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UNIVERSIDAD MARIANO GÁLVEZ DE GUATEMALA
FACULTAD DE INGENIERÍA, MATEMÁTICA Y CIENCIAS FÍSICAS
“Manual práctico de procedimiento para aplicación de la norma NTG-ASTM-C 136-06 análisis granulométrico de agregados finos y
gruesos”
WILSON FRANCISCO GÓMEZ MUÑOZ
Guatemala, Septiembre de 2011
UNIVERSIDAD MARIANO GÁLVEZ DE GUATEMALA
FACULTAD DE INGENIERÍA, MATEMÁTICA Y CIENCIAS FÍSICAS
“Manual práctico de procedimiento para aplicación de la norma
NTG-ASTM-C 136-06 análisis granulométrico de agregados finos y gruesos”
TRABAJO DE GRADUACIÒN PRESENTADO POR:
WILSON FRANCISCO GÓMEZ MUÑOZ
Previo a optar al Grado Académico de:
LICENCIADO EN INGENIERÍA INDUSTRIAL Y TÌTULO PROFESIONAL DE
INGENIERO INDUSTRIAL
Guatemala, Septiembre de 2011
AUTORIDADES Y TRIBUNAL QUE PRACTICÓ EL EXAMEN DE TESIS
DECANO DE LA FACULTAD: Ing. Rolando Estuardo Torres Salazar SECRETARIO ACADÉMICO: Ing. Mauricio García García
PRESIDENTE DEL TRIBUNAL EXAMINADOR: Ing. Francisco Javier Aguilar Caridi SECRETARIO: Ing. Luis Rodolfo Molina Bolaños
VOCAL: Ing. Juan Rolando Rosales Marroquin
iii
iv
Artículo 8o.: RESPONSABILIDAD
Solamente el autor es responsable de los conceptos expresados en el trabajo de tesis. Su aprobación en manera alguna implica responsabilidad para la Universidad.
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AGRADECIMIENTOS A:
Dios “Por guiar mi camino desde el cielo”
Mi Madre Natividad Muñoz por ser madre y padre, guiar mis pasos en la tierra, ser el pilar en mi vida y darme su apoyo incondicional. Así como tíos y primos.
Amigos Compañeros del Departamento Técnico por la ayudad brindada en la realización de los ensayos de Laboratorio.
Compañeros de universidad, por el apoyo brindado durante la carrera.
Universidad Mariano Gálvez de Guatemala Facultad de Ingeniería, Matemática y Ciencias Físicas
vi
.
ÍNDICE
INTRODUCCIÓN…………………………………………………………………….. 1 OBJETIVO……………………………………………………………………………. 2 Objetivos específicos……………………………………………………………….. 2
I. MANUAL PRÁCTICO DE PROCEDIMIENTO PARA LA APLICACIÓN DE LA NORMA NTG-ASTM C 136-06 ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO DE AGREGADOS FINOS Y GRUESOS….. 3
1.1 Antecedentes y conceptos………………………………………………………3 1.1.1 Explotación de Canteras para la obtención de los agregados gruesos y finos ……………………………………………………………………………….... 4 1.1.2 Máquinas de trituración……………………………………………………..... 4 1.1.3 Concreto………………………………………………………………..………. 4 1.1.4 Función de los agregados finos y gruesos……………………………......... 4 1.1.5 Función del cemento……………………………………………………….…. 4 1.1.6 Función del agua……………………………………………………………..…5 1.1.7 Función del aditivo químico………………………………………………….. 5 1.1.8 Relación Agua/Cemento……………………………………………………… 5 1.1.9 Análisis………………………………………………………………………..... 5 1.1.10 Granulometría………………………………………………………………… 6 1.1.11 Tamiz………………………………………………………………………….. 6 1.1.12 Cuarteadora…………………………………………………………………… 6
II. EJEMPLIFICACIÓN DE MAQUINARIA UTILIZADA PARA MODIFICAR EL TAMAÑO DE LOS AGREGADOS……………...……………………….………... 7 2.1 Tipos de maquinaria para trituración de materiales……………….………… 7 2.1.1 Molino de Bolas o cilindros………………………………………….……….. 7 2.1.2 Molino de Martillos…………………………………………………….…….… 7 2.1.3 Molino de Rodillo……………………………………………………………… 8 2.1.4 Triturador de Mandíbula……………………………………………….……... 9 2.2 Origen……………………………………………………………………….…….. 9 2.3 Ingreso del material a plantas de concreto premezclado……………….……9 III. APLICACIÓN Y ALCANCES DE UNA BUENA PRÁCTICA DE
LABORATORIO AL EJECUTAR ADECUADAMENTE LOS ANÁLISIS DE AGREGADOS………………………………………………………………………. 10 3.1 Área de aplicación o alcance de los procedimientos………………………..10 3.2 Responsabilidad del proceso…………………………………………………..10 3.3 Políticas o normas de aplicación………………………………………………10 3.4 Procedimiento o descripción de las operaciones…………………………… 11 3.4.1 Equipo requerido para los análisis…………………………………………. 11 3.4.2 Procedimiento según norma ASTM C 136………………………………... 12
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3.4.3 Ejecución de las pruebas……………………………………………………. 12 3.4.4 ¿Qué hacer cuando no se tiene cuarteadora?......................................... 13 3.5 Procedimiento para obtener el % de humedad de un agregado………….. 13 3.6 Lavado de Tamiz 200………………………………...………………………... 13 3.6.1 ¿Qué se hace luego del lavado de tamiz 200?....................................... 14 3.7 Procedimiento para obtener únicamente el contenido de tamiz 200 de un agregado………………….……………………………...……………….….. 14 3.8 Graduación de tamices……………….……………….…………….………. 15 3.9 Cálculo de módulo de finura (MF)………………………………………….. 15 3.9.1 Cálculo del MF para un agregado fino es de la siguiente manera……… 16 3.9.2 Cálculo del MF para un agregado grueso de 1 ½”……………………….. 16 3.9.3 Cálculo del MF para un agregado grueso de ¾ o de 1”…………………. 17 3.9.4 Cálculo del MF para un agregado grueso de 3/8”………………….…….. 17 3.10 Cálculo del peso unitario suelto húmedo (PUSH)…………….…………... 18 3.11 Cálculo de peso unitario compactado húmedo (PUCH)……….……….… 18 3.12 Materia Orgánica…….………………………………………………..…….… 19 3.13 Procedimiento para calcular la densidad del agregado fino…….……….. 19 3.14 Procedimiento para calcular la densidad del agregado grueso….……... 20 3.15 Cálculo de absorción en un agregado fino………….……….…….………. 20 3.16 Cálculo de absorción en un agregado grueso……………………………... 20 3.17 Cómo se deben presentar los resultados obtenidos en los análisis de agregados……………………………………………………………….……….. 21 IV. DIAGRAMA DE PROCESO……………………………….…………………. 22 4.1 Diagrama de proceso para un análisis parcial……………………………… 22 4.2 Diagrama de proceso para un análisis completo………………………..…. 23 4.3 Formularios sugeridos a utilizar para documentación de análisis de granulometría……………………………………………………….…………......... 24 4.3.1 Formato parcial para cálculos de granulometría……….……………….… 24 4.3.2 Formato final para reportar granulometrías……………………………..… 25 4.3.3 Resultado de un análisis final de agregado………….…………………... 26 4.3.4 Base de datos consolidados…………………………….……………….… 27 CONCLUSIONES……………………………………………….………………….. 28 RECOMENDACIONES………………………………………….……………….… 29 BIBLIOGRAFÍA………………………………………………………………….…. 30 ANEXOS…………………………………………………………………………….. 31 ANEXO 1 PRESENTACIÓN DE ANÁLISIS PUESTO EN PRÁCTICA
(ejemplo de un informe) ………………………………………………………….… 31
ANEXO 2 GLOSARIO……………………………………………………………… 41
ANEXO 3 NORMA ASTM C 136-06…………………………………………...…. 45
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INTRODUCCIÓN El presente trabajo de graduación corresponde a la creación de un manual práctico accesible, fácil de comprender y sencillo de seguir para cualquier persona que esté relacionada con el análisis de materiales (agregados gruesos y finos) para el cual se tomó como referencia la norma (NTG-ASTM-C 136-06, que está en revisión por COGUANOR (Comisión Guatemalteca de Normas) siendo esta, la traducción al español de la norma internacional ASTM C 136-6), ASTM (American Society For Testing And Materials). Dicho manual proporciona conceptos de ejecución de pruebas y metodologías que se deben realizar para la obtención de resultados que ayudaran a tomar decisiones para la utilización de los materiales que se están analizando.
