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NORMA MEXICANA NMX-C-111-ONNCCE-2004. (Esta norma cancela y
sustituye a la NMX-C-111-1988). Declaratoria de vigencia publicada
en el Diario Oficial de la Federacin el da 27 de julio de 2004.
INDUSTRIA DE LA CONSTRUCCIN - AGREGADOS PARA CONCRETO
HIDRULICO-ESPECIFICACIONES Y MTODOS DE PRUEBA
OBJETIVO: Esta norma mexicana establece los requisitos de
calidad que deben cumplir los agregados naturales y procesados, de
uso comn para la produccin de concretos de masa normal. CAMPO DE
APLICACIN: Esta norma mexicana es adecuada para asegurar agregados
satisfactorios para concretos de resistencia normal y de alta
resistencia; concretos de masa normal (usualmente de 1 800 kg/m
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a 2 400 kg/m3), elaborados con agregados naturales y procesados.
No aplicable a agregados
ligeros (masa especfica del concreto menor que 1 800 kg/m3).
DEFINICIONES: Agregado fino: Material conocido como arena.
Agregado grueso: Material generalmente conocido como grava.
Intemperismo: Es el efecto de la accin del medio ambiente sobre los
agregados en su estado natural. Lmites de consistencia: Tiene por
objeto determinar la plasticidad de la porcin de material que pasa
por criba 0.425 mm (malla No. 40) y que forma parte de los
agregados. La plasticidad es una propiedad de los suelos que les
permite cambiar su forma sin agrietarse cuando se les sujeta a una
presin, reteniendo su nueva forma cuando desaparece el esfuerzo
aplicado. La porcin de material que pasa por las cribas referidas,
presenta una consistencia plstica para una humedad comprendida
entre dos lmites, el lmite plstico y el lmite lquido y su amplitud
es medida como su ndice plstico. (Vase Captulo 9). Mdulo de finura:
Es la sumatoria de los porcentajes retenidos acumulados a partir de
la criba 4.75 mm (malla No. 4) hasta la criba 0.150 mm (malla No.
100), divididos entre 100. Aplicable al agregado fino. Reactividad
potencial: Es la medida de la susceptibilidad para que ocurran
reacciones qumicas cuyos efectos son cambios volumtricos adversos a
la integridad del concreto, que tienen lugar con cierta clase de
agregados cuando stos entran en contacto con la pasta de cemento,
las reacciones ocurren entre la slice o el carbonato de ciertas
rocas o minerales que forman parte de los agregados y los lcalis
(xido de sodio y de potasio), que normalmente provienen del
cemento. Estas reacciones se conocen como reaccin lcali-slice y
lcali-carbonato. Sustancias nocivas: Se consideran sustancias
nocivas en los agregados: terrones de arcilla y partculas
deleznables, carbn y lignito, materia orgnica, material fino que
pasa la criba 0.075 mm, agregados potencialmente reactivos con los
lcalis del cemento, materiales intemperizados, y materiales con
limitada resistencia al impacto y la abrasin.
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CLASIFICACIN Y DESIGNACIN DEL PRODUCTO Agregado fino: Material
obtenido de manera natural o de la trituracin de rocas, escoria
volcnica, concreto reciclado o una combinacin de estos u otros; que
pasa por la criba 4.75 mm (malla No. 4) y se retiene en la criba
0.075 mm (malla No. 200). Agregado grueso: Material obtenido de
manera natural o de la trituracin de rocas, escoria de alto horno,
escoria volcnica, concreto reciclado o una combinacin de estos u
otros; que es retenido por la criba 4.75 mm (malla No. 4) y que
pasa por la criba 90 mm (malla No. 3 1/2). ESPECIFICACIONES
Agregado fino: Debe cumplir con los lmites granulomtricos que se
indican a continuacin:
a) Estar dentro de los lmites establecidos en la tabla 1 de esta
norma mexicana, excepto en los casos que se indican en los prrafos
c y d de este inciso y en 6.3.1.
b) El mdulo de finura debe estar comprendido entre 2.30 y 3.10.
