NMX C 507 Onncce 2019 [PDF]

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NORMA MEXICANA

NMX-C-507-ONNCCE-2019 Declaratoria de Vigencia publicada en el D.O.F. el día 06 de abril de 2020 (Cancela a la NMX-C-507-ONNCCE-2015)

Industria de la Construcción – Geotecnia – Determinación de la Masa Volumétrica Seca del Lugar y Grado de Compactación de Materiales Térreos – Método de Ensayo de Trompa y Arena Building Industry – Geotechnical – Determination of In-Place Dry Unit Weight and Compaction Degree of Soils – Sand-Horn Test Method

Queda totalmente prohibida la reproducción, intercambio o distribución total o parcial de cualquiera de sus apartados en cualquier soporte mecánico o digital. SINEC-20191112173214708

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Industria de la Construcción – Geotecnia – Determinación de la Masa Volumétrica Seca del Lugar y Grado de Compactación de Materiales Térreos – Método de Ensayo de Trompa y Arena Building Industry – Geotechnical – Determination of In-Place Dry Unit Weight and Compaction Degree of Soils – Sand-Horn Test Method

COMITÉ TÉCNICO DE NORMALIZACIÓN DE PRODUCTOS, SISTEMAS Y SERVICIOS PARA LA CONSTRUCCIÓN

Organismo Nacional de Normalización y Certificación de la Construcción y Edificación, S. C. Ceres No. 7, Col. Crédito Constructor, Alcaldía Benito Juárez, C.P. 03940, Ciudad de México. Tel: (01 55) 56 63 29 50 [email protected] www.onncce.org.mx

© COPYRIGHT, DERECHOS RESERVADOS ONNCCE, S. C., MÉXICO MMXV

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Prefacio Esta Norma Mexicana fue preparada por el Comité Técnico de Normalización de Productos, Sistemas y Servicios para la Construcción del ONNCCE y en su elaboración participaron las siguientes empresas e instituciones:

–

ASOCIACIÓN NACIONAL DE LABORATORIOS CONSTRUCCIÓN, A.C. - DELEGACIÓN PACIFICO.

INDEPENDIENTES

AL

SERVICIO

DE

–

FACULTAD DE INGENIERÍA - UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL ESTADO DE MÉXICO, (UAEMEX).

–

INSTITUTO MEXICANO DEL TRANSPORTE DE LA SECRETARÍA DE COMUNICACIONES Y TRANSPORTES, (IMT - SCT).

–

LABORATORIO NACIONAL DE LA CONSTRUCCIÓN, S.A.

–

LADEMAC, S.A. DE C.V.

–

LAMACO, CONTROL Y CALIDAD S.C.

–

PEP, INGENIERÍA DE SUELOS, S.A. DE C.V.

–

SILES CONSULTORÍA Y CONTROL DE CALIDAD, S.A. DE C.V.

–

SOLUCIONES DE INGENIERÍA Y LABORATORIO TÉCNICO, S.A. DE C.V.

LA

Esta Norma Mexicana ha sido registrada en el Sistema Integral de Normas y Evaluación de la Conformidad de la Secretaría de Economía con la clave SINEC-20191112173214708.

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Índice de contenido

Objetivo y campo de aplicación..............................................................................................................................1 Referencias normativas ...........................................................................................................................................1 Términos y definiciones ..........................................................................................................................................1 Materiales auxiliares ................................................................................................................................................1 Equipo .......................................................................................................................................................................3 Preparación y acondicionamiento de las muestras ..............................................................................................3 Procedimiento ..........................................................................................................................................................5 Cálculo y expresión de los resultados ...................................................................................................................6 Precisión ...................................................................................................................................................................7 Informe de ensayo .................................................................................................................................................7 Vigencia ..................................................................................................................................................................8 Concordancia con Normas Internacionales ........................................................................................................8 Bibliografía .............................................................................................................................................................9

Índice de tablas

Figura 1 - Dispositivo para colocar la arena en la cala y recipiente.........................................................................3 Figura 2 – Colocación de la arena en el dispositivo ..................................................................................................4 Figura 3 - Operación de llenado con arena de la cala de ensayo .............................................................................6