El presente manual está conformado por seis capítulos. El primer capítulo
comprende aspectos de la justificación del tema a trabajar, haciéndonos referencia
a conceptos claves para la correcta implementación de la norma en mención.
En el segundo capítulo desarrolla el marco referencial del manual dando una
pequeña reseña de cómo es procesado el material, para poder obtener distintos
tamaños de piedras y arenas trituradas o de rio.
En el tercer capítulo presenta la aplicación y alcances de una buena práctica de
laboratorio al ejecutar adecuadamente los análisis de agregados.
El capítulo cuarto ejemplifica un diagrama de flujo del proceso los diferentes tipos
de formatos utilizados para la documentación de los datos obtenidos en la
ejecución de análisis.
1
OBJETIVO
Establecer un manual que estandarice los procedimientos para ejecución de
análisis a los agregados finos y gruesos que serán utilizados en concreto
premezclado.
Objetivos específicos
Identificar la norma internacional y nacional que rige los análisis para
granulometrías de agregados gruesos y finos.
Establecer procesos estándar para ejecución de análisis.
Establecer valores de aceptación para agregados gruesos y finos.
Identificar el equipo necesario para la ejecución de los diferentes análisis
granulométricos.
Describir la ejecución del proceso y cálculos para resultados de los análisis.
2
I. MANUAL PRÁCTICO DE PROCEDIMIENTO PARA LA APLICACIÓN DE LA NORMA NTG-ASTM-C 136-06 ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO DE AGREGADOS FINOS Y GRUESOS
Determinar un procedimiento estándar para que cualquier persona encargada de
analizar materia prima que será utilizada en diseños de mezclas de concreto
pueda ejecutar los procesos, según norma NTG-ASTM C 136-06, que permitirá
poder aplicar los criterios y cálculos en los análisis granulométricos tanto para
material fino como material grueso permitiendo hacer comparativos inter-
laboratorios y así poder minimizar posibles variaciones en los resultados finales.
1.1 Antecedentes y conceptos
Debido al incremento en la producción de concreto premezclado a nivel mundial y
en Guatemala no es la excepción, la demanda de materia prima ha aumentado y
es por ello que se deben utilizar materiales (agregados finos y gruesos) que
garanticen una buena calidad del producto; esto será logrado al estandarizar
criterios de aceptación de las características de los materiales que serán
utilizados en los diseños de las mezclas de concreto premezclado.
Estos criterios se encuentran en la norma NTG- ASTM C 136-06, no todas las personas
en Guatemala tienen acceso a estas normas por lo cual un manual práctico que les
indique los pasos para la ejecución de análisis y les enseñe los diferentes criterios de
aceptación será de mucha utilidad para cualquier persona que tenga que realizar dicho
trabajo.
Se identificó que son muy pocas las personas que tienen conocimiento sobre
estas normas y que ejecutan estas pruebas de análisis a los agregados a nivel
laboratorio, la mayoría de personas soló ejecutan las pruebas por costumbre pero
no pueden interpretar el resultado obtenido.
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4
1.1.1 Explotación de Canteras para la obtención de los agregados gruesos y
finos: las canteras son aquellas áreas de terreno con montañas que brindan
características de materiales aptos para su explotación, como por ejemplo
agregados de origen calizo y basáltico; estos materiales son extraídos por medio
de explosiones controladas o con la utilización de maquinaria especial
dependiendo la dureza del material.
El material que es extraído de canteras se denomina de caras fracturadas y el que
es extraído de ríos se denominan de canto rodado.
1.1.2 Máquinas de trituración:
Es maquinaria industrial que se encarga de reducir el tamaño de las piedras
extraídas de una cantera a un tamaño comercialmente vendidas, por ejemplo de
6”,3”,2” 1 ½” 1”, ¾” 3/8” y arena.
1.1.3 Concreto:
El concreto es una mezcla de materiales finos (arena, cemento y adiciones como
ceniza) y gruesos (piedra) con cemento, agua y aditivos químicos.
1.1.4 Función de los agregados finos y gruesos:
Los materiales finos y gruesos en conjunto ocupan de un 65 a un 75% del
volumen de la mezcla del concreto; es decir, estos generan el mayor volumen de
la mezcla e influyen directamente en el comportamiento de la mezcla y sus
reacciones.
1.1.5 Función del cemento:
El cemento es el material más esencial en el concreto puesto que este es el que
genera la adición de todos los materiales a la mezcla; es decir, este se convierte
en la pasta adherente de la mezcla.
5
1.1.6 Función del agua:
El agua en la mezcla se encarga de darle inicio a la hidratación del cemento
(proceso químico por contener cal y otros minerales), generando así que la mezcla
se humedezca y sea más fácil su homogenización, se debe tener cuidado con la
aplicación de la misma puesto que el agua en exceso contrarresta la resistencia
del concreto.
1.1.7 Función del aditivo químico:
Estos aditivos se encargan de minimizar la utilización de agua puesto que al
utilizar más agua se sacrifica la resistencia del concreto, porque a mayor relación
agua cemento menor resistencia.
1.1.8 Relación Agua/Cemento:
Se obtiene al dividir la cantidad de agua dentro de la cantidad de cemento, por
ejemplo una mezcla que tiene un contenido de 175 kilos de agua y 230 kilos de
cemento da como resultado una relación agua cemento de (175/230) = 0.76.
Teniendo claras las funciones y conceptos de los diferentes materiales utilizados
en la elaboración de concreto premezclado podemos entrar de lleno en los análisis
de los agregados finos y gruesos, es necesario hacer la observación que no se
entrara en detalle sobre los análisis que se le pueden practicar al cemento.
1.1.9 Análisis:
Es tomar una porción de una muestra obtenida de un lote en este caso de
agregados y verificar su limpieza, sanidad, resistencia, forma y tamaño de las
partículas, son importantes en cualquier tipo de agregado, este análisis se obtiene
en base a una granulometría.
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1.1.10 Granulometría:
Es determinar la graduación de un agregado según su tamaño utilizando tamices
de diferentes medidas y así poder obtener las mejores combinaciones en los
diseños de mezclas.
El tamaño máximo de los agregados es importante debido a su efecto en la
dosificación, trabajabilidad, economía, porosidad y contracción del concreto.