El mdulo de finura puede ser determinado con pruebas previas, de no
existir stas, se puede determinar con el promedio del valor
obtenido de las primeras 10 pruebas consecutivas o el promedio de
las pruebas que haya cuando no se completa este nmero.
c) El retenido parcial de la masa total en cualquier criba no
debe ser mayor de 45 %.
Pueden aumentarse los porcentajes del retenido acumulado de la
masa ensayada en las cribas 0.300 mm (No. 50) y 0.150 mm (No. 100)
a 95 % y 100 % respectivamente, siempre y cuando el contenido de
cemento del concreto en que se vaya a utilizar el agregado sea
mayor de 240 kg/cm
2 para concreto con aire incluido, o mayor de 300
kg/m3 para concreto sin aire incluido, o bien aadiendo un
adicionante (cementante)
que supla la deficiencia de material que pase por estas
cribas.
d) En el caso de que los agregados que se pretendan emplea no
cumplan con las tolerancias indicadas en los incisos a, b, y c,
estos, pueden usarse siempre y cuando se tenga antecedentes de
comportamiento aceptable en el concreto elaborado con ellos, o
bien, que los resultados de las pruebas realizadas a estos
concretos sean satisfactorias; los agregados se pueden usar siempre
que se haga un ajuste apropiado en el proporcionamiento del
concreto, para compensar las deficiencias en la granulometra.
TABLA 1.- Lmites de granulometra para agregado fino
Agregado grueso: Debe cumplir con los lmites granulomtricos que
establece la tabla 2 de esta norma mexicana. Cuando se tengan
agregados gruesos fuera de los lmites indicados en la tabla 2, se
deben procesar para que satisfagan dichos lmites.
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En el caso de aceptar que los agregados no cumplan con estos
lmites debe de ajustarse el proporcionamiento del concreto para
compensar las deficiencias granulomtricas, por lo tanto, debe
demostrarse que el concreto elaborado tiene un comportamiento
adecuado. TABLA 2.- Lmites granulomtricos del agregado grueso, en
masa, en porcentaje que pasa.
Coeficiente volumtrico (de forma) Los agregados gruesos deben
tener un coeficiente volumtrico mayor o igual de 0.20 En caso de
utilizar agregados con coeficiente volumtrico menor que 0.20, debe
realizarse un estudio que muestre el impacto de su uso, y hacer los
ajustes correspondientes en las mezclas de concreto, para
satisfacer los requisitos de cohesin, trabajabilidad mdulo de
elasticidad y contraccin requeridos por el cliente. Esta
especificacin se verifica de acuerdo con lo establecido en 8.2.
Sustancias nocivas Los lmites establecidos para las sustancias
nocivas son los que se indican del inciso 6.3.1. al 6.3.4.
Sustancias nocivas en el agregado fino La cantidad de partculas
deleznables y carbn o lignito en el agregado fino no debe exceder
los lmites que establece la tabla 3 de esta norma mexicana.
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TABLA 3.- Lmites mximos de partculas deleznables y carbn o
lignito en agregados finos.
Impurezas orgnicas (Materia orgnica) Los agregados finos deben
estar libres de cantidades perjudiciales de impurezas orgnicas. Los
agregados despus de efectuar la prueba, que den un color ms oscuro
que la coloracin No. 3, deben rechazarse, excepto, si se demuestra
que la coloracin es debida a la presencia de pequeas cantidades de
carbn, lignito o partculas semejantes, o bien, si se demuestra que
el efecto de las impurezas orgnicas en morteros ensayados a la edad
de 7 das, dan resistencias calculadas no menores del 95 %, conforme
al mtodo que establece la NMX-C-076-ONNCCE. Materiales finos que
pasan por la criba 0.075 (No. 200). Para determinar si los
agregados finos satisfacen este requisito, se deben cumplir con las
condiciones establecidas en la tabla 4. TABLA 4.- Materiales finos
que pasan por la criba 0,075 mm (No. 200).