Índice de tablas

Tabla 1 – Volumen mínimo de la cala de ensayo.......................................................................................................5 Tabla 2 – Precisión .......................................................................................................................................................7

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Industria de la Construcción – Geotecnia – Determinación de la Masa Volumétrica Seca del Lugar y Grado de Compactación de Materiales Térreos – Método de Ensayo de Trompa y Arena Building Industry – Geotechnical – Determination of In-Place Dry Unit Weight and Compaction Degree of Soils – Sand-Horn Test Method Objetivo y campo de aplicación Esta Norma Mexicana establece el método de ensayo para la determinación de la masa volumétrica en el lugar y el grado de compactación del material terreo. Esta Norma Mexicana es aplicable a materiales térreos.

Referencias normativas Los siguientes documentos normativos vigentes o los que los sustituyan son indispensable para la aplicación de esta Norma Mexicana. •

NMX-B-231-1990, Cribas para la clasificación de materiales granulares, publicada en el Diario Oficial de la Federación el día 09 de enero de 1991.

•

NMX-C-475-ONNCCE-2013, Industria de la construcción – Geotecnia – Materiales térreos – Determinación del contenido de agua mediante horno - Métodos de ensayo, publicada en el Diario Oficial de la Federación el 31 de enero de 2014.

•

NMX-C-476-ONNCCE-2013, Industria de la construcción – Geotecnia – Materiales para terracerías – Compactación dinámica estándar y modificada – Métodos de ensayo, publicada en el Diario Oficial de la Federación el 31 de enero de 2014.

•

NMX-C-503-ONNCCE-2019, Industria de la construcción – Materiales térreos – Determinación del contenido de agua de suelos mediante secado rápido (Cancela a la NMX-C-503-ONNCCE-2015), publicada en el Diario Oficial de la Federación el 18 de septiembre de 2019.

Términos y definiciones material terreo Conjunto de minerales sólidos (agregado) y de fluidos (agua, aire) con tamaños comprendidos entre gravas y finos, que se usa para la construcción. grado de compactación Es la relación de masa volumétrica seca del lugar con la masa volumétrica seca máxima, expresada en porcentaje. masa volumétrica del lugar Es la relación entre la masa total del material y el volumen total de la misma, en condiciones de sitio.

Materiales auxiliares Arena Limpia y seca, con partículas no degradables y redondeadas comprendidas entre las mallas 0,850 mm (No. 20) y 0,600 mm (No. 30), con una masa volumétrica seca suelta mínima de 1 400 kg/m3.

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Bolsas de plástico u otros recipientes De capacidad suficiente y herméticos para muestras representativas. Charolas Metálicas, de forma rectangular de capacidad suficiente. Cucharon De acero galvanizado, formando un paralelepípedo rectangular con sólo cuatro caras, cuya cara menor lleva acoplado un mango metálico de sección circular. Herramientas – – – – – – –

aceite barreta y/o cincel, brocha cuchara de albañil, cuchillo, espátula, flexómetro Placa de vidrio

De forma rectangular mínimo de 20 cm × 20 cm. Recipiente Metálico de forma cilíndrica, como el mostrado en la Figura 1. Enrasador De longitud suficiente para enrasar.

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Figura 1 - Dispositivo para colocar la arena en la cala y recipiente

Equipo Báscula Con una capacidad mínima de 10 kg y con aproximación de 5 g o menor. Dispositivo para colocar la arena en la cala Consiste esencialmente en un recipiente de forma cilíndrica con fondo cónico, y una extensión de tubo metálico flexible, como el mostrado en la Figura 1 de esta norma, puede o no llevar válvula de paso con tope acoplada al final del fondo cónico. Malla (criba) Mallas con abertura de 0,850 mm (No. 20) y 0,600 mm (No. 30). Con las características establecidas en la NMX-B231-1990 (véase 2 Referencia). De acuerdo con la variante del método de ensayo de la masa volumétrica máxima se utilizará una de las siguientes mallas: 4,75 mm (No. 4), 9,5 mm (3/8”) y 19,0 mm (3/4”).