El análisis granulométrico de agregado fino y grueso se debe implementar según
Norma ASTM C 136.
1.1.11 Tamiz:
Recipiente con mallas o cribas con aberturas de determinado tamaño, el cual varía
dependiendo el agregado que se está analizando; estos deben cumplir con las
especificaciones de la norma E 11.
1.1.12 Cuarteadora:
Máquina que permite homogenizar adecuadamente agregados de hasta 2” por
medio de separación de paletas en su lado inferior, ver inciso 3.4.3 en la página 12
II. EJEMPLIFICACIÓN DE MAQUINARIA UTILIZADA PARA MODIFICAR EL TAMAÑO DE LOS AGREGADOS
2.1 Tipos de maquinaria para trituración de materiales:
Figura 1 Molino de bolas o cilindros
Fuente: http://es.scribd.com/doc/18463347/8-MOLIENDA
2.1.1 Molino de Bolas o cilindros: consiste en un cilindro de acero lleno hasta la
mitad con bolas o cilindros de acero y para ejercer su efecto reductor se le aplica
un lento movimiento rotacional. A bajas velocidades y con bolas pequeñas la
forma de reducir tamaño que predomina es la de cizalla (frotamiento) y al utilizar
bolas grandes el cilindro gira a altas velocidades la forma de reducir el volumen
que predomina es la del impacto.
Figura 2 Molino de martillos Fuente: http://es.scribd.com/doc/18463347/8-MOLIENDA
2.1.2 Molino de Martillos: es una cámara cilíndrica cubierta con una plancha
perforada de acero que en su interior tiene un rotor con una serie de
7
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vástagos pegados a su eje (martillos) que giran a gran velocidad. La fuerza
principalmente utilizada es la de impacto al ser golpeado e impulsado contra la
plancha de acero.
Figura 3 Molino de rodillo Fuente: http://es.scribd.com/doc/18463347/8-MOLIENDA
2.1.3 Molino de Rodillo: constituido por dos o más rodillos de acero paralelos
entre sí y girando concéntricos impulsando al alimento a pasar por el espacio entre
ellos. La principal fuerza ejercida es la de compresión.
Figura 4 Triturador de Mandibula Fuente: http://es.scribd.com/doc/18463347/8-MOLIENDA
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2.1.4 Triturador de Mandíbula: constituido por dos placas de acero donde una es
móvil y la otra fija. Se utiliza para la trituración de partículas de gran tamaño, a
tamaño mediano y fino. Trabaja con la compresión y la frotación.
2.2 Origen
Cuando las rocas son reducidas de tamaño y cumplen los requerimientos son
enviadas a los diferentes patios de agregados de la trituradora, ubicando bancos
(apilamiento de material en forma de montaña) de esta manera los agregados
quedan listos para el despacho a diferentes clientes según sea requerido el
tamaño.
Cuando la extracción es de rio el material es separado ya sea manualmente o con
maquinaria en dos tipos de tamaño piedra de canto rodado y arena de rio,
dependiendo el tamaño de piedra que se requiera a si serán las mallas que
utilizarán para poder obtener los diferentes tamaño para lograr lo solicitado por los
clientes. Al utilizar agregados de origen de ríos es necesario aumentar el consumo
de cemento puesto que por la poca adherencia por lo redondeado de sus caras
requieren mayor pasta cementante para poder pegar el agregado a la mezcla.
2.3 Ingreso del material a plantas de concreto premezclado
Según los requerimientos de los materiales para diferentes tipos de mezclas se
efectuaran los pedidos a la trituradora, previo al despacho por parte de las
trituradoras, estos materiales deberán ser analizados y verificado su calidad según
normas ASTM.
III. APLICACIÓN Y ALCANCES DE UNA BUENA PRÁCTICA DE LABORATORIO AL EJECUTAR ADECUADAMENTE LOS ANÁLISIS DE AGREGADOS
3.1 Área de aplicación o alcance de los procedimientos
El área de aplicación de este manual es dentro del departamento técnico, en el
área de análisis de agregados a cargo de investigación y desarrollo.
Los alcances de los procedimientos de este manual es mostrar una ruta a seguir y
lograr establecer dentro de la cultura organizacional del departamento los
lineamientos en el análisis de agregados, siendo estos estandarizados para su
fácil utilización y así poder generar información constante y confiable de los
materiales que se están utilizando.
3.2 Responsabilidad del proceso
Estos análisis son responsabilidad directa del analista de agregados en lo que a
ejecución se refiere, pero de igual manera tiene una gran responsabilidad el jefe o
supervisores de planta o región en lo que a seguimiento y envío de está
información se refiere, puesto que con la información, el área técnica se encarga
de optimizar las formulas.
3.3 Políticas o normas de aplicación
Estos análisis deberán ser elaborados continuamente puesto que los bancos de
materiales tienen movimiento constante; al tener toda la información requerida
deberá ser enviada al departamento técnico para su análisis correspondiente.
10
11
3.4 Procedimiento o descripción de las operaciones
3.4.1 Equipo requerido para los análisis
Tabla No.1 Equipo requerido para análisis
Fuente: http//www.utpl.edu.ec/aci, elaboración propia
12
3.4.2 Procedimiento según norma ASTM C 136
Tabla No.2 Tamaño de muestra según tamaño máximo de agregado
Fuente: http//www.utpl.edu.ec/aci , elaboración propia
3.4.3 Ejecución de las pruebas Al tener una muestra representativa de un banco de agregados, se debe proceder
a homogenizar la muestra; para ello se utiliza una cuarteadora que tenga paletas
metálicas para poder ir cambiando el espacio a través del cual pasará el
agregado. Estos espacios deberán ser acondicionados de la siguiente manera:
Agregado de 1 ½” cada juego de paletas por lado deberá tener 5 paletas, para
agregado de ¾” o de 1” colocar juegos de 3 paletas, para agregados de 3/8”
juegos de 2 paletas y para arena de 2 a 1 paleta, el material caerá en dos
depósitos de los cuales se desecha uno y se sigue el procedimiento con el otro
depósito, y así sucesivamente hasta obtener la cantidad necesaria para la
ejecución del análisis.
13
3.4.4 ¿Qué hacer cuando no se tiene cuarteadora?
Se puede utilizar un plástico grande en el cual se pueda depositar todo el
agregado y hacer una rueda, partirla en cuatro partes e ir desechando por partes;
es decir, se eliminan las partes contrarias, y luego se procede a mezclar
nuevamente con el plástico, y se hace el mismo proceso hasta alcanzar el tamaño
de la muestra requerida.
3.5 Procedimiento para obtener el % de humedad de un agregado
Al tener la cantidad de muestra que se requiere se procede a obtener el % de
humedad de la muestra, esto se realiza pesando la muestra en estado húmedo o
normal y tomando nota de este dato, se coloca a secar en el horno a temperatura
constante; cuando está seca y fría se calcula el % de humedad, por ejemplo 1200
g peso en estado húmedo y 1100 g seco, da 100 g de diferencia y está diferencia
se divide dentro del peso seco y el resultado se multiplica por cien y ya se tiene el
% de humedad, que en este caso sería de 9.09% de humedad.
Este cálculo es útil para poder hacer correcciones en el sistema y eliminar de la
formula el agua que contiene el agregado, puesto que al no eliminar este
porcentaje se está incrementando la cantidad de agua en la mezcla y la reacción
que se tendría serían menores resistencias.
