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INDECOPI 2013

NORMA TCNICA NTP 334.004PERUANA 2008 (revisada el 2013)

Comisin de Normalizacin y de Fiscalizacin de Barreras Comerciales no Arancelarias - INDECOPI

Calle la Prosa 104, San Borja (Lima 41) Apartado 145 Lima, Per

CEMENTOS. Ensayo en autoclave para determinar laestabilidad de volumen

CEMENTS. Standard test method for autoclave expansion of hydraulic cement

Esta Norma Tcnica Peruana adoptada por el INDECOPI est basada en la Norma ASTM C151 - 05Standard Test Method for Autoclave Expansion of Hidraulic Cement, Derecho de autor de ASTMInternational, 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428-2959, USA. -Reimpreso porautorizacin de ASTM International

2013-07-173 Edicin

R.0047-2013/CNB-INDECOPI. Publicada el 2013-07-27 Precio basado en 08 pginasI.C.S.: 91.100.10 ESTA NORMA ES RECOMENDABLEDescriptores: Autoclave, expansin en autoclave, expansin, cemento hidrulico

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NDICE

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NDICE ii

PRLOGO (de revisin 2013) iiiiii

PREFACIO iv

1. OBJETO 1

2. REFERENCIAS NORMATIVAS 1

3. CAMPO DE APLICACIN 2

4. RESUMEN DEL MTODO 2

5. SIGNIFICADO Y USO 3

6. APARATOS 3

7. TEMPERATURA Y HUMEDAD 4

8. PRECAUCIONES DE SEGURIDAD 4

9. NMERO DE ESPECMENES PARA EL ENSAYO 5

10. PREPARACIN DE LOS MOLDES 6

11. PREPARACIN DE LOS ESPECMENES DE ENSAYO 6

12. PROCEDIMIENTO 7

13. EXPRESIN DE RESULTADOS 8

14. PRECISION 8

15. ANTECEDENTE 8

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PRLOGO(de revisin 2013)

A.1 La Norma Tcnica Peruana (NTP) NTP 334.004:2008 CEMENTOS.

Ensayo en autoclave para determinar la estabilidad de volumen, 3 Edicin, seencuentra incluida en el Plan de Revisin y Actualizacin de Normas Tcnicas Peruanasque cumplieron 05 aos de vigencia.

A.2 La NTP referida, aprobada mediante resolucin N 0042-2008/INDECOPI-CRT por la Comisin de Reglamentos Tcnicos y Comerciales (CRT), fue sometida aconsulta en el 2013 al Comit Tcnico de Normalizacin (CTN) de Cementos, cales yyesos a fin de ratificar su vigencia.

A.3 El CTN de Cementos, cales y yesos recomend mantener la vigencia de la

NTP sin modificaciones y la actual Comisin de Normalizacin y de Fiscalizacin deBarreras Comerciales no Arancelarias aprob la versin revisada, el 17 de julio de 2013.

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PREFACIO

A. RESEA HISTRICA

A.1 La presente Norma Tcnica Peruana ha sido elaborada por el ComitTcnico de Cementos, Cales y Yesos, mediante el Sistema 2 u Ordinario, durante losmeses de mayo a setiembre del 2008, utilizandocomo antecedente a la norma ASTMC151:2005 Standard test method for autoclave expansion of hydraulic cement.

A.2 El Comit Tcnico de Normalizacin de Cementos, Cales y Yesos,present a la Comisin de Normalizacin y de Fiscalizacin de Barreras ComercialesNo Arancelarias -CNB-, con fecha 2008-09-11, el PNTP 334.004:2008, para su revisiny aprobacin, siendo sometido a la etapa de Discusin Pblica el 2008-10-07. No

habindose presentado observaciones fue oficializado como Norma Tcnica PeruanaNTP 334.004:2008 CEMENTOS. Ensayo en autoclave para determinar laestabilidad de volumen, 3 Edicin, el 11 de enero de 2009.

A.3 Esta Norma Tcnica Peruana reemplaza a la NTP 334.004:1999CEMENTOS. Ensayo en autoclave para determinar la estabilidad de volumen y fuetomada en su totalidad de la ASTM C151:2005. La presente Norma Tcnica Peruanapresenta cambios editoriales referidos principalmente a terminologa empleada propiadel idioma espaol y ha sido estructurada de acuerdo a las Guas Peruanas GP 001:1995y GP 002:1995.