(1) En caso de agregados triturados, s el material que pasa por
la criba 0,075 mm (malla No. 200) es el resultado de la
pulverizacin de rocas exentas de arcilla y/o pizarras, este lmite
puede incrementarse a 6 % y 10 %, respectivamente.
(2) Este valor, queda condicionado por los parmetros de
contraccin por secado y
deformacin diferida del concreto cuando as se solicite en el
proyecto, y por la naturaleza de estos finos como se establece en
las tablas 5 y 6.
El contenido mximo de material fino que pasa por la criba 0,075
mm (No. 200), est en funcin de los lmites de consistencia (Limites
de Atterberg, obtenidos de acuerdo a lo indicado en la
NMX-C-416-ONNCCE), los cuales determinan las propiedades de
plasticidad de estos finos, y no deben exceder los limites que
establece la tabla 6 de esta norma mexicana.
TABLA 5.- Cantidades de material mximas permisibles menor que la
criba 0,075 mm (No. 200) en agregados finos.
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La contraccin lineal de los finos no debe ser mayor que el 2 %
en todos los casos. NOTA 1: La aceptacin del material en base a
estos lmites de plasticidad est condicionado al cumplimiento del
contenido de materia orgnica (vase 6.3.1.2) Sustancias nocivas en
el agregado grueso Se deben cumplir con los lmites que establece la
tabla 6 de esta norma mexicana, tomando como base la severidad del
intemperismo de la regin donde se construya la obra (vase figura
1). El mapa de la figura 1, sirve solamente de gua de una probable
severidad de intemperismo.
FIGURA 1.- Intemperismo: grado de severidad (Tamayo J.L.)
Para aquellas construcciones localizadas en los lmites de
regiones (vase figura 1), deben considerarse los parmetros que
correspondan al mayor grado de severidad de intemperismo de ambas
zonas, o bien, para evaluar mejor el intemperismo que pueda
esperarse, se deben consultar las cartas de riesgo de congelacin y
deshielo, as como las isotrmicas de la oficina meteorolgica local
(vase figuras 2 y 3) o, en ausencia de sta, de la unidad rectora de
esta informacin a nivel nacional (INEGI). Estos datos deben usarse
para asignar el grado de severidad del intemperismo y, con base en
ello, establecer las especificaciones para el agregado grueso. Para
construcciones de concreto en regiones cuya altitud sea mayor de 3
000 m sobre el nivel del mar, los valores de estos requisitos deben
reducirse en uno por ciento (vase nota 4, de la tabla 6.).
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FIGURA 2.- Carta de riesgo de congelacin y deshielo (Tamayo
J.L.)
FIGURA 3.- Carta isotrmica correspondiente a las temperaturas
mnimas extremas absolutas
1941 - 1977 (Tamayo J.L.)
Puede aceptarse el agregado grueso cuyos resultados en las
pruebas no cumplan los lmites que establece la tabla 6, si se
demuestra que en concretos de propiedades semejantes, elaborados
con agregados del mismo banco, acusan un comportamiento
satisfactorio en condiciones de intemperismo semejantes a las que
va a someterse al nuevo concreto. Esta especificacin se debe
verificar de acuerdo con lo establecido en 8.4.2 Es de esperarse
que los lmites para el agregado grueso correspondientes a cada
clase designada, sean suficientes para asegurar un comportamiento
satisfactorio del concreto para los diferentes tipos y partes de la
obra. Cuando no puedan conseguirse los agregados con la calidad
adecuada para satisfacer por lo menos alguno de los usos
mencionados, stos pueden cumplir al ser sometidos al tratamiento
adecuado.