3.6 Lavado de Tamiz 200
Cuando ya está calculado el % de humedad se anota en el formato de registro y
se procede a lavar el agregado utilizando el tamiz 200 para recibir el agua del
material que se está lavando, puesto que lo que pasa del tamiz 200 es lo que se
toma como el fondo y al terminar la granulometría lo que retuvo el fondo se coloca
como el dato del T.200.
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3.6.1 ¿Qué se hace luego del lavado de tamiz 200?
Después de lavar la muestra se coloca lo que retuvo el tamiz 200 junto con toda la
muestra lavada y se pone a secar nuevamente, cuando ya está seca y fría se
procede a llenar los tamices, los que deberán llevar un orden ascendente (de
mayor a menor) y dependerá del tipo del agregado, si es fino o grueso, para
colocar la graduación de los tamices.
3.7 Procedimiento para obtener únicamente el contenido de tamiz 200 de un
agregado
El tamiz 200 sirve para ver que tanto polvo o limos contiene un agregado. Cuando
soló se requiere el dato del % de tamiz 200 se procede de la siguiente manera.
Ejemplo:
Muestra 1,000 g en estado húmedo,
980 g en estado seco y 970 g lavado y secado. Para obtener el % de T.200 se
procede de la siguiente forma.
T.200 = 980-970 = 10/980 *100 = 1.02%
Cuando el T.200 es muy alto la mezcla demandara más agua y por lo tanto
tendremos menos resistencia o revenimientos que no son los deseado, es decir
concretos más duros.
Para efectos de control el % de T.200 de un material no deberá exceder de un
12% como máximo según norma ASTM C 117
15
3.8 Graduación de tamices
Tabla No.3 Graduación de tamices
Fuente: Norma NTG-ASTMC136, elaboración propia
3.9 Cálculo de módulo de finura (MF) Este dato indica que tan grueso o fino es un material. Por ejemplo, un MF de 3.20
indica que es muy grueso y por lo tanto se debe usar más porcentaje de finos para
evitar problemas de bombeo, este valor para efectos de control debe estar entre
2.3 a 3.1 según norma ASTM C 33. Si se tiene un MF de 2.60 esto indica que es
más fino y se puede usar menos cantidad de finos.
16 3.9.1 Cálculo del MF para un agregado fino es de la siguiente manera
Tabla No.4 Cálculo del MF para agregados finos
Fuente: Norma NTG-ASTMC136, elaboración propia
3.9.2 Cálculo del MF para un agregado grueso de 1 ½”
Tabla No.5 Cálculo del MF para agregados gruesos Fuente: Norma NTG-ASTMC136, elaboración propia
17 3.9.3 Cálculo del MF para un agregado grueso de ¾ o de 1”
Tabla No.6 Cálculo del MF para agregados gruesos Fuente: Norma NTG-ASTMC136, elaboración propia
3.9.4 Cálculo del MF para un agregado grueso de 3/8”
Tabla No.7 Cálculo del MF para agregados gruesos Fuente: Norma NTG-ASTMC136, elaboración propia
18 3.10 Cálculo del peso unitario suelto húmedo (PUSH) Cuando es piedra de 2” a 1 ½” se utiliza un recipiente con un volumen de 11 o de
14 litros, y cuando el agregado es de 1” para abajo se puede utilizar un recipiente
con volumen de 6 a 7 litros.
Se llena en una sola capa procurando dejar caer de una misma altura todo el
agregado a modo de desbordarlo y luego se procede a rasarlo o nivelarlo, no se
tiene que golpear ni apisonar; esto se debe repetir mínimo 5 veces para poder
obtener un promedio, y cuando es agregado grueso se deberá tratar de llenar
todos los espacios vacíos a modo de que no queden partes con vacíos.
El PUSH se utiliza para poder calcular un área física en la cual se va almacenar
este material, por ejemplo un metro cúbico pesa 1100 a 1400 kilos y ya con este
dato se puede cubicar el área donde se va a almacenar el material.
3.11 Cálculo de peso unitario compactado húmedo (PUCH)
Cuando es piedra de 2” a 1 ½” se utiliza una recipiente de 11 o de 14 litros, y
cuando el agregado es de 1” para abajo se puede utilizar un recipiente de 6 a 7
litros.
Se llena en tres capas iguales, cada capa será apisonada 25 veces distribuidos
alrededor del recipiente, y por último se procede a rasarlo o nivelarlo; se debe
repetir mínimo 5 veces para poder obtener un promedio, y cuando es agregado
grueso se deberá tratar de llenar todos los espacios vacíos a modo de que no
queden partes con vacíos.
El PUCH se utiliza para la compra de material o cálculo de un volumen en un
diseño, por ejemplo se tiene un banco de material almacenado al sacar un peso
compactado nos indica que volumen se tiene, es decir se tiene un agregado
grueso el volumen que se toma en está ocasión es de 0.70 lb/pie,
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este valor puede cambiar según se requiera, se multiplica por el PUCH y da como
resultado los kilos por cada metro cúbico que se va a diseñar.
3.12 Materia Orgánica
Este análisis es realizado únicamente a las arenas de río, puesto que se ven
expuestas a contaminación por desechos orgánicos.
Este valor no tiene que ser mayor al No. 3 según ASTM C 40.
Este ensayo consta de colocar una cantidad pequeña (un aproximado de 300 a
400 g) de material en estado seco saturado en un frasco que contenga una
solución de soda cáustica diluida al 70%, se agita durante 2 minutos y se deja
reposar un mínimo de 24 horas, después de este tiempo se procede a la medición
del color el cual se tiene que comparar contra un colorímetro que tiene escala del
1 al 5 con diferentes tonos de colores, no deberá de pasar del color que se
encuentra en el No.3.
3.13 Procedimiento para calcular la densidad del agregado fino
Para obtener la densidad se debe dejar la muestra de agregado arena sumergida
totalmente en agua mínimo 24 hrs, luego de pasado este tiempo se procede a
secar la muestra, para secar la arena se puede utilizar un ventilador (estar
pendiente del secado), la arena tiene que dar punto de seca saturada, esto se
puede comprobar por medio de un cono pequeño el cual se llena en una sola capa
y se apisona 25 veces; si la arena queda toda comprimida y no se desborona
todavía está húmeda pero si se desborona formando una peña pequeña se puede
decir que ya dio punto (colocarla dentro de una bolsa plástica para que no se
sigua secando de más) y se puede proseguir con el ensayo. Pesar una porción
pequeña de arena (300 a 400 g), esto será nuestra masa y luego pesar un balón
de vidrio con agua para obtener su peso total (peso del balón de vidrio más el
agua); luego se le debe sacar una parte de agua introducir la arena utilizando un
embudo luego agitar a modo que todo el material quede cubierto de agua que no
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quede ninguna burbuja atrapada, nivelar el menisco con la marca del balón y
pesarlo sin tapa.
Peso del agregado 323 g (masa)
Peso del balón + agua = 981.6 g
Peso del balón + agua + agregado = 855.4
Restamos 981.6-855.4 = 126.2 esto será nuestro volumen
Densidad = M/V = 323/126.2 =2.56
3.14 Procedimiento para calcular la densidad del agregado grueso
Para obtener la densidad se debe dejar la muestra de piedra sumergida totalmente
en agua mínimo 24 hrs luego de pasado este tiempo se procede a secar la
muestra, para secar la piedra se puede utilizar una toalla o paño, proseguir con el
ensayo, se pesa cierta cantidad que va a conformar nuestra masa y se procede de
la misma manera que con la arena soló que para la piedra se debe utilizar una
probeta de vidrio para tener una mayor exactitud.
