norma tecnica colombiana

1. NORMA TÉCNICA NTC
COLOMBIANA 4088
2009-05-20
CEMENTOS.
MÉTODO PARA DETERMINAR EL TIEMPO DE
FRAGUADO DE MORTEROS DE CEMENTO
HIDRÁULICO MEDIANTE EL APARATO DE VICAT
MODIFICADO
E: CEMENTS. STANDARD TEST METHOD FOR TIME OF
SETTING OF HYDRAULIC CEMENT MORTAR BY MODIFIED
VICAT HEEDLE
CORRESPONDENCIA: esta norma es una adopción por
traducción y modificada (MOD)
respecto al documento de referencia,
la norma ASTM C807:2005.
Copyright© ASTM International. 100
Barr Harbor Drive, PO Box C700,
West Conshohocken, PA 19429-
2959. United States.
DESCRIPTORES: método de ensayo; cemento; tiempo
de fraguado Vicat modificado.
I.C.S.: 91.100.10
Editada por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC)
Apartado 14237 Bogotá, D.C. - Tel. (571) 6078888 - Fax (571) 2221435
Prohibida su reproducción Primera actualización
Editada 2009-05-29

2. PRÓLOGO
El Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC, es el organismo
nacional de normalización, según el Decreto 2269 de 1993.
ICONTEC es una entidad de carácter privado, sin ánimo de lucro, cuya Misión es fundamental
para brindar soporte y desarrollo al productor y protección al consumidor. Colabora con el
sector gubernamental y apoya al sector privado del país, para lograr ventajas competitivas en
los mercados interno y externo.
La representación de todos los sectores involucrados en el proceso de Normalización Técnica
está garantizada por los Comités Técnicos y el período de Consulta Pública, este último
caracterizado por la participación del público en general.
La NTC 4088 (Primera actualización) fue ratificada por el Consejo Directivo de 2009-05-20.
Esta norma está sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto de que responda en
todo momento a las necesidades y exigencias actuales.
A continuación se relacionan las empresas que colaboraron en el estudio de esta norma a
través de su participación en el Comité Técnico 099 Cementos a cargo de la STN:ICPC.
ASCOLFIBRAS
CALDESA
CEMENTOS ANDINO
CEMENTOS ARGOS
CEMENTOS TEQUENDAMA
CEMEX COLOMBIA
HOLCIM COLOMBIA
ICPC
SIKA COLOMBIA
Además de las anteriores, en Consulta Pública el Proyecto se puso a consideración de las
siguientes empresas:
A.C.I.M. LTDA.
CAMACOL
CEMENTOS DEL ORIENTE S.A.
ESCUELA COLOMBIANA DE INGENIERÍA
INDUSTRIAS ALIADAS S.A.
INSTITUTO TECNOLOGICO
METROPOLITANO
MINISTERIO DE COMERCIO
MURCIA MURCIA S.A.
UNIVERSIDAD DE LOS ANDES
ICONTEC cuenta con un Centro de Información que pone a disposición de los interesados
normas internacionales, regionales y nacionales y otros documentos relacionados.
DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN

3. NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 4088 (Primera actualización)
CONTENIDO
Página
1. OBJETO .......................................................................................................................1
2. REFERENCIAS NORMATIVAS ...................................................................................1
3. TERMINOLOGÍA ..........................................................................................................2
4. RESUMEN DEL MÉTODO DE ENSAYO.....................................................................2
5. IMPORTANCIA Y USO.................................................................................................2
6. APARATOS..................................................................................................................2
6.1 PISÓN Y PALUSTRE ...................................................................................................2
6.2 APARATO DE VICAT...................................................................................................3
6.3 MOLDE PARA CONSISTENCIA Y TIEMPO DE FRAGUADO....................................3
6.4 MEZCLADORA, RECIPIENTE DE MEZCLADO, PALETA Y RASPADOR ................3
6.5 PROBETAS GRADUADAS..........................................................................................3
6.6 PESAS Y ELEMENTOS DE PESAJE..........................................................................3
7. REACTIVOS Y MATERIALES .....................................................................................3
7.1 ARENA NORMALIZADA GRADADA ..........................................................................3
7.2 AGUA DE MEZCLADO ................................................................................................3
8. MUESTREO..................................................................................................................3
9. TEMPERATURA Y HUMEDAD....................................................................................3

4. NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 4088 (Primera actualización)
Página
10. PROCEDIMIENTO........................................................................................................4
10.1 PREPARACIÓN DEL MORTERO................................................................................4
10.2 ENSAYO DE CONSISTENCIA.....................................................................................4
10.3 ENSAYO PARA DETERMINAR EL TIEMPO DE FRAGUADO...................................4
10.4 PRECAUCIONES .........................................................................................................5
11. CÁLCULOS ..................................................................................................................5
12. INFORME......................................................................................................................5
13. PRECISIÓN Y SESGO .................................................................................................5
14. PALABRAS CLAVE.....................................................................................................6
DOCUMENTO DE REFERENCIA............................................................................................7

5. NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 4088 (Primera actualización)
1 de 7
CEMENTOS.
MÉTODO PARA DETERMINAR EL TIEMPO DE FRAGUADO
DE MORTEROS DE CEMENTO HIDRÁULICO MEDIANTE EL
APARATO DE VICAT MODIFICADO
1. OBJETO
1.1 Este método de ensayo es aplicable en la determinación del tiempo de fraguado de
morteros de cemento hidráulico, por medio del aparato de Vicat modificado.
1.2 Los valores se deben expresar de acuerdo con el Sistema Internacional de Unidades
(véase la NTC 1000 (ISO 1000).
1.3 Esta norma no pretende señalar todos los problemas de seguridad asociados con su uso.
Es responsabilidad del usuario establecer las prácticas de seguridad y salud y determinar la
aplicabilidad de las limitaciones reglamentarias. Las mezclas frescas de cemento hidráulico son
cáusticas y pueden causar irritaciones en la piel y tejidos, debido a exposición prolongada. Se
recomienda el uso de guantes, traje de protección y protección visual. En caso de exposición,
lavar la parte afecta con abundante agua. En el caso de los ojos, se deben lavar con agua limpia
por lo menos durante 15 min. Se debe evitar el contacto del cuerpo con el agua residual del
mortero, concreto, pasta o lechada. Retire el traje contaminado inmediatamente luego de la
exposición. En cualquier caso, se debe tener asistencia médica idónea.
2. REFERENCIAS NORMATIVAS
Los siguientes documentos normativos referenciados son indispensables para la aplicación de
este documento normativo. Para referencias fechadas, se aplica únicamente la edición citada.
Para referencias no fechadas, se aplica la última edición del documento normativo referenciado
(incluida cualquier corrección).
NTC 108, Cementos. Extracción de muestras y cantidad de ensayos para cemento hidráulico
(ASTM C183).
NTC 110, Método para determinar la consistencia normal del cemento hidráulico (ASTM C187).
NTC 112, Mezcla mecánica de pastas de cemento hidráulico y morteros de consistencia
plástica (ASTM C305).

6. NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 4088 (Primera actualización)
2
NTC 220, Determinación de la resistencia de morteros de cemento hidráulico usando cubos de
50 mm o 50,8 mm de lado. (ASTM C109).
NTC 3512, Cementos. Cuartos de mezclado, cámaras y cuartos húmedos y tanques para el
almacenamiento de agua, empleados en los ensayos de cementos hidráulicos y concretos.
(ASTM C511).
NTC 3937, Cementos. Arena normalizada para ensayos de cemento hidráulico (ASTM C778).
NTC 4073, Cementos. Masa de referencia y equipos para determinación de masa y volumen
usados en los ensayos físicos de cementos hidráulicos (ASTM C1005).
NTC 4578, Ingeniería civil y Arquitectura. Cementos. Cemento Hidráulico Expansivo (ASTM C845).
ASTM C219, Terminology Relating to Hydraulic Cement.
ASTM C670 Practice for Preparing Precision and Bias Statements for Test Methods for
Construction Materials
ASTM D1193, Specification for Reagent Water.
3. TERMINOLOGÍA
Los términos empleados en esta norma están definidos en la norma ASTM C219.
4. RESUMEN DEL MÉTODO DE ENSAYO
4.1 Se prepara un mortero con el cemento a ser ensayado, utilizando cantidades
especificadas de cemento y agua, y la cantidad necesaria de arena normalizada para obtener
la consistencia requerida, tal como se determina mediante una penetración especificada,
utilizando el émbolo del aparato de Vicat modificado. El mortero de consistencia apropiada se
ensaya entonces para determinar el tiempo de fraguado, utilizando la aguja del aparato de
Vicat modificado para determinar una penetración especificada. El tiempo requerido para
obtener la penetración especificada de la aguja del Vicat modificado, es el tiempo de fraguado.
5. IMPORTANCIA Y USO
5.1 El propósito de este método de ensayo es establecer si el cemento cumple o no con un
límite específico en el tiempo de fraguado. Particularmente aplicable en la determinación del
tiempo de fraguado de cementos expansivos (véase la NTC 4578).
6. APARATOS
6.1 PISÓN Y PALUSTRE
De acuerdo con los requisitos de la NTC 220.

7. NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 4088 (Primera actualización)
3
6.2 APARATO DE VICAT
De acuerdo con los requisitos de la NTC 110, con las siguientes modificaciones:
6.2.1 Para la determinación de la consistencia, el extremo del émbolo macizo del vástago
móvil debe ser de (17,5 ± 0,5) mm de diámetro, en lugar de 10 mm; y la masa total del vástago
móvil (incluyendo el émbolo macizo de 17,5 mm) debe ser de (400 ± 0,5) g.
6.2.2 Para la determinación del tiempo de fraguado, una aguja de acero inoxidable de
(2 ± 0,05) mm debe sustituir la aguja de 1 mm. La masa total del vástago móvil con la aguja de
2 mm, debe ser de (300 ± 0,5) g.
6.3 MOLDE PARA CONSISTENCIA Y TIEMPO DE FRAGUADO
Un anillo cilíndrico liso de bronce de (76 ± 0,5) mm de diámetro interior por (40 ± 1) mm de
altura, adherido a una placa plana no absorbente o un vaso cilíndrico liso de bronce con las
mismas dimensiones.
6.4 MEZCLADORA, RECIPIENTE DE MEZCLADO, PALETA Y RASPADOR
De acuerdo con los requisitos de la NTC 112.
6.5 PROBETAS GRADUADAS
De acuerdo con los requisitos de la NTC 4073.
6.6 PESAS Y ELEMENTOS DE PESAJE
De acuerdo con los requisitos de la NTC 4073.
7. REACTIVOS Y MATERIALES
7.1 ARENA NORMALIZADA GRADADA
De acuerdo con los requisitos de la NTC 3937.
7.2 AGUA DE MEZCLADO
El agua potable es satisfactoria para los ensayos de rutina. Para todos los ensayos de arbitraje
se debe utilizar agua Tipo III y Tipo IV, de acuerdo con los requisitos de la norma ASTM D1193.
8. MUESTREO
Cuando el ensayo hace parte de un ensayo de aceptación, tome la muestra de cemento de
acuerdo con la NTC 108.
9. TEMPERATURA Y HUMEDAD
9.1 La temperatura del cuarto, los materiales secos, la paleta, el recipiente de mezclado y
los moldes, se deben mantener entre (23 ± 4) °C.

8. NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 4088 (Primera actualización)
4
9.2 La temperatura del agua de mezclado, el cuarto húmedo o la cámara húmeda, deben
estar de (23 ± 2) °C.
9.3 La humedad relativa del laboratorio no debe ser menor del 50 %.
9.4 La cámara o el cuarto húmedo deben cumplir con los requisitos de la NTC 3512.
10. PROCEDIMIENTO
10.1 PREPARACIÓN DEL MORTERO
10.1.1 Se mezclan 750 g de cemento, 375 ml de agua, y la cantidad de arena gradada
requerida para dar la consistencia especificada en el numeral 10.2, siguiendo el procedimiento
de mezclado del mortero descrito en la NTC 112.
10.1.2 Después de completar el mezclado, se coloca una capa de mortero de
aproximadamente 20 mm de espesor en el molde y se compacta con el pisón. Se sostiene el
pisón con la cara de 25 mm paralela al radio del molde y se dan 14 golpes igualmente
espaciados alrededor del borde exterior del molde. Se aplican cuatro golpes suaves adicionales
al centro de la muestra con el eje longitudinal del pisón en el centro del molde, y se rota el
pisón 45° entre cada golpe. Se llena el molde con mortero y se apisona tal como se especificó
para la primera capa. Se retira el mortero sobrante para lograr una superficie plana, enrasando
por la parte superior del molde en dos operaciones. Primero, con el palustre sostenido en un
ángulo de aproximadamente 20°, se empieza en un lado del molde, 10 mm sobre el molde y se
termina cortando el mortero del borde superior del molde en el lado opuesto. Segundo, se
empieza con la dirección opuesta, se retira el mortero de la parte superior del molde pasando el
borde recto del palustre (sostenido perpendicularmente al molde) con un movimiento de sierra
a lo largo del borde superior del molde.
10.2 ENSAYO DE CONSISTENCIA
Se centra el mortero confinado en el molde bajo el vástago móvil del aparato de Vicat
modificado descrito en el numeral 6.2. Se coloca el émbolo en contacto con la superficie del
mortero y se aprieta el tornillo de ajuste. Se coloca el indicador móvil en la marca superior de
cero en la escala, o se toma una lectura inicial y se libera el vástago. Esta operación debe
tomar de 35 s a 50 s contados a partir del inicio del llenado del molde. El mortero tendrá la
consistencia deseada cuando el vástago haya penetrado (20 ± 4) mm, 30 s después de haber
sido liberado. Se debe cubrir el recipiente de mezclado que contiene el resto del mortero,
mientras se esté realizando el ensayo de consistencia. Se hacen morteros de prueba con
varios porcentajes de arena normalizada, hasta obtener la consistencia deseada.
10.3 ENSAYO PARA DETERMINAR EL TIEMPO DE FRAGUADO
Se mezcla el mortero restante en el recipiente a velocidad media (285 ± 10 ) r/min durante 30 s,
después de que se haya encontrado que el mortero tiene la consistencia apropiada. Luego de
finalizar el mezclado completo, se moldea la muestra de ensayo, tal como se especifica en el
numeral 10.1.2. Inmediatamente después del moldeado, se coloca la muestra de ensayo en la
cámara o cuarto húmedo, donde debe permanecer, excepto cuando se estén haciendo los
ensayos de penetración. Se deja la muestra de fraguado en la cámara o cuarto húmedo
durante 30 min, sin vibrarla. Entonces, utilizando el aparato de Vicat modificado, se coloca la
aguja en contacto con la superficie del mortero y se aprieta el tornillo de ajuste. Se coloca el
indicador móvil en la marca de cero en la escala, o se toma una lectura inicial. Se libera
rápidamente el vástago aflojando el tornillo de ajuste y se permite que la aguja repose por 30 s.

9. NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 4088 (Primera actualización)
5
Se determina la penetración de la aguja en este momento y cada 30 min de ahí en adelante
hasta que la penetración sea inferior a 40 mm. Se hacen ensayos de penetración cada 10 min,
hasta obtener una penetración de 10 mm o menos. No se debe efectuar ningún ensayo de
penetración a una distancia menor de 10 mm con relación a cualquier otro ensayo previo de
penetración, o al borde interior del molde. Se registran los resultados de todos los ensayos de
penetración y por interpolación se determina el momento en que se obtiene la penetración de
10 mm. La diferencia en minutos, entre el momento de contacto del cemento y el agua en el
procedimiento de mezclado del mortero, y el momento en que se obtenga una penetración de
10 mm, es el tiempo de fraguado inicial.
10.4 PRECAUCIONES
Todos los aparatos deben estar libres de vibración durante los ensayos de penetración. No se
debe aceitar el vástago macizo del aparato de Vicat en ningún momento, pero se deben
mantener éste y la guía de carga limpias en todo momento. Al comienzo de cada ensayo
diariamente se puede frotar una película de grafito seco sobre el vástago macizo.
11. CALCULOS
11.1 Calcule el tiempo de fraguado al minuto más cercano como se indica a continuación
( ) ⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
+−⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−
−
ACx
DC
AB
10
en donde
A = tiempo, en minutos, de la última penetración mayor a 10 mm,
B = tiempo, en minutos, de la primera penetración menor de 10 mm,
C = lectura de penetración en el tiempo A, y
D = lectura de penetración en el tiempo B
12. INFORME
12.1 El informe debe indicar el tiempo de fraguado en minutos, aproximando al minuto más
cercano.
13. PRECISIÓN Y SESGO
Los valores de precisión y sesgo que se presentan a continuación, son valores reportados por
la ASTM y se relacionan como referencia y a manera de información dado que corresponde a
condiciones de los Estados Unidos de América.
13.1 El margen de error normalizado para ensayos interlaboratorios es de 15,2 min. Por
consiguiente, los resultados de dos ensayos conducidos adecuadamente en dos laboratorios
diferentes sobre muestras del mismo cemento, no deben diferir en más de 43 min (véase la
Nota 1).
13.2 No se presenta información en cuanto al sesgo en el procedimiento de este método de
ensayo para medir el tiempo de fraguado, debido a que no hay disponible un material que
tenga un valor de referencia aceptado.

10. NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 4088 (Primera actualización)
6
NOTA 1 Estos números representan, respectivamente los límites 1s y d2s como se define en la ASTM C670.
14. PALABRAS CLAVE
Mortero de cemento hidráulico, tiempo de fraguado, aparato de Vicat, expansivo.

11. NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 4088 (Primera actualización)
7
DOCUMENTO DE REFERENCIA
ASTM INTERNATIONAL. Standard Test Method for Time of Setting of Hidraulic Cement Mortar
by Modified Vicat Needle. Philadelphia, 2005, 2 p. (ASTM C807).