.Guantes de carnaza.Franela.Esptula.Brocha de cerda natural y en general, cualquierotro uso comn en el laboratorio.

EQUIPOMedidores de aireExisten dos tipos de aparatos diseados paramedir el contenido de aire en el concretoresco por medio de presin; se conocencomercialmente como Medidor de aire tipoA y Medidor de aire tipo B, descritos en cadamtodo respectivo.

PREPARACIN Y ACONDICIONAMIENTODE LA MUESTRALa muestra debe ser obtenida de acuerdo a laMNX-161-ONNCCE.

CONDICIONES AMBIENTALESEste mtodo de prueba se realiza de acuerdo alas condiciones ambientales del lugar.

MTODOSExisten dos alternativas para determinar elcontenido de aire por presin que son el m-todo A y el mtodo B.

MTODO A:EquipoMedidor de aire tipo AEst compuesto por un recipiente metlicodiseado para resistir altas presiones en unincon la tapa. El principio de operacin de estemedidor de aire consiste en introducir agua a unadeterminada altura con respecto a una muestrade concreto de volumen conocido y aplicar unadeterminada presin de aire sobre el agua.

La determinacin consiste en la reduccinen el volumen de aire en la muestra de con-creto y observar cmo baja el nivel de aguaal aplicar presin. La escala es calibrada entrminos de porcentaje de aire en la muestra

de concreto. La tapa debe ser cnica y tenersu supercie interior inclinada. Deber estarprovista en su centro de un tubo de vidrio gra-duado. Debe presentar una escala en unidadesque representen directamente un porcentajedel volumen de aire incluido en el concreto.Cada unidad indica 1% de aire incluido. Eltubo de vidrio graduado debe estar contar ensu extremo con un tapn de cierre hermtico,una vlvula de aire y una llave de purga en lapared cnica de la tapa. El sistema de ajustecon el recipiente debe ser tal que no permitala prdida de agua o presin.

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Es limpiado el borde del recipiente. Se

coloca la tapa cnica sobre el recipiente; secolocan las abrazaderas y se ajustan las ma-riposas opuestas. Despus, se aprieta lo su-ciente para evitar ugas a travs de las juntas.Es quitada la tapa superior de la columna devidrio. Con el embudo y el tubo dispersor, sevierte agua hasta llenar la mitad de la alturadel tubo dispersor. En seguida, se vierte hastallenar la mitad de la altura del tubo con escalade vidrio; se retira el embudo y el tubo; se ponela mano en la parte superior de la columna yse apoya el dispositivo en su base.

Se inclina y se describen crculos levan-tando con la mano el tubo con la escala devidrio. Al mismo tiempo, se golpea ligeramente

la pared cnica de la tapa para hacer salir lasburbujas de aire que hayan quedado adheridasa la supercie interior.

Se regresa el dispositivo a su posicin ver-tical y, mediante el embudo y el tubo superior,se llena con agua el tubo con escala de vidrio,hasta poco ms arriba de la marca, y mediantela vlvula de purga, se hace descender el niveldel agua hasta que coincida el menisco ineriorcon la marca cero (0).

Se coloca la tapa del tubo con la escala devidrio y se ajusta para que no haya uga. Se co-necta la bomba y se levanta uniormemente lapresin hasta la correspondiente para el valor P,previamente obtenido en el ajuste del dispositivo.

Se expulsa el aire hasta hacer coincidir el agua delmanmetro con el valor P. Lo anterior es logradoal quitar la bomba y hacer presin en la vlvulade inyeccin de aire, para abrirla ligeramente.

Con la aguja del manmetro marcando elvapor P, se hace la lectura de la columna deagua sobre la escala de vidrio graduado. Estevalor debe registrarse. Se afoja la tapa del tubocon la escala de vidrio para bajar poco a pocola presin y en el transcurso de un minuto sequita la tapa por completo. Debe tener lugaruna nueva lectura del nivel de agua sobre eltubo de vidrio graduado.