3.15 Cálculo de absorción en un agregado fino
La absorción se calcula poniendo a secar (en el horno o estufa) de 3 a 5 muestras
de la arena que ya dio punto de seca saturada, se toma el peso inicial y luego se
pesa seca y fría, la diferencia se divide dentro del peso seco luego se multiplica
por 100 y se obtiene el valor de la absorción.
3.16 Cálculo de absorción en un agregado grueso
La absorción se calcula poniendo a secar (en el horno o estufa) de 3 a 5 muestras
de la piedra que ya fue secada con una toalla o paño. Se toma el peso inicial y
luego se pesa seca y fría, la diferencia se divide dentro del peso seco luego se
multiplica por 100 y se obtiene el valor de la absorción.
21
3.17 Cómo se deben presentar los resultados obtenidos en los análisis de
agregados
El reporte de un análisis granulométrico ya sea de piedra o de arena debe
contener la información de los % que pasan del material en los diferentes tamices,
% de absorción, densidad, PUSH, PUCH, % humedad, T.200 y otros datos que
identifiquen la procedencia de la muestran:
IV. DIAGRAMA DE PROCESO 4.1 Diagrama de proceso para un análisis parcial
Figura 5: ejemplificación de un Diagrama de ejecución de análisis parcial, elaboración propia
22
23 4.2 Diagrama de proceso para un análisis completo
24
Figura 5: ejemplificación de un Diagrama de ejecución de análisis completo
Fuente: elaboración propia
4.3 Formularios sugeridos a utilizar para documentación de análisis de granulometría 4.3.1 Formato parcial para cálculos de granulometría¡Error!
Tabla No.8 Formato parcial para cálculos de granulometría
Fuente: elaboración propia
25
4.3.2 Formato final para reportar granulometrías
Tabla No.9 Formato para reporte de granulometrías
Fuente: elaboración propia
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4.3.3 Resultado de un análisis final de agregado
Tabla No.10 Formato para documentar análisis finales de granulometrías Fuente: elaboración propia
Nota: Cuando la curva tiende hacia el lado de arriba muestra que es un agregado fino y cuando la tendencia es hacia abajo indica que es un material grueso.
CONCLUSIONES
Todo material que será utilizado en mezcla de concreto debe ser analizado
y en base a sus resultados se tomara la decisión si puede ser o no utilizado.
Según planes de calidad se deben establecer ciertos rangos para poder
tener margen en la aceptación de la materia prima.
Un material con mucho módulo de finura demanda mayor cantidad de agua.
Al tener los datos granulométricos de los agregados es recomendable
establecer la proporción de los agregados tanto en porcentaje de grueso
como de finos para que se obtenga una mezcla homogénea y bombeable.
Los agregados de fuente de extracción de ríos demandaran más cantidad
de cemento para una mejor adición de la pasta a los agregados de canto
rodado.
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RECOMENDACIONES
Establecer un parámetro para aceptación de agregados basados en la
norma.
Ejecutar un plan de muestreo diario en base al ingreso de los diferentes
tipos de material a la planta de concreto premezclado.
Tener técnicos certificados en análisis de agregados.
Realizar pruebas de laboratorio para evaluar la evolución de resistencias al
utilizar algún tipo de agregado nuevo que no se tenga un adecuado
historial.
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BIBLIOGRAFÍA
NORMAS INTERNACIONALES
1. ASTM C 136.
2. RESUMEN NORMA ASTM D 75.
3. RESUMEN NORMA ASTM C 33
Consultas electrónicas:
http://es.scribd.com/doc/18463347/8-MOLIENDA (Con acceso 15 de mayo de 2011)
http://www.concrete.org/members/freedownloads.asp (Con acceso 16 de mayo de 2011)
http//www.utpl.edu.ec/aci
(Con acceso 16 de mayo de 2011)
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ANEXOS ANEXO 1
PRESENTACIÓN DE ANÁLISIS PUESTO EN PRÁCTICA (ejemplo de un informe)
Informe presentado por ___________ cargo _________
Fecha ___________ Cuadro resumen de fórmulas utilizadas en el proyecto y evolución de resistencia de las mismas:
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Datos Promedios de los resultados de las pruebas en planta
Datos Promedios de los resultados de las pruebas en obra
El concreto de 30 a 40 minutos pierde en promedio una pulgada y sube 1.1° en el tiempo de traslado. Temperaturas promedio de los materiales en planta:
Temperatura promedio de las pipas de cemento:
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Análisis de agregados en planta: En base a los análisis de agregados y visualmente se puede notar que el agregado grueso de 1 ½ y de 1” tienen mucha contaminación de finos, esto demanda más agua y vuelve la mezcla más pastosa se le puede incrementar más contenido de piedra y disminuir el consumo de arena, esto reduciría un poco la temperatura del concreto puesto que la arena es el material que está más caliente, al agregar más piedra se puede minimizar el consumo de agua por lo tanto optimizar la relación agua cemento y generar una baja en el consumo de cemento lo cual también contribuiría a bajar calor de hidratación de la mezcla
Colocar el nombre del proveedor que brinda los materiales
Nombre de la planta de producción del
concreto.
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Fotos del proyecto:
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36
Según se monitoreo el agua de la pila de curado en las madrugadas está en 29.6 grados cuando lo recomendado según norma es de 23 +- 2 grados ya se les solicito la colocación de un techo para esta pila.
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38
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El agua bajo a 20° y 21° lo cual está dentro del rango que establece la norma ASTM C 31
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GRAFICA FULLER
Nos da un ejemplo de cuál es la tendencia de la curva resultante de la combinación de los materiales.
ANEXO 2
GLOSARIO
A Agregado: En términos de concreto el agregado es el material que agrega la mayor cantidad de volumen a la mezcla de concreto este puede ser agregado fino (arena) y agregado grueso (piedras). Análisis:
Un análisis en sentido amplio es una descomposición de un todo en partes para poder estudiar su estructura, sistemas operativos o funciones. etc.
Arena:
La arena es un conjunto de partículas de rocas disgregadas. En geología se denomina arena al material compuesto de partículas cuyo tamaño varía entre 0,063 y 2 mm. Una partícula individual dentro de este rango es llamada grano de arena. Una roca consolidada y compuesta por estas partículas se denomina arenisca. Las partículas por debajo de los 0,063 mm y hasta 0,004 mm se denominan limo, y por arriba de la medida del grano de arena y hasta los 64 mm se denominan grava.
B Bache practico: Este es el tamaño de un metro cúbico convertido a una fracción de metro cúbico por ejemplo 0.04 de metro cúbico.
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C Caliza: La caliza es una roca sedimentaria compuesta por carbonato de calcio (CaCO3), generalmente calcita. También puede contener pequeñas cantidades de minerales como arcilla, hematita, siderita, cuarzo. Concreto:
en algunos países de Iberoamérica, es el material resultante de la mezcla de cemento (u otro conglomerante) con áridos (grava, gravilla y arena) y agua. La mezcla de cemento con arena y agua se denomina mortero.
Cuarteadora: Máquina que contiene separaciones por paletas metálicas rectangulares y consta de dos compartimientos para recibir el agregado que se está cuarteando, reduciendo de tamaño la muestra. D Diseño de mezcla: Es la distribución teórica de la proporción de agregados finos y gruesos que lleva una mezcla, contenido de cemento, agua y aditivos, especificaciones técnicas del producto. E Ejecución de prueba: Inicio del proceso de análisis y ejecución de los procesos establecidos.