Preparación y acondicionamiento de las muestras Determinación del volumen del recipiente

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Se engrasa o aceita el borde superior del recipiente. Se determina la masa del recipiente junto con la placa de vidrio, registrando su masa en g. Se coloca el recipiente sobre una superficie sensiblemente horizontal de manera que su borde superior quede en posición horizontal. Se vierte agua en su interior hasta llenarlo, se coloca sobre su borde engrasado la placa de vidrio verificando que en la superficie del agua no se perciban burbujas atrapadas, si estas se presentan, retirar el vidrio y volver a colocarlo hasta lograrlo, agregando agua de ser necesario. Se seca el agua que se haya derramado en la superficie exterior del molde y se determina su masa, registrándola en g. La diferencia de masas entre el recipiente lleno de agua y vacío, en g, se considera para estos fines numéricamente igual al volumen del recipiente en cm3. Se repite este procedimiento hasta que en 3 determinaciones no exista una discrepancia mayor de 3 cm3; el promedio de estos 3 valores será el volumen del recipiente (Vr), en cm3. Determinación de la masa volumétrica de la arena Se determina la masa del recipiente vacío en g. El recipiente se coloca en una superficie sensiblemente horizontal y firme, en posición para ser llenado. Se coloca el dispositivo de ensayo en posición de trabajo, para dispositivos sin válvula se recoge la trompa con el cordel, manteniéndola en esta posición mientras se llena con la arena de ensayo el depósito, como se muestra en la Figura 2 de esta norma.

Figura 2 – Colocación de la arena en el dispositivo Se introduce en el interior del recipiente la trompa del dispositivo con su extremo levantado hasta tocar el fondo, procurar que la trompa esté llena de arena antes de que fluya al recipiente. Logrado lo anterior, simultáneamente y en forma gradual se levanta el dispositivo y se suelta el cordel que sujeta la trompa hasta que ésta quede en posición vertical y deje salir la arena con una altura mínima de caída que permita que la arena fluya, permitiéndole que se distribuya en toda la sección del recipiente; para ello, se desplaza el dispositivo sin que la trompa pierda su posición vertical y se sube continuamente a fin de conservar la altura mínima de caída.

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Esta operación es continua hasta llenar el recipiente y la interrupción del vaciado de la arena, debe hacerse recogiendo el cordel, sin utilizar la válvula, posteriormente se enrasa para eliminar el excedente con el enrasador. Se determina la masa del recipiente con la arena y se registra, en g. Se determina la masa de la arena en g, por diferencia de masas entre la masa de arena más recipiente y la masa del recipiente, registrándola como Msd, en g. Se vacía el recipiente y se repite por lo menos 3 veces el procedimiento descrito en 6.2.1 a 6.2.5 de esta norma a fin de obtener el promedio de la masa de la arena utilizada para llenar el recipiente mencionado, descartando aquel valor que discrepe en más de 1 % del promedio y repitiendo dichas determinaciones en caso de ser incongruentes. El promedio de los resultados obtenidos es la masa de la arena seca, Msd, en g. Finalmente se determina la masa volumétrica de la arena, para lo cual se emplea la siguiente expresión:

ysd =

Msd x 1 000 Vr

En donde:

γsd Msd Vr

es la masa volumétrica de la arena limpia y seca empleada en el ensayo, en kg/m3. es la masa de la arena seca empleada para llenar el recipiente, en g, es el volumen del recipiente, en cm3.

Procedimiento Una vez seleccionado el sitio en donde se realiza el ensayo, ya sea en un material en estado natural o en un material en estado compactado, se limpia y prepara la superficie de tal manera que se tenga una zona sensiblemente plana y horizontal. Se efectúa en el sitio de ensayo una cala de sección transversal sensiblemente circular o cuadrada, excavando de manera que se eviten alteraciones en sus paredes y fondo, cuyo volumen se determina conforme a lo establecido en la Tabla 1 y varía de acuerdo con el tamaño máximo del material.