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Nota 2: Esta limitacin se aplica a materiales donde el pedernal
se encuentra como impureza; no es aplicable a agregado grueso que
es predominantemente pedernal. Limitaciones de uso de tales
agregados en cuanto a intemperismo, deben basarse en antecedentes
de servicio donde se pretende emplear tales materiales. Nota 3: En
caso de agregados triturados, si el material que pasa por la criba
0.075 (malla No. 200) es el resultado de la trituracin de rocas
exentas de arcilla y/o pizarras, este lmite puede incrementarse en
1.5 %. Nota 4: La prdida por abrasin del agregado debe ser
determinada en una muestra con granulometra lo ms cercana a la que
va a ser usada en la produccin de concreto. Cuando se use ms de un
tamao o ms de una granulometra en un solo tamao, el lmite de
abrasin debe de aplicarse a cada una de ellas. Las escorias de
altos hornos enfriadas al aire y trituradas quedan excluidas de los
requisitos de abrasin; la masa volumtrica compactada con varilla de
estos materiales debe ser mayor que 1120 kg/m
3.
Nota 5: Para construcciones de concreto en regiones cuya altitud
sea mayor de 3 000 m sobre el nivel del mar, estos requisitos deben
reducirse en uno por ciento.
TABLA 6.- Lmites mximos de contaminacin y requisitos fsicos de
calidad del agregado grueso.
La tabla 7 establece los contenidos mximos permisibles de
sustancias nocivas en las gravas: grumos de arcilla y partculas
desmenuzables, pedernal no denso, material ms fino que malla No.
200, carbn y lignito, y material con limitaciones en cuanto a su
resistencia a la abrasin y a su resistencia a los efectos de
cristalizacin de sales de sulfato de magnesio.
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Material ms fino que la malla 200 en mezcla de agregados finos y
gruesos El contenido mximo de material fino que pasa por la criba
0.075 mm (malla No. 200), est en funcin de los lmites de
consistencia (lmites de Atterberg, obtenidos de acuerdo con lo
especificado en la NMX-C-416-ONNCCE) y no debe exceder los lmites
que establece la tabla 7. Tabla 7.- Material mximo permisible menor
de la criba 0,075mm (No. 200) en agregados
finos y gruesos.
La contraccin lineal de los finos no debe ser mayor que el 2 %
en todos los casos. Esta especificacin se verifica de acuerdo con
lo establecido en 8.4.3. Reactividad potencial (reaccin
lcali-agregado). Para la elaboracin de concreto debe evitarse el
uso de agregados, finos y gruesos que contengan rocas y minerales
identificados como potencialmente reactivos con los lcalis. Esto es
aplicable cuando el concreto en servicio vaya a estar en contacto
permanente, o en periodos
prolongados, con agua o rodeado de condiciones hmedas (humedad
relativa 80 %). Los
mapas de las figuras 4 y 5 sirven de gua para delimitar las
regiones con rocas silceas y carbonatadas, potencialmente reactivas
con los lcalis. Si las expansiones obtenidas rebasan los lmites
mximos permisibles, tal como se ilustra en las figuras 6 y 7, se
considera confirmado el carcter reactivo de los agregados y su
empleo debe quedar condicionado a la aplicacin de la siguiente
medida: FIGURA 4.- Regiones con materiales silceos potencialmente
reactivos con los lcalis.
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FIGURA 5.- Regiones con materiales carbonatados potencialmente
reactivos con los lcalis.
