NORMA TÉCNICA GUATEMALTECA COGUANOR NTG 41017-h4 Método de ensayo para cloruros solubles en agua en mortero y concreto. Esta norma es esencialmente equivalente a la norma ASTM C1218-99, la cual fue revisada con el conocimiento y experiencia de los integrantes del CTN de Concreto. Adoptada Consejo Nacional de Normalización: Comisión Guatemalteca de Normas Ministerio de Economía Edificio Centro Nacional de Metrología Referencia Calzada Atanasio Azul 27-32, zona 12 Teléfonos: (502) 2247-2600 Fax: (502) 2247-2687 www.mineco.gob.gt info-coguanor@mail.mineco.gob.gt Índice 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Objeto………………………………………………………………........ Documentos citados …………………………………………………… Significación y Utilización....…………………………………………… Aparatos........................................................................................... Agentes Químicos................................………………...................... Muestro............................................................................................ Preparación de la Muestra...................………………………........... Procedimiento...................................................…….…………….... Cálculos...........................….…………………………………………. Precisión y Tendencia.................................………………………… Palabras Clave................................................................................. Página 3 3 3 4 5 5 6 6 6 7 8 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. Emilio Beltranena Coordinador de Comité Ing. Luis Álvarez Valencia Representante Instituto del Cemento y del Concreto de Guatemala Ing. Héctor Herrera Representante COGUANOR Ing. Sergio Sevilla Representante CIFA Ing. Ramiro Callejas Representante FHA Ing. José Manuel Vásquez Representante MIXTO LISTO Ing. Kenneth Molina Representante PRECÓN Ing. Ramón Torres Ribas Representante TECNOMASTER Inga. Dilma Yanet Mejicanos Jol Representante CII-USAC Ing. Luis Fernando Salazar Representante Facultad Arquitectura-USAC Ing. Roberto Chang Campang Representante AGIES Ing. Víctor Hugo Nájera Representante SIKA Ing. Marlon Portillo Matta Representante Municipalidad de Guatemala Ing. Rommel Ramírez Ruiz Representante CEMEX Ing. José Estuardo Palencia Representante PROQUALITY Ing. Estuardo Herrera Representante CEMENTOS PROGRESO Ing. Oscar Sequeira Representante MEGAPRODUCTOS 1. OBJETO 1.1 Este método de ensayo provee procedimientos para el muestreo y análisis de mortero de cemento hidráulico o concreto, para cloruros que son solubles en agua bajo las condiciones de ensayo. 1.2 El texto de esta norma cita notas y notas al pie de página las cuales brindan material explicativo. Estas notas y notas al pie de página no deben ser consideradas como requisitos de la norma. 1.3 Los valores indicados en unidades SI o en unidades pulgada-libra deben ser considerados separadamente, como los estándares. Dentro del texto, las unidades pulgada-libra se muestran entre corchetes. Los valores indicados en cada sistema no son exactamente equivalentes; por eso, cada sistema debe ser utilizado independientemente del otro. 1.4 Esta norma no pretende tratar todos los temas de seguridad, si hubiera, asociados con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer prácticas apropiadas de seguridad y salud y determinar la aplicabilidad de las limitaciones regulatorias previo al uso. 2. DOCUMENTOS CITADOS 2.1 Normas ASTM: C 42 C 114 C 670 C 823 C 1084 D 1193 E 11 E 832 Test Method for Obtaining and Testing Drilled Cores and Sawed Beams of Concrete1 Test Methods for Chemical Analysis of Hydraulic Cement2 Practice for Preparing Precision and Bias Statements for Test Methods for Construction Materials1 Practice for Examination and Sampling of Hardened Concrete in Construction1 Test Method for Portland-Cement Content of Hardened Hydraulic Concrete1 Specification for Reagent Water3 Specification for Wire-Cloth Sieves for Testing Purposes1 Specification for Laboratory Filter Papers4 3. SIGNIFICACIÓN Y UTILIZACIÓN 3.1 Los cloruros solubles en agua, cuando están presentes en cantidad suficiente, son capaces de conducir la iniciación o aceleración de la corrosión de metales, tales como acero, insertos o en contacto con un sistema de cemento tal 1 Annual Book of ASTM Standards, Vol 04.02. Annual Book of ASTM Standards, Vol 04.02. 