Tabla 1 – Volumen mínimo de la cala de ensayo Tamaño máximo del material (pasa la malla) 4,75 mm (No. 4) 12,5 mm (½") 25,0 mm (1") 50,0 mm (2") 75,0 mm (3")

Volumen mínimo de la cala cm3 1 500 1 500 2 500 3 500 4 000

Todo el material que se va extrayendo de la cala se coloca en una bolsa de plástico (la cual debe tener en el cuello la malla correspondiente para separar las partículas mayores al tamaño con que se realiza el ensayo de masa volumétrica seca máxima y contenido de agua óptimo), tomando las precauciones necesarias para evitar pérdidas de material y de su contenido de agua; inmediatamente después de concluida la excavación se determina la masa del material extraído y se registra como Mm, en g; en caso de no poder determinar la masa inmediatamente, la bolsa de plástico con la muestra se cierra o se sella y se coloca dentro del recipiente hermético para determinar su masa lo antes posible. Las partículas mayores son devueltas a la cala cuidadosamente, interrumpiendo el vaciado de la arena, de tal manera que al depositarlas no se altere el acomodo de ésta, la que deberá cubrir a cada una de las partículas individualmente, de tal forma que, al completar el vaciado de la arena, ésta las envuelva totalmente sin dejar huecos, lo anterior para no considerar su masa y volumen, ni tomarlas en cuenta para la determinación del contenido de agua.

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El material extraído que se colocó dentro de la bolsa de plástico se mezcla hasta homogeneizarlo y de éste se toma una muestra representativa que sirve para determinar su contenido de agua de acuerdo con alguno de los procedimientos descritos en NMX-C-475-ONNCCE-2013 o NMX-C-503-ONNCCE-2019 (véase 2. Referencias). Se determina la masa de una cantidad de arena limpia y seca que sea estimativamente superior en 25 %, a la requerida para llenar el volumen de la cala, registrándola como Msi; en g, con ella se alimenta el dispositivo de ensayo manteniendo el tubo flexible recogido mediante el cordel o la válvula cerrada para evitar la salida de la arena. Se introduce la trompa del dispositivo dentro de la cala y se vacía la arena siguiendo el procedimiento indicado en el 6.2.3.2. de esta norma, hasta llenarla completamente, como se muestra en la Figura 3 de esta norma.

Figura 3 - Operación de llenado con arena de la cala de ensayo La presente figura es ilustrativa Se determina la masa de la arena que sobró en el dispositivo de ensayo, y se registra como Msf, en g. Finalmente, por diferencia de masas se obtiene la masa empleada para llenar la cala, registrándola como Ms, en g.

Cálculo y expresión de los resultados El volumen de la cala se determina empleando la siguiente expresión:

V = m

Ms ysd

x 1 000

En donde: Vm

γsd Ms

es el volumen de la cala, en cm3. es la masa volumétrica de la arena limpia y seca empleada en el ensayo, determinada como se indica en el 6.2.7. de esta norma en kg/m3. es la masa de la arena empleada para llenar la cala, en g, determinada con la siguiente expresión: Ms = Msi - Msf

Msi Msf

es la masa inicial de la arena preparada con que se alimentó el dispositivo de ensayo, en g. es la masa final de la arena sobrante en el dispositivo de ensayo, en g. La masa volumétrica del material húmedo se determina empleando la siguiente expresión:

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y=(

Mm

) x 1 000 Vm

m

En donde: es la masa volumétrica del material húmedo en estado natural o compactado, en kg/m3. es la masa del material extraído de la cala, en g. es el volumen de la cala de ensayo, en cm3.

γm Mm Vm

La masa volumétrica seca del material en estado natural o compactado se determina empleando la siguiente expresión:

yd = (

ym ) x 100 100 + w

En donde: 3

es la masa volumétrica seca del material en estado natural o compactado en la cala, en kg/m . es el contenido de agua del material, en %, es la masa volumétrica del material húmedo en estado natural o compactado, como se indica en el 8.2 de esta norma, en kg/m3.

γd ω

γm

El grado de compactación del material en estado natural o compactado se determina empleando la siguiente expresión: G=( e

yd

) x 100 yd max

En donde: es el grado de compactación del material en estado natural o compactado, en %.