Dispositivo de ajusteDicho dispositivo consiste en un cilindro me-tlico -cuyo volumen interior sea de 3% a 6%del volumen del recipiente-, un resorte u otrodispositivo para sujetar el cilindro de ajuste,un embudo y el tubo dispersor que eliminela posibilidad de introducir aire al llenar conagua el dispositivo.Bomba de mano.Charola.Cronmetro.Varilla lisa de 16 mm de dimetro y puntasemiesrica.Regla para enrasar.Martillo de hule.

AjusteEl dispositivo debe ajustarse en el sitio detrabajo con el n de tomar en cuenta la altura

del mismo sobre el nivel del mar. El actor K,es la magnitud de descenso de agua sobre lacolumna de vidrio graduada, originado porla aplicacin de la presin P, requerida. Dichoactor permite conocer el volumen de aire quela presin P introduce el cilindro de ajuste enel recipiente lleno de agua. Cabe decir que elerror introducido en la determinacin por lasdistintas alturas sobre el nivel del mar puedecausar como mximo un error en +- 0.05%

Procedimiento de ajusteSe coloca el recipiente sin su tapa en una super-cie rgida horizontal y se introduce en el cilindrode ajuste al centro y boca abajo. Se coloca sobre

este ltimo el resorte y se cubre con la tapa cni-ca, de tal orma que el resorte presione al cilindrode ajuste sin que pierda su posicin vertical. Enseguida, se cierra con las mordazas.

Una vez cerrado el dispositivo, se llenacon agua. Se cierra el tubo de vidrio con eltapn y es inyectado aire a presin mediantela bomba. Se inclina el dispositivo y se usa elondo del recipiente como centro. Se le hacedescribir crculos con el extremo del tubo, almismo tiempo que es golpeado con el marti-llo suavemente, tanto en la tapa como en elrecipiente mismo, para desprender el aire quepueda haberse retenido por adherencia a lasparedes interiores del dispositivo.

Con mucha precaucin se hace escaparel aire por la vlvula de inyeccin para abatirla presin, a n de que el menisco inerior delagua coincida con el actor de ajuste. La pre-sin que indique el manmetro es la presinP necesaria de prueba.

Procedimiento de pruebaCon una muestra representativa del concretoresco que se va a probar, se llena el recipienteen tres capas iguales, se compacta la varillacon cada una de ellas. Se quita el exceso deconcreto con una regla metlica y se enrasa.

Figura 1: Medidor tipo "A"Manmetros

(Indica la presinde operacin P)

h2 Lectura a lapresin cero

despus de laprdida depresin P

Presin cPresin ceroIndicador

de medicin

A2 -

(ver

h1 (Lectura a lapresin P)

La presin bajael nivel del

concreto y delagua en el tubo

Dispositivode sujecin

Recipientedel medidor

Bombade aire

Marca

Concreto

Agua

A B C

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Factor de correccin por el agregadoLas partculas del agregado casi siempre sonporosas y por lo tanto capaces de retener aireen la determinacin del contenido aparente,por lo que hay que tomarlo en cuenta y restarloal resultado.

En distintos recipientes y por espacio decinco minutos se ponen en inmersin de agualos agregados que se vayan a estudiar, en pro-porcin igual de arena y grava con la que seva a elaborar el concreto. A los cinco minutosse retira el exceso de agua. Como el recipienteest a una tercera parte de su volumen conagua, se colocan una parte de arena y unade grava hasta llenarlo, para que mantenganla relacin grava-arena dada. Una vez que sellena el recipiente, se golpea la pared del mis-mo, se elimina la espuma y el agua sobrante,y se coloca la tapa observando los aspectos

marcados en el procedimiento.Se repiten las operaciones, desde la colo-

cacin de la tapa del tubo con escala de vidrio,la operacin de la lectura del nivel del aguainclusive, sin restablecer el aoro en cero, hastaque las determinaciones consecutivas de aireincluido aparente no varen en ms de 0.2%

MTODO BConsiste de un recipiente y una cubierta deensamble. El principio de operacin de estemedidor est basado en el hecho de igualarun volumen conocido de aire con una presintambin conocida, en una cmara de aire cerra-da, con un volumen desconocido de aire en la

muestra de concreto. La cartula del medidorde presin (manmetro) se calibra en trminosde porcentaje de aire para la presin observa-da, la cual se iguala, que tenga una cartulacon marcas que indiquen el porcentaje de aire.