3 Annual Book of ASTM Standards, Vol 11.01. 4 Annual Book of ASTM Standards, Vol 14.02. 2 como mortero, mortero de inyección o concreto. Por ello, debe ser requerida su determinación para evaluar el potencial de un sistema de cemento para sufrir tales reacciones o para investigar sistemas de cemento donde tales reacciones ya han ocurrido. Sin embargo, debe reconocerse que los cloruros solubles en agua determinados en un momento particular en la vida del sistema de cemento es posible que sea sustancialmente diferente que en otro momento; por ejemplo, el ambiente de servicio es capaz de conducir a un mayor contenido de cloruros solubles en agua debido a los cambios en la solubilidad o a un menor contenido debido a lixiviación. 3.1.1 Las condiciones de ensayo pueden afectar las determinaciones de cloruros solubles en agua. Tenga cuidado cuando compare resultados de este método de ensayo con los obtenidos por otros métodos. 3.2 Se sabe que los sulfuros interfieren con la determinación del contenido de cloruros. Los agregados de escoria de alto horno y cementos contienen sulfuros en concentraciones que pueden interferir y producir resultados de ensayo, erróneamente altos. Se usa un tratamiento con peróxido de hidrógeno, discutido en los Métodos de Ensayo C 114, para eliminar tal interferencia. 3.3 Hay agregados que contienen cloruros que no producen corrosión. Tales cloruros serán detectados por el uso de este método de ensayo. 5 4. APARATOS 4.1 Equipos de Muestreo: 4.1.1 Los aparatos requeridos para obtener muestras por extracción de núcleos o aserrado son descritos en el Método de Ensayo C 42. 4.1.2 Use los siguientes aparatos para muestreo por taladrado (pulverización): 4.1.2.1 Taladro de impacto rotatorio y taladro o fragmentos de pulverización. 4.1.2.2 Cuchara u otro medio adecuado para reunir sin contaminación el material de muestra pulverizado producido por taladrado. 4.1.2.3 Contenedores de muestra capaces de mantener las mismas en un estado no contaminado. 4.2 Aparato de Procesamiento de Muestra – El aparato requerido para procesar las muestras debe ser elegido por su adecuación para los objetivos de la investigación, y frecuentemente incluye una sierra para concreto y uno o más pulverizadores. 5 Para más información vea “The Determination of the Chloride Content of Concrete”, por Brian B. Hope, John A. Page y John S. Poland, Cement and Concrete Research, Volumen 15, número 5, Pergamon Press, New York, Septiembre de 1985, Pág. 863-870. 4.2.1 Las muestras mayores de 25 mm [1 in.] en su máxima dimensión deben ser reducidas de medida por el uso de una trituradora de mandíbulas o quebrada en piezas más pequeñas martillando cuidadosamente para evitar la pérdida de piezas más pequeñas. 4.2.2 Triture las partículas menores a 25 mm [1 in.] en su dimensión máxima usando un aparato de trituración de bola rotatoria, o usando un pulverizador de disco, o un mortero y pilón operado para restringir a niveles despreciables la pérdida de partículas finas. 4.2.3 El tamiz 850 µm [No. 20] debe cumplir con la especificación E 11. 4.3 El aparato requerido para el paso de la determinación de cloruros está dado en el método de ensayo de referencia para cloruros en los Métodos de Ensayo C 114. 4.4 Papel satinado para minimizar la adherencia de partículas finas para uso como está descrito en 7.1. 5. AGENTES QUÍMICOS 5.1 Los agentes químicos requeridos para la determinación de cloruros están dados en el método de ensayo de referencia para cloruros en los Métodos de Ensayo C 114. 