B. INSTITUCIONES QUE PARTICIPARON EN LA ELABORACINDE LA NORMA TCNICA PERUANA

Secretara Asociacin de Productores deCemento - ASOCEM

Presidente Manuel Gonzles de la CoteraScheirmller - ASOCEM

Secretaria Vanna Guffanti Parra

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ENTIDAD REPRESENTANTE

Cemento Andino S.A. Vctor CsnerosRicardo RamrezHernn La Jara

Cementos Lima S.A Juan PradoCsar Zanabria

Cementos Pacasmayo S.A.A. Rosaura Vsquez

Yura S.A Norma Arenas

Cemento Sur S.A. Silvino Quispe

Agregados Calcreos S.A. Gonzalo RosellLuis Valdera

ARPL Tecnologa Ind. S.A. Hugo LazoLucio Argelles

Universidad Nacional de Ingeniera Carlos BarzolaFacultad de Ingeniera Civil Rafael Cachay

Colegio de Ingenieros del Per Enrique RivvaConsejo Departamental de Lima

Pontificia Universidad Catlica del Per Juan Harman I.Facultad de Ciencias e Ingeniera

Ministerio de la Produccin Manuel AlvarezFerdinan Praga

Ministerio de Transportes y Comunicaciones Jhonny Figueres

CONSULTOR INDEPENDIENTE Juan Avalo Castillo

CONSULTOR INDEPENDIENTE Ana Biondi

UNICON S.A. Aleksey Beresovsky

PREMIX S.A. Carlos Forero

FIRTH INDUSTRIES PER S.A. Violeta Noriega

SIKA PER S.A. David Quispe

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CEMENTOS. Ensayo en autoclave para determinar laestabilidad de volumen

1. OBJETO

Esta Norma Tcnica Peruana establece el mtodo de ensayo para determinar la estabilidaddel volumen de especmenes prismticos en pastas de cemento al ser sometidas altratamiento de autoclave.

2. REFERENCIAS NORMATIVAS

Las siguientes normas contienen disposiciones que al ser citadas en este texto constituyenrequisitos de esta Norma Tcnica Peruana. Las ediciones indicadas estaban en vigencia enel momento de esta publicacin. Como toda norma est sujeta a revisin, se recomienda aaquellos que realicen acuerdos en base a ellas, que analicen la conveniencia de usar lasediciones recientes. El Organismo Peruano de Normalizacin posee la informacin de lasNormas Tcnicas Peruanas en vigencia en todo momento.

2.1 Normas Tcnicas Peruanas

2.1.1 NTP 334.003:1998 CEMENTOS. Procedimiento para laobtencin de pastas y morteros deconsistencia plstica por mezcla mecnica

2.1.2 NTP 334.074:2004 CEMENTOS. Determinacin de la

consistencia normal

2.1.3 NTP 334.076:2007 CEMENTOS. Aparato para ladeterminacin de los cambios de longitudde pastas de cementos y morterosfraguados. Requisitos

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2.1.4 NTP 334.077:2007 CEMENTOS. Ambientes, gabinetes ytanques de almacenamiento utilizados enlos ensayos de cemento y concreto.Requisitos

2.1.5 NTP 334.079:2001 CEMENTOS. Especificacin normalizadapara pesas y mecanismos de pesada parausos en los ensayos fsicos de cemento

2.1.6 NTP 334.082:2001 CEMENTOS. Cemento Portland.

Especificacin de la Performance

2.2 Norma Tcnica de Asociacin

ASTM C 856:2004 Standard Practice for Petrographicexamination of Hardened Concrete

3. CAMPO DE APLICACIN

Esta Norma Tcnica Peruana se aplica al cemento Portland.

4. RESUMEN DEL MTODO

Un especmen prismtico de 25,4 mm de seccin transversal cuadrada y de conformidadcon los requisitos de la NTP 334.076, es curado 24 horas en aire hmedo, posteriormente

se mide su longitud inicial y se le coloca por una hora en autoclave, hasta alcanzar latemperatura y presin especificadas, manteniendo constantes stos parmetros durante treshoras. Luego el especimen es enfriado y se mide su longitud final, finalmente se calcula laexpansin producida.

