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
[email protected] 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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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 [email protected]. 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