GC

γd es la masa volumétrica seca del material en estado natural o compactado en la cala, en kg/m3. γd max es la masa volumétrica seca máxima, obtenida como se indica en NMX-C-476-ONNCCE-2013 (véase 2 Referencias), en kg/m3.

Precisión La precisión de este método de ensayo se establece en la Tabla 2.

Tabla 2 – Precisión Repetibilidad

Reproducibilidad

Desviación estándar (kg/m³)

Rango (kg/m³)

Desviación estándar (kg/m³)

Rango (kg/m³)

Masa volumétrica del material húmedo

27

52

50

118

Masa volumétrica del material seco

24

47

48

102

Informe de ensayo El informe del ensayo debe contener como mínimo la siguiente información: – – –

Datos y ubicación del sitio, Ubicación de la cala y profundidad con aproximación al centímetro, Identificación de la muestra ensayada.

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– – – – – – –

Volumen de la cala, en cm3. Masa volumétrica del material húmedo en estado natural o compactado en kg/m3, con aproximación a la unidad. Masa volumétrica del material seco en estado natural o compactado, en kg/m3, con aproximación a la unidad. Contenido de agua, en %. Grado de compactación del material en estado natural o compactado, en %, con aproximación a la unidad. (Cuando sea solicitado por el cliente). Masa volumétrica seca máxima y contenido de agua óptimo (cuando se informe el grado de compactación). Fecha de ensayo.

Vigencia La presente Norma Mexicana entra en vigor a los sesenta días naturales siguientes de su declaratoria de vigencia publicada en el Diario Oficial de la Federación.

Concordancia con Normas Internacionales Esta Norma Mexicana no es equivalente (NEQ) con ninguna Norma Internacional, por no existir esta última al momento de su elaboración.

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Bibliografía [1]

M MMP 1 08/03 Métodos de Muestreo y Pruebas de Materiales, Parte 1. Suelos y Materiales para Terracerías, Titulo 08. Masas Volumétricas y Coeficientes de Variación Volumétrica.

[2]

NMX-Z-013-SCFI-2015, Guía para la estructuración y redacción de normas (Cancela a la NMX-Z-013/1-1977), publicada en el Diario Oficial de la Federación el 18 de noviembre de 2015.

[3]

NOM-008-SCFI-2002, Sistema general de unidades de medida, publicada en el Diario Oficial de la Federación el 27 de noviembre de 2002.

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ACUERDO DE USO DE NORMAS MEXICANAS ONNCCE Para asegurar el correcto uso de la información contenida en la(s) Norma(s) Mexicana(s) de la Industria de la Construcción NMX-C-ONNCCE, se mencionan a continuación una serie de términos y condiciones a respetar por parte del Usuario que adquiere dicho material. 1.

El uso del presente material es personal e intransferible.

2.

El Usuario reconoce y acepta que ONNCCE prohíbe copiar, reproducir, distribuir, publicar, transmitir, difundir, comercializar, donar, regalar, prestar o rentar por cualquier motivo el contenido parcial o total de este material.

3.

El Usuario no tiene permitido agregar este material a su servidor informático.

4.

El Usuario se tiene estrictamente prohibido permitir el acceso del presente material a terceros por medios informáticos como blogs, correo electrónico o redes sociales (Internet).

5.

El ONNCCE como marca registrada (MR) ante el Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial (IMPI), no autoriza la reproducción ni difusión de documentos que contengan su marca, logo, imagen.

6.

El Usuario se obliga a no variar, cambiar, agregar o eliminar, ya sea en forma parcial o total, la información contenida; así como las contraseñas y seguridad con las que cuenta el presente material.

7.

El ONNCCE puede realizar las acciones necesarias para la observancia del cumplimiento de estas condiciones y términos de uso.

SANCIONES Si se presenta alguna no conformidad derivada de la infracción a alguna de las condiciones anteriormente mencionadas, el ONNCCE: 1.

Se obliga a revocar cualquier derecho del Usuario sobre este material.

2.

Ejerciendo su derecho como autor del presente material, puede vetar al Usuario de próximas adquisiciones en formato electrónico de sus obras.

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