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5. SIGNIFICADO Y USO

El propsito de este mtodo de ensayo es determinar la posibilidad de una expansinpotencial causada por la hidratacin de la cal libre, CaO, o del oxido de magnesio, MgO, ode ambos, cuando estan presentes en el cemento Portland.

6. APARATOS

6.1 Mecanismos de pesada y pesas: Para la determinacin de las masas (pesos)de los materiales de acuerdo con lo indicado en la NTP 334.079.

6.2 Probetas graduadas: Las probetas graduadas de 200 mL a 250 mL decapacidad que se utilicen para medir el volumen de agua de amasado deben permitirhacerlo con una exactitud de 2 mL a 20 C .

6.3 Moldes: Sern de 25,4 mm por 25,4 mm (1 pulg x 1 pulg) de seccintransversal, de acuerdo con lo indicado en la NTP 334.076.

6.4 Esptula de hoja de acero: De 100 mm a 150 mm de longitud.

6.5 Autoclave: El autoclave destinado a este ensayo debe estar constituido poruna cmara de contencin de vapor de agua a alta presin, completada con una vlvula deeliminacin de aire y del vapor, una unidad de calentamiento, un regulador automtico depresin, una vlvula de seguridad y un manmetro. Debe tener adems un receptculo quepermita introducir un termmetro para medir la temperatura del vapor saturado. Elmanmetro tendr una capacidad nominal de 4,1 MPa, ni ms ni menos, un dial con undimetro nominal de 114 mm y estar graduado de 0 MPa a 4,1 MPa con divisiones de laescala que no excedan de 0,03 MPa. El error en el manmetro no exceder de 0,02 MPa

a una presin de operacin de 2 MPa. La potencia de la unidad de calentamiento deber sersuficiente para que la presin de vapor saturado en el autoclave pueda ser elevada a unapresin de calibre de 2 MPa (295 psi) de 45 minutos a 75 minutos desde el tiempo de iniciode calentamiento, estando el autoclave con la mxima carga, es decir el agua y losespecmenes de ensayo. El control automtico de presin deber ser capaz de mantener lapresin de calibre a 2 MPa 0,07 MPa, correspondiente a una temperatura de 216 C 2 C . El autoclave deber ser diseado para permitir que el calibre de presin caiga de 295psi a menos de 10 psi en 1 hora despus de que el aditamento de calor ha sido

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desconectado.

6.6 Comparador de longitud: El comparador utilizado para medir los cambiosde longitud de los especimenes estar de acuerdo con los requisitos de la NTP 334.076.

6.7 Anclajes otopes de medida: Los topes de medida deben ser de acero o deotro material resistente al ataque qumico y fsico de pastas de cementos; su seccin debeser circular de 6,4 mm de dimetro. Deben colocarse de manera que sus ejes principalescoincidan con el eje principal del molde, que queden introducidos 15,9 mm y que ladistancia entre sus extremos interiores sea de 254 mm 2,5 mm .

7. TEMPERATURA Y HUMEDAD

7.1 Condiciones ambientales: La temperatura ambiente en la sala de trabajo ascomo la de las herramientas y materiales excepto el agua, deben ser mantenidas entre19 C y 27 C . La temperatura del agua de amasado debe estar comprendida entre 23 C 2 C . La humedad relativa del aire ambiental no debe ser menor de 50 % .

7.2 Cmara hmeda: La cmara hmeda debe ser de las dimensiones que seanecesario para que los especmenes puedan almacenarse con facilidad y permitir mantenerla temperatura del aire ambiente entre 23 C 2 C y la humedad relativa del mismo nomenor de 95 % .

8. PRECAUCIONES DE SEGURIDAD

8.1 El manmetro debe tener una capacidad de 600 psi (4,1 MPa). Un

manmetro con una capacidad mucho mayor o mucho menor puede ser un riesgo, puestoque para una presin por encima de la mxima presin de trabajo especificada, con unmanmetro de menor capacidad, la presin puede salirse de la escala, y con un manmetrode mayor capacidad, el arco de movimiento puede ser demasiado pequeo como parallamar la atencin. El operador debe estar seguro que la aguja del manmetro no hayapasado la graduacin mxima en la escala.