Recipiente medidorDebe ser cilndrico, de acero u otro materialrgido no reactivo con la pasta de cemento. Debetener una ceja contrada para resistir la presinentre el recipiente y la tapa, la supercie interiordel recipiente y la de los bordes. Adems, lascejas deben tener un acabado maquinado y puli-do. El recipiente y la cubierta deben ser rgidos.

CubiertaLa cubierta debe ser de acero u otro metal noreactivo con la pasta de cemento. Debe tenercejas construidas para resistir la presin entreel recipiente y la tapa. La supercie interior delrecipiente, la de los bordes y las cejas debentener un acabado maquinado y pulido. Debetener en el contorno de la supercie interiorun espacio sobre el nivel del recipiente quepermita contener alguna cantidad de aire, ydebe ser lo sucientemente rgido para limitarel actor de expansin en no ms de 0.1% Lacubierta debe ajustarse para medir directa-mente el contenido de aire. La cartula delmanmetro debe medir porcentajes de aire;las graduaciones deben ser para un rango de

contenido de aire de hasta 6% mnimo, conaproximacin de 0.1% La cubierta debe estarprovista de las siguientes vlvulas:

Vlvula A de purga de agua.Vlvula B para escape de aire del recipiente.Vlvula de escape de aire en la cmara depresin, para ajuste del manmetro.Vlvula D para paso de aire de la cmara depresin al recipiente (vlvula principal de aire).

Debe estar provista de un sistema de mor-daza apropiado para jarse al recipiente y queselle las cejas de la cubierta hermticamenteen l. Para asegurar la hermeticidad puedeemplearse una bomba manual.

Vaso de ajusteEs un vaso con un volumen equivalente alporcentaje aproximado de aire en el concretoque debe ser probado. Si el volumen del vasoes menor, ser posible vericar el ajuste delmedidor como un porcentaje de aire del con-creto por probar, al llenar el vaso tantas vecescomo sea necesario.Mazo de neopreno.Accesorios apropiados de acuerdo al diseodel equipo.Ajuste del dispositivo.

Figura 2: Medidor tipo "B"

Reciplientedel medidor

Dispositivode sujecinExtensin

de tubopara ajuste

Vlvula de espde aire C

Manmetro

Vlvula principalde aire D

Bomba

Vlvula A

Vlvula B

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Nota: Tomado deNorma Mexicana NMX

157-ONNCCE-2010. Ind

tria de la Construcci

Concreto- Determinac

del Contenido de Aire

Concreto Fresco por M

todo de Presin.Especicaciones y

todos de ensayo. Uspuede obtener esta nory las relacionadas cagua, aditivos, agredos, cementos, concrey acero de reuerzo normas@mail.onncorg.mx, o al telono ONNCCE 5663 2950,Mxico, DF.

Bibliografa:NMX-C-251-ONNCCEIndustria de la Construccin-Concreto-Terminologa.ASTM-C-231-03Standard test method or air reshly mixedconcrete by the present method.

Concordancia con normasinternacionalesEsta Norma no es equivalente con ningunanorma internacional por no existir reerenciaen el momento de su elaboracin.

el volumen de aguaeliminada del reci-piente, expresadaen el porcentajede volumen del re-cipiente.

Procedimientopara determinarel contenido de aireCon una muestra representativa delconcreto resco que se va a probar, se llena elrecipiente en tres capas iguales y se compactancon la varilla cada una de ellas. Se quita el excesode concreto con una regla metlica y se enrasancon cuidado los bordes superiores del recipiente;se limpian las cejas del recipiente para que la cu-bierta, al colocarse, tenga un cierre hermtico. Semonta el aparato; se cierra la vlvula de aire y es

abierta la vlvula de purga para inyectar agua. Seinyecta agua por la vlvula A, hasta que salga porla vlvula B. Se golpea suavemente el recipientehasta que expulse todo el aire.