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G Granulometría: Se denomina clasificación granulométrica o granulometría, a la medición y gradación que se lleva a cabo de los granos de una formación sedimentaria, de los materiales sedimentarios, así como de los suelos, con fines de análisis, tanto de su origen como de sus propiedades mecánicas, y el cálculo de la abundancia de los correspondientes a cada uno de los tamaños previstos por una escala granulométrica.
H Horno: Un horno es un dispositivo que genera calor y que lo mantiene dentro de un compartimento cerrado. Se utiliza tanto en la cocina para cocinar, calentar o secar alimentos, como en la industria. La energía calorífica utilizada para alimentar un horno puede obtenerse directamente por combustión (leña, gas u otro combustible), radiación (luz solar), o indirectamente por medio de electricidad (horno eléctrico). M Materia orgánica: Contaminación de la arena de río por jabón y otras sustancias orgánicas que contenga el agua que fluye a través del río. Mezcla: La mezcla de concreto es una unión de agregados finos, gruesos, pasta cementante y aditivos que al endurecer forman el concreto (piedra solidad). P Peso Unitario: Es el peso total de la mezcla de concreto incluye todos sus materiales entre más peso mayor resistencia.
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R Relación agua cemento (W/C): Se obtiene al dividir la cantidad de agua que contiene una mezcla dentro de la cantidad de cemento, entre más agua mayor relación agua cemento y por lo tanto menos resistencia. S Slump (revenimiento): Indica que tan trabajable es una mezcla, se mide con el cono de Abrams, este es un molde metálico.
T Tamiz: Un tamiz es simplemente una malla de filamentos que se entrecruzan dejando unos vacíos cuadrados. Es importante que esos cuadrados tengan todos el mismo tamaño, ya que éste determinará el tamaño de lo que va a atravesar estos espacios, también conocido como "luz de malla".
Anexo 3
Norma ASTM C 136
Método Estándar de Ensayo para Análisis por Malla de Agregados Grueso y fino Esta norma se publica bajo la designación fija C 403/C 403 M; el número que inmediato sigue la designación indica el año de la
adopción original o, en caso de revisión, el año de la última revisión. Un número en paréntesis indica el año de la última aprobación. Un índice superior épsilon (Є) indica un cambio editorial desde la última revisión o re aprobación.
1. Alcance 1.1 Este método de ensayo cubre la determinación de la distribución del tamaño de las partículas del agregado grueso y fino mediante tamizado. 1.2 Algunas especificaciones para agregados las cuales hacen referencias a este método contienen requisitos de graduación que incluyen ambas fracciones gruesa y fina. Se han incluido instrucciones para análisis por malla de tales agregados. 1.3 Los valores expresados en unidades SI serán considerados como los estándares. Los valores en paréntesis son proporcionados para propósitos de información solamente. La especificación E 11 designa el tamaño de marcos de malla con unidades en pulgadas como estándar, pero en este método de ensayo el tamaño del marco es designado en unidades. Si exactamente equivalentes a las unidades en pulgadas. 1.4 Este estándar no pretende dirigirse a todos los problemas de seguridad, si hay alguno, asociado con su uso. Es responsabilidad del usuario de este estándar establecer la seguridad apropiada y practicas saludables y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras previas a su uso. 2. Documentos de Referencia 2.1 Estándares ASTM: C 117 Método de Ensayo para Material mas fino que la Malla No. 200 (75 µm) en Agregado Mineral por Lavado. C 125 Terminología Relativa a Concreto y Agregados para Concreto C 670 Práctica para Preparación de las Declaraciones Precisión y Tendencia para Métodos de ensayo en Materiales de construcción. C 702 Práctica para Reducir Muestras de Agregado a Tamaños de Ensayo D 75 Práctica para Muestreo de Agregados E 11 Especificación para Tejidos de Alambre y Malla para Propósitos de Ensayo 2.2 Estándar AASHTO: AASHTO T 27 Analizas por Malla de Agregados Grueso y fino. 3. Terminología: 3.1 Definiciones – Para definición de los términos usados en este estándar, refiérase a Terminología C 125. 4. Resumen de Métodos de Ensayo 4.1 una muestra de agregado seco de masa conocida es separada a través de una serie de
mallas de aberturas progresivamente menor par la determinación de los tamaños de las partículas. 5. Significado y Uso 5.1 Este método de ensayo es usado primeramente para determinar la graduación de materiales propuestos para usarse como agregados siendo usados como agregados. Los resultados son usados para determinar el cumplimiento de la distribución del tamaño de las partículas con los requerimientos especificados aplicables y para proporcionar información necesaria en el control de la producción de varios productos agregados y mezclas conteniendo agregados. La información también puede ser usada en el desarrollo emparentado respecto a la porosidad y empaque. 5.2 La determinación de la exactitud del material fino que la malla de 75µm (No.200) no puede ser efectuado solo por el uso de este método. El método de Ensayo C 117 para material más fino que la malla 75 µm por lavado, puede ser empleado.
6.1 Recipientes para Especímenes de Mortero Balanzas – Las balanzas y básculas usadas en el ensayo de agregados gruesos y finos deben ser legibles y exactas como sigue: 6.1.1 Para el agregado fino, legible a 0.1 g y exactitud de 0.1 g ó 0.1% de la carga de prueba, la que sea mayor, en cualquier punto dentro del rango de uso. 6.1.2 Para agregado grueso, o mezclas de agregado grueso o fino, será legible y exacta en 0.5 g ó 0.1 % de la carga de prueba, la que sea mayor, en cualquier punto dentro del rango de uso. 6.2 Malla – El tejido de la malla deberá estar montado en marcos construidos sólidos de tal manera que prevengan la pérdida de material durante el tamizado. El tejido de la malla y el marco de la malla estándar estarán conforme a los requerimientos de la Especificación E 11. En mallas no estándar los marcos estarán conforme a los requerimientos de la Especificación E 11 como aplicables. NOTA 1 –Es recomendable que las mallas montadas en
marcos mas grandes que los estándar de 203.2 mm (8pulg.) de diámetro, sean usados para ensayar agregado grueso para reducir la posibilidad de sobrecargar las mallas Ver sección 8.3.
6.3 Agitador de Mallas Mecánico – Un dispositivo tamizador mecánico, si es usado, deberá crear movimientos de las mallas para causar que las partículas salten, voltee, o de otra manera como para presentar diferentes orientaciones a las superficie de la malla. La acción del tamizado será tal como el criterio para la suficiencia del tamizado descrita en 8.4 se encuentre en un periodo razonable de tiempo.