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8.2 Verificar que el manmetro funcione adecuadamente. Siempre use untermmetro junto con el manmetro, con el fin de contar con un medio para detectaralguna falla del manmetro y para indicar cualquier condicin inusual.

8.3 Mantener siempre el control automtico en perfectas condiciones de trabajo.

8.4 Fijar la vlvula de seguridad que libera la presin aproximadamente entre6 % y 10 % por encima del mximo de 305 psi (2,1 MPa) especificado en este mtodo deprueba, es decir a aproximadamente 330 psi (2,3 MPa). A menos que el fabricante hayadado instrucciones especficas con respecto al mantenimiento de la vlvula de seguridad,

probar la vlvula dos veces al ao. Prubela con un dispositivo para probar manmetros oajustando los controles automticos para permitir que el autoclave alcance una presin deaproximadamente 330 psi, y a tal presin la vlvula de seguridad se abrir o ser ajustadapara que se abra. Dirigir la descarga de la vlvula de seguridad lejos del operador.

NOTA 1: Se pueden dar combinaciones inesperadas de condiciones. Por ejemplo, en un caso elcontrol automtico ha fallado, la vlvula de seguridad se ha atascado, la aguja del manmetro, que a

primera vista parece estar en cero, ha pasado la mxima graduacin y se ha detenido en el lugarequivocado de la clavija. Finalmente, se detect esta condicin del manmetro y la presin, paraentonces de una magnitud desconocida, fue liberada antes de que se presente una falla en el aparato.

8.5 Usar guantes de trabajo de cuero grueso para prevenir quemaduras en lasmanos cuando se retira la parte superior del autoclave al finalizar la prueba. Dirigir lavlvula de respiracin lejos del operador. Cuando se retire la tapa del autoclave, inclnelade modo que ningn gas que se escape vaya hacia el operador. Se debe tener cuidado paraevitar cualquier quemadura con lquidos que se hayan estado usando en el orificio delautoclave.

8.6 El operador debe saber que para muchos manmetros de autoclave, elretorno de la aguja al descanso inicial o punto inicial no necesariamente indica presin cerodentro del autoclave; as pues es posible que an exista una presin considerablemente

peligrosa.

9. NMERO DE ESPECMENES PARA EL ENSAYO

9.1 Elabore por lo menos un especimen de ensayo.

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10. PREPARACIN DE LOS MOLDES

10.1 Prepare las moldes de acuerdo con los requerimientos de la NTP 334.076con la excepcin que los moldes no necesitan ser sellados.

11. PREPARACIN DE LOS ESPECMENES DE ENSAYO

11.1 Preparacin de la pasta: La preparacin de la pasta se efecta segn elprocedimiento descrito en la NTP 334.003. La cantidad de cemento a emplearse ser de650 g y la cantidad de agua, la que se haya determinado para obtener una pasta deconsistencia normal segn el procedimiento descrito en la NTP 334.074.

11.2 Se limpian perfectamente los moldes y los topes de medida; se armanaquellos y se los recubre interiormente con una delgada capa de aceite mineral para queposteriormente el especmen de ensayo se pueda retirar con facilidad. Luego se colocan ensu lugar los topes libres de aceite y se verifican las medidas.

11.3 El llenado de los moldes se hace en dos capas aproximadamente igualespresionando la pasta con los dedos pulgares o ndices para obtener un llenado lo msperfecto posible y cuidando de obtener una perfecta compactacin alrededor de los topesde medida. Se alisa la cara superior con un pasaje de esptula al ras del molde y se retocanlas caras si fuera necesario. Durante las operaciones de llenado se protegen las manos conguantes de goma.

11.4 Curado: Terminada la preparacin de los especmenes de ensayo, secolocan los moldes en la cmara hmeda donde deben permanecer no menos de 20 h antesde abrirlos y retirar los especmenes de ensayo, los que se colocan nuevamente en la

cmara hmeda hasta el momento de ser ensayados.