Se cierra la vlvula de purga A y se bombeaaire dentro de la cmara, hasta que el indicadorest en la posicin inicial de presin. Hay queesperar unos segundos para que se enre elaire comprimido hasta la temperatura normaly estabilice la presin inicial por bombeo opurga de aire necesario. Se cierran ambasvlvulas y se abre la vlvula de aire D, entre lacmara y el recipiente. Se golpean los ladosdel recipiente rpidamente para distribuir laspresiones internas. Se espera hasta que se

estabilice el indicador; esta lectura representael contenido del porcentaje de aire en el con-creto. Es necesario liberar la presin abriendolas vlvulas A y B antes de quitar la cubierta.

INFORME DE LA PRUEBAEl inorme debe incluir por lo menos lo si-guiente:Fecha de la elaboracin.Caractersticas del concreto muestreado.Porcentaje del contenido de aire en el concre-to con aproximacin al nmero entero.Nombre y rma de quien autoriza.

Llene el recipiente con agua y determinela masa con una aproximacin de 0.1% de lamasa del recipiente, desde un cristal, cuida-dosamente, sobre las cejas del mismo, de talmanera que se asegure que el recipiente estlleno. Coloque un poco de grasa en las cejaspara asegurar un cierre hermtico del recipien-te. Se atornilla el tubo recto en la parte interiorde la vlvula A. Se coloca la cubierta en elrecipiente con las vlvulas abiertas. Se agregaagua con una jeringa o perilla a travs de lavlvula A, con el tubo de extensin hasta quetodo el aire se expulse a travs de la vlvulaB, la cual debe encontrarse abierta.

Se bombea un pozo de aire hasta la lneainicial de presin; se dejan algunos segundos paraque el aire comprimido se enre a la temperaturaambiente y se estabilice el manmetro hasta lalnea de presin inicial, bombeando o expulsando

segn sea necesario. Cierre las vlvulas A y B ypresione inmediatamente con el pulgar la vlvulaD, dejando escapar aire hacia el recipiente.

Espere unos segundos hasta que el ma-nmetro se estabilice; si se ha eliminado todoel aire y la lnea de presin inicial se ha selec-cionado correctamente, el manmetro debemarcar 0% Si dos o ms pruebas muestranuna variacin consistente del 0% en el resul-tado, se cambia la lnea de presin inicial paracompensar esta variacin.

Use la lnea de presin establecida parapruebas subsecuentes para conectar el tubocurvo a la conexin exterior de la vlvula A; abradicha vlvula y presione la vlvula D para intro-

ducir aire al recipiente, con lo que se controla elnivel de fujo para llenar el vaso de ajuste. Al estarlleno debe leerse en el manmetro el porcentajede aire para el cual est diseado el vaso deajuste (ver g. 1 y 2). Cabe decir que si dos o mspruebas muestran que el manmetro da lecturasdierentes en ms de 0.1%, se ajusta nuevamentela lectura inicial y se vuelve a vericar.

Cuando en el manmetro se lea correc-tamente el porcentaje deseado, puede veri-carse de la misma manera para mltiplos delporcentaje anterior.

Determinacin del factor decorreccin por el agregado

ProcedimientoSe coloca el agregado con su humedad en elrecipiente; se quita la espuma y se mantieneel agregado dentro del recipiente aproximada-mente una hora, antes de proceder con la de-terminacin del contenido de aire. Se eliminade la manera descrita en el ajuste del equipoun volumen de agua equivalente al volumende aire que pueda contener una muestra deconcreto normal de un tamao igual al volu-men del recipiente y se completa la prueba.

El actor de correccin del agregado G esigual a la lectura del contenido de aire, menos