-Utilizar un cemento Portland con bajo contenido de lcalis:
menor o igual que 0,60 % (de la masa del cemento) si la reaccin es
lcali - slice y menor o igual que 0,40 %, si la reaccin es lcali
carbonato. O bien hacer ajustes necesarios al diseo para que el
contenido total de lcalis en la mezcla de concreto, aportados por
sus diversos componentes no exceda de 3,0 kg por m3. Si este
recurso no es factible, entonces la medida pertinente consiste en
incorporar al concreto un material (por ejemplo: adicionante
mineral) que sea efectivo para inhibir la accin lcali agregado. -En
el caso de la reaccin lcali -slice, ciertos adicionantes minerales
en la mezcla de concreto son capaces de inhibir satisfactoriamente
sus efectos deletreos, lo cual puede verificarse mediante pruebas
de expansin en mortero como se indica en el mtodo de prueba de la
NMX-C-298, (vase Captulo 3). -Cuando la reaccin es lcali-carbonato,
hay menos expectativas de xito con el uso de adicionantes minerales
para inhibir sus efectos. En este caso, la capacidad inhibidora del
adicionante puede verificarse con pruebas de expansin en concreto
con agregados reactivos en cuestin y un cementante compuesto por el
cemento de uso previsto y el adicionante propuesto, determinando la
expansin por medio de la NMX-C-272-ONNCCE (vase Captulo 3). Si an
as la expansin resulta excesiva, las opciones que deben evaluarse
para evitar el riesgo de una reaccin deletrea lcali-carbonato, son:
a) Cambiar la fuente de suministro de los agregados por otra no
reactiva Efectuar una explotacin selectiva de los bancos o canteras
para desechar el material reactivo o bien mezclar con otro material
para reducir su proporcin, en ambos casos a no ms del 15 % en total
de los agregados. Deben efectuarse las pruebas correspondientes
para determinar la expansin resultante. Seleccionar el cemento cuyo
contenido de lcalis sea menor a los lmites antes mencionados, para
obtener una expansin tolerable del concreto conforme al mtodo de
prueba correspondiente. Sanidad (intemperismo acelerado) Agregados
finos Los agregados finos se sujetan a cinco ciclos, con sulfato de
sodio o con sulfato de magnesio. La prdida resultante en la prueba
de intemperismo no debe exceder los valores indicados en la tabla
5.
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Los agregados finos que no cumplan con lo descrito en el prrafo
anterior, pueden aceptarse si existen antecedentes escritos del
empleo de los mismos de concreto con propiedades semejantes,
elaborados con agregados del mismo banco, que acusen un
comportamiento satisfactorio en condiciones de intemperismo
semejantes a las que se va a someter al nuevo concreto. Los
agregados finos que no cumplan con lo requerido en prrafos
anteriores, pueden aceptarse si se obtienen por el usuario
resultados satisfactorios en concretos que se sometan a la prueba
de congelacin y deshielo. Agregado grueso Estos agregados deben
cumplir los lmites establecidos en la tabla 7 de esta norma
mexicana. En caso de no cumplir, se pueden utilizar si se obtienen
por el usuario resultados satisfactorios en concretos que se
sometan a la prueba de congelamiento y de deshielo. Abrasin
(desgaste) Los agregados gruesos deben cumplir con los lmites que
establece la tabla 6 de esta norma mexicana, conforme al mtodo de
prueba de la NMX-C-196 (vase Captulo 3) determinado con base a la
granulometra original de la muestra. Esto es aplicable en casos
donde el concreto vaya a ser sometido a efectos de abrasin y deba
mostrar un buen desempeo. MUESTREO Debe tomarse una muestra
representativa de los agregados conforme a la NMX-C-030-ONNCCE y
reducirla por cuarteo conforme a la NMX-C-170-ONNCCE (vase Captulo
3), hasta dejar una muestra del tamao requerido para poder hacer
las pruebas que indica la presente norma Mexicana. MTODOS DE PRUEBA
Granulometra La determinacin de la granulometra del agregado fino
objeto de la presente norma mexicana se debe realizar de acuerdo
con la norma mexicana NMX-C-077-ONNCCE (vase Captulo 3.). La
determinacin de la granulometra del agregado grueso objeto de la
presente norma mexicana se debe realizar de acuerdo con la norma
mexicana NMX-C-077-ONNCCE (vase Captulo 3.). Coeficiente volumtrico
(de forma) La determinacin del coeficiente volumtrico (de forma) en
los agregados objeto de la presente norma mexicana se debe realizar
de acuerdo con la norma mexicana NMX-C-436-ONNCCE (vase Captulo 3).