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12. PROCEDIMIENTO

12.1 Transcurridas 24 h 30 min , desde el momento del llenado del molde, losespecmenes de ensayo se retiran de la cmara hmeda, se desmoldan y se miden laslongitudes (iniciales) entre los extremos libres de los topes de medida y se colocan en elautoclave a la temperatura ambiente en un soporte adecuado de manera que sus cuatrocaras mayores queden expuestas a la accin del vapor.

12.2 El autoclave debe ser cargado con agua, a una temperatura inicial de 20 C a28 C, en cantidad suficiente para que durante el ensayo, el vapor se mantenga en estado de

saturacin.

El volumen de agua necesario a este efecto es en general, del 7 % al 10 % del total de lacmara. Al iniciarse el calentamiento del autoclave, debe permanecer abierta la vlvula deeliminacin de aire hasta que por ella comience a salir vapor. Se le cierra entonces y seregula el calentamiento del autoclave en forma de obtener la presin de ensayo de 295 psientre los 45 min y 75 min siguientes al momento en que se inici el calentamiento. Durantelas 3 h siguientes la presin debe mantenerse entre 295 10 psi . Al termino de ese plazose suprime el calentamiento y se enfra al autoclave de manera que al cabo de 90 min lapresin manomtrica sea inferior a 10 psi .

La presin residual se elimina lentamente dejando escapar el vapor por la vlvula citada,hasta alcanzar la presin atmosfrica. Se abre entonces el autoclave colocndose losespecmenes de ensayo en agua a ms de 90 C la que se hace disminuir de manerauniforme por la adicin de agua fra, de modo que descienda en 15 min a 23 C . Semantiene esta temperatura por un perodo adicional de 15 min, al cabo del cual se retiranlos especmenes, se secan cuidadosamente sus caras y se mide entonces nuevamente lalongitud entre los extremos libres de los topes de medida.

Si se prefiere hacer todas las medidas a 26,5 C se recomienda que al retirar los

especmenes de la cmara hmeda, sean colocados a 26,5 C durante 15 min comomnimo. Luego se mide su longitud y se colocan en el autoclave. Retirados de l y puestosen el agua a ms de 90 C, sta debe hacerse descender en 15 min a 26,5 C y transcurridoun perodo adicional de 15 min (durante el cual la temperatura se mantiene constante), seretiran los especmenes y se miden.

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NOTA 2: Si se prefiere tomar todas las lecturas a 27 C , es recomendable que los especmenesdespus de ser retirados de la cmara hmeda se coloquen en agua a 27 C , por lo menos 15 minutosantes de tomar las lecturas iniciales en el comparador y luego se colocan en el autoclave. Luego deremover del autoclave enfriar los especmenes y el agua a 27 C en 15 minutos. Mantenga losespecmenes en agua a esta temperatura por 15 minutos adicionales, luego obtenga la lectura en elcomparador de longitud para cada especimen.

13. EXPRESIN DE RESULTADOS

Se mide la longitud de cada especmen antes y despus del ensayo y se determina su

diferencia. Se expresa esa diferencia en porcentaje de la longitud inicial, con unaaproximacin de 0,01 % . Reportar el porcentaje del incremento en longitud como laexpansin en autoclave. En caso de que hubiera una contraccin, el resultado se indica conun nmero negativo.

14. PRECISIN

Para un mismo operador (en el laboratorio), la desviacin tpica ha sido establecida en0,024 % para un rango de expansin entre 0,11 % a 0,94 % ; entonces, dos resultados de

ensayos del mismo operador, realizados con tandas similares, no diferirn en ms de0,07 % de expansin.

Para la precisin multi-laboratorio (entre laboratorios) la desviacin tpica ha sidoestablecida en 0,030 % para un rango de expansin entre 0,11 % a 0,94 % ; luego losresultados de dos ensayos realizados por dos laboratorios diferentes, con material similar,no diferirn en ms de 0,09 % de expansin.

15. ANTECEDENTE

15.1 ASTM C 151:2005 Standard Test Method for AutoclaveExpansion of Hidraulic Cement

15.2 NTP 334.004:1999 CEMENTOS. Ensayo en autoclave paradeterminar la estabilidad de volumen

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