6. MUESTREO 6.1 Seleccione la muestra como se requiere para el objetivo de la investigación (Nota 1). NOTA 1 – Debido a la pequeña medida máxima nominal del agregado en un mortero, los trozos de mortero que tengan una masa de al menos 10g serán más representativos de un volumen de mortero mucho mayor que el de una muestra de concreto de medida equivalente. Puede usarse la Práctica C 823 como una guía para el muestreo. 6.1.1 Tome núcleos de concreto de acuerdo con el Método de Ensayo C 42 a menos que sea especificado de otro modo (Nota 2): NOTA 2 – Los núcleos de concreto tomados de acuerdo con el Método de Ensayo C 42 pueden ser cortados longitudinalmente para dar una sección de 12-mm [½ - in.] de espesor generalmente representativa del núcleo, o cortadas lateralmente en discos de 12-mm [½ - in.] de espesor representativos del núcleo de concreto a varias profundidades. La experiencia ha demostrado que el agua de enfriamiento del cortador de núcleos no disolverá una cantidad significativa de cloruros. 6.1.2 El concreto pulverizado obtenido por el uso de un taladro de impacto rotatorio frecuentemente es útil en la determinación de la concentración de cloruros en profundidad en tableros y pavimentos de puentes. Cuando el tamaño nominal máximo de agregado grueso es 25 mm [1 in.] o mayor, tales muestras no son representativas. Los datos deben ser usados con cuidado o varias muestras deben ser combinadas. Los procedimientos para este método de muestreo son como siguen: 6.1.2.1 Usando el taladro de impacto rotatorio, taladre perpendicularmente a la superficie del concreto o paralelo al eje de un espécimen de núcleo hasta una profundidad especificada o una profundidad suficiente para obtener una muestra representativa de al menos 20 g de material pulverizado. Para impedir la contaminación de la muestra, evite el contacto de la muestra con las manos y otras superficies de transpiración. Limpie todas las herramientas de muestreo antes de cada operación de muestreo (Nota 3). No use lubricantes durante el taladrado. NOTA – Las herramientas de muestreo pueden ser limpiadas con un cepillo, enjuague de alcohol etílico, enjuague de agua, u otro método que no contamine la muestra. 6.1.2.2 Transfiera la muestra pulverizada en el contenedor de muestra usando una cuchara u otro medio adecuado. 7. PREPARACIÓN DE LA MUESTRA 7.1 Pulverice la muestra de modo tal que el material pase el tamiz 850-µm [N° 20]. Mezcle a fondo el material transfiriéndolo desde un papel satinado a otro como mínimo diez veces. 8. PROCEDIMIENTO 8.1 Seleccione una muestra que tenga una masa aproximadamente 10 g. Pese la muestra al 0.01 g más cercano y colóquela en una cubeta de 250-mL. Adicione 50 ± 1 mL de agua de reactivo que cumpla la Especificación D 1193, cubra con un cristal de reloj, coloque en un evaporador y hierva por 5 min. Permita un reposo de 24 h. Filtre por gravedad o succión a través de un filtro de papel de textura fina, tipo II, clase G de Especificación E 832. Transfiera lo filtrado a una cubeta de 250-mL. Agregue 3 ± 0.1 mL de ácido nítrico (1:1) y agregue 3 ± 0.1 mL de préoxico de hidrógeno (solución al 30 %) a lo filtrado. Cubra la cubeta con un cristal de reloj y permita reposar durante 1 a 2 min. Caliente la cubeta tapada rápidamente hasta la ebullición. No permita que hierva más que unos pocos segundos. Retire de la placa caliente (Nota 4). Proceda de acuerdo con el método de ensayo de referencia para cloruros de los Métodos de Ensayo C 114, comenzando con el procedimiento que sigue a la remoción de la muestra de la placa caliente en los Métodos de Ensayo C 114. NOTA 4 – Es importante mantener la cubeta tapada durante el calentamiento y la descomposición para prevenir la pérdida de cloruros de volatilización. 9. CÁLCULOS 9.1 Calcule el porcentaje de cloruros por masa de mortero o concreto, por el método de referencia para cloruros dados en los Métodos de Ensayo C 114. 