NOTA 2 –El uso de un agitador mecánico de mallas es
recomendado cuando el tamaño de la muestra es de 20 Kg o mayor, y puede ser usado para muestras menores, incluyendo agregado fino. Un tiempo excesivo (más de 10 minutos aproximadamente) para conseguir un tamizado adecuado puede resultar en una degradación de la muestra. El mismo agitador mecánico de mallas puede no ser práctico para todos los tamaños de muestras, desde que un área de tamizado grande necesaria para un tamizado práctico de un probable agregado grueso con tamaño nominal grande puede resultar en pérdida de una porción de la muestra si es usada para una
muestra pequeña de agregado grueso o fino. 6.4 Horno –Un horno de tamaño apropiado capaz de mantener una temperatura uniforme de 110 ± 5° C (230 ± 9° F). 7. Muestreo 7.1 Muestree el agregado de acuerdo con la Práctica de D 75. El tamaño de la muestra de campo debe ser la cantidad mostrada en la Práctica D 75 o 4 veces la cantidad requerida en 7.4 y 7.5 (excepto como se modifica en 7.6) cualquiera que sea mayor. 7.2 Mezcle completamente la muestra y redúzcala a una cantidad compatible con el ensayo usando los procedimientos aplicables descritos en la Práctica C 702. La muestra para ensayo deberá ser aproximadamente la cantidad deseada cuando seque y debe ser el resultado final de la reducción. La reducción a una cantidad predeterminada exacta no será permitida. NOTA 3 –Cuando el análisis por malla incluyendo la determinación del material más fino que la malla de 75
la muestra puede ser reducida en el campo para evitar el transporte de cantidades excesivas de material extra al laboratorio. 7.3 Agregado Fino – El tamaño de la muestra de ensayo, después de secado, será de 300 g. mínimo. 7.4 Agregado Grueso –El tamaño de la muestra de ensayo de agregado grueso será conforme con lo siguiente:
Tamaño Máximo Nominal Aberturas cuadradas, mm (pulg.)
Tamaño de la muestra de ensayo Mínimo, Kg. (lb)
9.5 (3/8) 1 (2) 12.5 (1/2) 2 (4) 19.0 (3/4) 5 (11) 25.0 (1) 10 (22) 37.5 (1 ½) 15 (33)
50 (2) 20 (44) 63(2 ½) 35 (77) 75 (3) 60 (130) 90 (3 ½) 100 (220) 100 (4) 150 (330) 125 (5) 300 (660)
7.5 Mezclas de Agregado Grueso y fino – El tamaño de la muestra de ensayo de mezclas de agregado grueso y fino será el mismo que para agregado grueso en 7.4. 7.6 Muestras de agregado grueso de tamaño grande – El tamaño de la muestra requerida para agregado con 50 mm de tamaño máximo nominal o mayor es tal como para prevenir una reducción conveniente de la muestra y ensayarla como una unidad excepto con partidores mecánicos grandes y agitadores de mallas. Como una opción cuando cada equipo no esta disponible, en lugar de combinar y mezclar las porciones de muestra y entonces reducir la muestra de campo a tamaño de ensayo, dirigiendo el análisis por malla en un número aproximadamente igual de porciones de muestra tal como el total de la masa ensayad conforme a los requisitos de 7.4 7.7 En el caso que la cantidad de material más fino que la malla de 75 µm (No. 200) es determinar por el Método de Ensayo C 117, proceda como sigue: 7.7.1 Para agregados con un tamaño máximo nominal de 12.5 mm (1/2 pulg.) o menos, use la misma muestra de ensayo para probar por el Método de Ensayo C 117 y este método. Primero ensaye la muestra de acuerdo con el Método de Ensayo C 117 al final de la operación de secado, cuando seque, tamice la muestra como se estipula en 8.2 – 8.7 de este método. 7.7.2 Para agregados con un tamaño máximo nominal mayor que 12.5 mm (1/2 pulg.) quede se usada una muestra de ensayo simple como se describe en 7.7.1 o pueden ser usadas muestras de ensayo separadas para el Método de Ensayo C 117 y este método. 7.7.3 Donde las especificaciones requieren la determinación de la cantidad total de material fino que la malla de 75 µm por lavado y tamizado seco, use el procedimiento descrito en 7.7.1. 8. Procedimientos 8.1 Seque la muestra a masa constante a una temperatura de 110 ± 5° C (230 ± 9° F). NOTA 3 –Para propósitos de control, particularmente donde resultados rápidos son deseados, generalmente no es necesario secar el agregado grueso para el ensayo de análisis por malla. El nominal sea menor que 12.5 mm (1/2 pulg); (2) el agregado grueso contenga apreciable material más fino que la malla de 4.75 mm (No.4); o (3) el agregado grueso es altamente absorbente (agregado de peso ligero, por ejemplo). También las muestras pueden se secadas a altas temperaturas asociadas con el uso de platos caliente sin afectar resultados, produciendo escapes de vapor sin generar presión suficiente para fractura las partículas, y temperatura no tan grandes como para causar fracturas químicas del agregado.
8.2 Selecciones las mallas con aberturas adecuadas para proveer la información Requerida por la especificación cubriendo el material a ser ensayado. Use mallas adicionales como se desee o sea necesario para proporcionar otra información, tal como modulo de finura, o para regular la cantidad de material en una malla. Se coloca las mallas en orden decreciente de tamaño de abertura de arriba abajo y colocando la muestra en la malla superior. Se agitan las mallas manualmente o mediante un aparato mecánico por un período suficiente, establecedlo por pruebas o controlado por medición en la muestra de ensayo actual, Tabla 1. Cantidad Máxima Admisible de material Retenido en una Malla Kg. Tamaño de abertura de Malla, mm
Dimensiones Nominales de la Malla
203.2 mm
254 mm
304.8 mm 350x350mm 372 x 580 mm
Area de Tamizado, m² 0.0285 0.0457 0.0670 0.1225 0.2158 125 C C C C 67.4 100 C C C 30.6 53.9 90 C C 15.1 27.6 48.5 75 C 8.6 12.6 23.0 40.5 63 C 7.2 10.6 19.3 34.0 50 3.6 5.7 8.4 15.3 27.0 37.5 2.7 4.3 6.3 11.5 20.2 25.0 1.8 2.9 4.2 7.7 13.5 19.0 1.4 2.2 3.2 5.8 10.2 12.5 0.89 1.4 2.1 3.8 6.7 9.5 0.67 1.1 1.6 2.9 5.1 4.75 0.33 0.54 0.80 1.5 2.6
para reunir los criterios para adecuación o tamizado descrito en 8.4. 8.3 El límite en la cantidad de material en una malla dada es tal que todas las partículas tengan oportunidad de alcanzar las aberturas de la malla un numero de 4.75mm durante la operación de tamizado. Para mallas con aberturas menores de 4.75 mm (No.4) la cantidad requerida en alguna malla al completar la operación de tamizado no deberá exceder 7Kg./m² de área superficial de la malla (Nota 5). Para mallas con aberturas de 4.75mm (No4) y mayores, la cantidad retenida en Kg. no debe exceder el producto de 2.5x (abertura de la malla, mm)x(área efectiva de la malla m²). Esta cantidad es mostrada en la Tabla 1 para cinco dimensiones de marco de malla de uso corriente. En ningún caso la cantidad retenida será tan grande como para causar deformación permanente en el tejido de la malla. 8.3.1 Prevenga una sobrecarga de material en una malla individual por uno de los siguientes métodos: 8.3.1.1 Inserte una malla adicional con tamaño de abertura intermedia entre la malla que puede ser
sobrecargada y la malla inmediatamente encima de esa malla en el conjunto original de mallas. 8.3.1.2 Parta la muestra en dos o más porciones, tamizando cada porción individualmente. Combine las masas de algunas porciones retenida en una malla especifica antes de calculas el porcentaje de la muestra sobre la malla. 8.3.1.3 Use mallas que tengan un tamaño de marco grande y provea un área de tamizado mayor. NOTA 5 –los 7 Kg./m² ascienden a 200 g para el diámetro
usual de 203.2 mm (8 pulg.) (malla con superficie de tamizado efectivo de diámetro 190.5 mm, 7.5 pulg.)