Sustancias nocivas En el agregado fino La determinacin del
contenido de terrones y partculas deleznables en los agregados
finos se debe realizar de acuerdo con la norma mexicana
NMX-C-071-ONNCCE (vase Captulo 3). En el agregado grueso La
determinacin del contenido de terrones y partculas deleznables en
los agregados gruesos se debe realizar de acuerdo con la norma
mexicana NMX-C-071-ONNCCE (vase Captulo 3).
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Impurezas orgnicas (Materia orgnica) La determinacin del
contenido de impurezas orgnicas en los agregados finos se debe
realizar de acuerdo con la norma mexicana NMX-C-088-ONNCCE (vase
Captulo 3). Materiales finos que pasan por la criba 0,075 mm (No.
200) Agregados finos La determinacin del contenido mximo de
material fino qu pasa por la criba 0,075 mm (No. 200), est en
funcin de los lmites de consistencia de Atterberg, obtenidos de
acuerdo a la norma mexicana NMX-C-416-ONNCCE (vase Captulo 3).
Agregados gruesos La determinacin del contenido mximo de material
grueso que pasa por la criba 0,075 mm (No. 200), est en funcin de
los lmites de consistencia de Atterberg, obtenidos de acuerdo a la
norma mexicana NMX-C-416-ONNCCE (vase Captulo 3). Mezcla de
agregados finos y gruesos La determinacin del contenido mximo de
material de la mezcla de finos y gruesos que pasa por la criba
0,075 mm (No. 200), est en funcin de los lmites de consistencia de
Atterberg, obtenidos de acuerdo a la norma mexicana
NMX-C-416-ONNCCE (vase Captulo 3). Reactividad potencial (reaccin
lcali-agregado) Para determinar la reactividad potencial de los
agregados, debe realizarse un examen petrogrfico con el mtodo de
prueba de la NMX-C-265 (vase Captulo 3). Si los agregados
disponibles son potencialmente reactivos y no hay al parecer
alternativa de cambio, debe hacerse lo siguiente: En el caso de los
agregados constituidos por slices, primero se hace un anlisis
qumico conforme al mtodo de prueba de la NMX-C-271-ONNCCE, (vase
Captulo 3). Tras confirmar su potencial reactivo, se determina
entonces la expansin conforme al mtodo de prueba de la
NMX-C-180-ONNCCE, (vase Captulo 3). Para los agregados constituidos
por carbonatos se determina la expansin en roca con el mtodo de
prueba de laNMX-C-272-ONNCCE, (vase Captulo 3). En el caso de la
reaccin lcali -slice, ciertos adicionantes minerales en la mezcla
de concreto son capaces de inhibir satisfactoriamente sus efectos
deletreos, lo cual puede verificarse mediante pruebas de expansin
en mortero como se indica en el mtodo de prueba de la NMX-C-298,
(vase Captulo 3). La capacidad inhibidora del adicionante mineral
puede verificarse con pruebas de expansin en concreto con agregados
reactivos en cuestin y un cementante compuesto por el cemento de
uso previsto y el adicionante mineral propuesto, determinando la
expansin por medio de la NMX-C-272-ONNCCE (vase Captulo 3.).
Sanidad (intemperismo acelerado) Agregados finos La determinacin de
la sanidad en los agregados finos se realiza de acuerdo con la
norma mexicana ONNCCE (vase Captulo 3). La determinacin de la
resistencia del concreto a la congelacin y el deshielo acelerados
se realiza de acuerdo con la norma mexicana NMX-C-205 (Vase Captulo
3).
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Agregado grueso La determinacin de la sanidad en los agregados
gruesos se realiza de acuerdo con la norma mexicana ONNCCE (vase
Captulo 3). La determinacin d la resistencia del concreto a la
congelacin y el deshielo acelerados se realiza de acuerdo con la
norma mexicana NMX-C-205 (vase Captulo 3). Abrasin (desgaste) La
determinacin de la abrasin de los agregados objeto de la presente
norma mexicana se realiza de acuerdo con la norma mexicana
NMX-C-196 (vase Captulo 3) determinado con base a la granulometra
original de la muestra. BIBLIOGRAFA
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