9.2 Otras mediciones útiles de la concentración de cloruros puede ser obtenida como sigue: 9.2.1 Para calcular los kilogramos de cloruros por metro cúbico [libras de cloruros por yarda cúbica] de concreto, multiplique el porcentaje de cloruros por D 1/100 ó D2/100, Donde: D1 = densidad seca en horno como es determinada en la sección de densidad de Concreto en el Método de Ensayo C 1084, kg/m³ [lb/yd³] D2 = densidad seca de superficie saturada como es Determinada en la Sección de Densidad de Concreto en el Método de Ensayo C 1084, kg/m³ [lb/yd³]. El informe debe establecer qué densidad es usada en los cálculos. 9.2.2 Para calcular el porcentaje de cloruros por masa de cemento, multiplique el porcentaje de cloruros por 100/P, Donde: P = porcentaje de cemento en mas del mortero o concreto, conocido o determinado de acuerdo con el Método de Ensayo C 1084. 10. PRECISIÓN Y TENDENCIA 10.1 Precisión6 - Esta declaración de precisión está basada en muestras que pasan un tamiz de 600-µm [N°30] en vez de n tamiz 850-µm [N°20] y sobre un hervor de 1 min en cambio de un hervor de 5 min. NOTA 5 – Es la opinión del comité que esta diferencia en el procedimiento no debería influenciar significativamente la precisión más allá de lo que es presentado aquí. 10.1.1 La desviación estándar de un laboratorio individual se ha encontrado que es 0.0013 % de cloruros por mas de mortero o concreto.7 Por lo tanto, los resultados de dos ensayos realizados apropiadamente en el mismo laboratorio, con el mismo material no se espera que difieran en más del 0.0037 %. 10.1.2 Las desviación estándar de varios laboratorios se ha encontrado que es 6 Los datos usados para desarrollar esta declaración de precisión están disponibles en las oficinas de ASTM, Pedido RR: C9-1003. 7 Esos números representan, respectivamente, los límites (1s) y (d2s) descritos en la Práctica C 670. 0.0037 % de cloruros por masa de mortero o concreto.7 Por lo tanto, los resultados de dos ensayos realizados apropiadamente en dos laboratorios diferentes sobre muestras del mismo material no se espera que difieran en más del 0.0106 %. (Nota 6). NOTA 6 – Esta declaración de precisión se aplica a ensayos sobre muestras preparadas y molidas por un laboratorio individual. Los resultados de ensayo de construcciones de concreto variarán dependiendo del método de obtención de la muestra y de la medida de la muestra antes de ser aplastada y reducida para pasar el tamiz 850-µm [N°20] o pulverizada. 10.2 Tendencia – El procedimiento en este método de ensayo no tiene tendencia porque el valor de los cloruros solubles en agua es definido por el procedimiento. 11. PALABRAS CLAVE 11.1 Cloruros; contenido de cloruros; concreto; mortero; cloruros solubles en agua. ASTM International no toma posición respecto a la validez de los derechos de patente declarados en relación con cualquiera de los artículos mencionados en esta norma. Los usuarios de esta norma están expresamente avisados de que la determinación de la validez de cualquiera de esos derechos de propiedad industrial, y el riesgo de infringirlos son enteramente su propia responsabilidad. Esta norma está sujeta a revisión en todo momento por el comité técnico responsable y debe ser reexaminada cada cinco años y si no es revisada, debe ser reaprobada o retirada. Lo invitamos a realizar comentarios para la revisión de esta norma y para normas adicionales, le pedimos que los haga llegar a las oficinas de ASTM International Headquaters. Sus Comentarios serán atentamente examinados en una reunión del comité técnico responsable, a la que usted puede asistir. Si usted estima que sus comentarios no han recibido audiencia justa comuníquese con el ASTM Committee on Standards, a la dirección indicada debajo. Esta norma está protegida por los derechos de autor de la ASTM International, 100 Barr Harbor Drive, PO Box C700, West Conshohocken, PAZ 19428-2959, USA. Es posible obtener copias (simples o múltiples) de esta norma contactando a ASTM en la dirección dada o al 610-832-9585 (teléfono), 610-832-9555 (Fax), o service@astm.org (e-mail); o través del sitio web de la ASTM (www.astm.org).