8.4 Continúe tamizando por un periodo suficiente y de tal manera que después de completado, no más de 1 % por masa del material retenido en alguna malla individual pase esa malla durante 1 minuto de continuo tamizado manual ejecutado como sigue: Agarre la malla individual con una mano, provista con un fondo y tapa, en una posición ligeramente inclinada. Se golpea el lado de la malla con rapidez y con un movimiento ascendente la palma de la otra mano a una razón alrededor de 150 veces por minuto, se gira la malla alrededor de un sexto de una revolución en intervalos de 25 golpes. En la determinación de la suficiencia de tamizado para tamaños mayores que la malla de 4.75 mm (No. 4), se limita el material en la malla a una simple capa de partículas. Si el tamaño del montaje de las mallas de ensayo hace impráctico el movimiento de tamizado, se deben usar mallas de 203 mm (8 pulg.) de diámetro para verificar la suficiencia del tamizado. 8.5 En el caso de mezclas de agregado grueso y fino, la porción de la muestra más fina que la malla de 4.75 mm (No.4) puede ser distribuida entre dos o más conjuntos de malla para prevenir sobrecarga en mallas individuales. 8.5.1 Alternativamente, la porción más fina que la malla de 4.75 mm (No.4) puede ser reducida en tamaños usando un partidor mecánico de acuerdo con la Práctica C702. Si este procedimiento es seguido, calcule la masa de cada tamaño de porción de la muestra original como sigue: A = B x W1/ w2 (1) Donde: A = masa del incremento de tamaño en el total de la muestra básica W1 = masa de la fracción más fina que la malla de 4.75 mm (No. 4) en muestra total W2 = masa de la porción reducida de material más fino que la malla 4.75 mm (No.4) B = masa del incremento de tamaño en la porción reducida tamizada. 8.6 A menos que un agitador mecánico de mallas sea usado, se deben tamizar manualmente las partículas mayores de 75 mm (3 pulg.) para determinar la abertura de la malla más pequeña a través de la cual pasará cada partícula. Iniciar al ensayo con la malla más pequeña que sea usada. Si es necesario, girar las partículas para determinar si pueden pasar a través de una abertura en particular; sin embargo, no forzar a las partículas a pasar a través de una abertura.
8.7 Determine la masa de cada incremento de tamaño en una báscula o balanza conforme a los procedimientos especificados en 5.1 al cercano 0.1 % de la masa total de la muestra seca original. La masa total del material después de tamizado debe verificarse estrechamente con la masa original de la muestra colocada sobre las mallas. Si la cantidad difiere por más de 0.3% basado en la masa original de la muestra seca, el resultado no debe ser usado para propósitos de aceptación. 8.8 Si la muestra ha sido previamente ensayada por el Método de Ensayo C 117, agregue la masa del material más fino que la malla de 75 µm (No. 200) determinado por este método a la masa del material pasando la malla de 75 µm (No. 200) por tamizado seco de la misma muestra en este método. 9. Cálculos 9.1 calcule los porcentajes pasando, porcentaje total retenido, o porcentajes en varios tamaños de fracciones para el cercano 0.1% con base en la masa total de la muestra seca inicial. Si la misma muestra de ensayo fue ensayada primero por el Método de Ensayo C 117, incluya la masa del material más fino que el tamaño de 75 µm (No. 200) por lavado en el cálculo de análisis por malla; y use la masa de la cantidad total de la muestra seca previo al lavado en el Método de Ensayo C 117 como la base para calcular todos los porcentajes. 9.1.1 Cuando los incrementos de muestra son ensayado como se estipula en 7.6, el total de las masas de la porción de incrementos retenidos en cada malla, y use esas masas para calcular los porcentajes como en 9.1 9.2 Calcule el modulo de finura, cuando sea requerido, por adición del porcentaje total de material en la muestra que es más gruesa que cada una de las siguientes mallas (porcentaje retenido acumulado), y divida la suma por 100: 150 µm (No.100), 300 µm (No. 50), 600 µm (No. 30), 1.18 mm (No.16), 2.36 mm (No.8), 4.75 mm (No.4), 9.5 mm (3/8 pulg.), 19.0 mm (3/4 oulg.), 37.5 mm ( 1 ½ pulg.), y mayores, incrementando en la relación de 2 a 1. 10. Reporte 10.1 Dependiendo de la forma de las especificaciones para uso del material bajo ensayo, el reporte deberá incluir lo siguiente: 10.1.1 Porcentaje total de material que pasa cada malla. 10.1.2 Porcentaje total de material retenido en cada malla. 10.1.3 Porcentaje de material retenido entre mallas consecutivas. 10.2 Reporte los porcentajes al número entero más cercano, excepto si el porcentaje pasando la malla de 75 µm (No. 200) es menor al 10% será reportado con una aproximación de 0.1%.
10.3 Reporte el modulo de finura, cuando se requiera, con aproximación de 0.01. 11. Precisión y Tendencia 11.1 Precisión – los estimados de precisión para este método de ensayo están listados en la Tabla 2. Los estimados están basados en los resultados de AASHTO Materials Reference Laboratory Proficiency Sample Program, con ensayos dirigidos por el Método de Ensayo C 136 y AASHTO Método de Ensayo T 27. La información esta basada en el análisis de los resultados de prueba de 65 a 233 laboratorios que ensayaron 18 pares de agregado en muestras para ensayo de habilidad y los resultados de los ensayos de 74 a 222 laboratorios que ensayaron 17 pares de agregado fino en muestras para ensayo de habilidad (muestras No. 21 hasta 90). Los valores en la Tabla están dados para diferentes rangos del porcentaje total de agregados pasando una malla. 11.1.1 Los valores de precisión para agregado fino en la Tabla 2 están basados en muestras de ensayo de 500 g nominal. La revisión de este método de ensayo en 1994 permite que el tamaño de la muestra de ensayo del agregado fino sea 300 g mínimo. El análisis de los resultados de ensayos con muestras de 300 y 500 g de Agregate Proficiency Test Samples 99 y 100 (las muestras 99 y 100 fueron esencialmente idénticas) produce los valores de precisión dados en la Tabla 3, los cuales indican solo diferencias menores debido al tamaño de la muestra de ensayo.
NOTA 6 –Los valores para agregado fino en la Tabla 2 serán revisados para reflejar los 300 g del tamaño de la muestra de ensayo cuando un número suficiente de Aggegate Ptoficiency Test han sido dirigidos usando ese tamaño de muestra para proveer información confiable.
11.2 Tendencia – Dado que no hay un material de referencia aceptado apropiado para determinar la tendencia en este método de ensayo, no se hace ninguna declaración de tendencia. 12. Palabras Clave. 12.1 agregado, agregado grueso; agregado fino; graduación; análisis por malla; análisis de tamaño.
La ASTM International no asume responsabilidad respecto a derechos de patente de los artículos mencionados en esta prueba. Los usuarios de este estándar quedan advertidos expresamente que la determinación de la validez de cualquiera de estas patentes, y los riesgos causados por infringir tales derechos, caen totalmente bajo su responsabilidad Este estándar puede ser sujeto a revisión en cualquier momento por el comité técnico responsable y debe revisarse cada cinco años. Si no se revisa debe reaprobarse o cancelarse. Los comentarios del lector para revisión de esta norma o de normas adicionales deben enviarse a las oficinas principales de la ASTM International. Dichos comentarios serán analizados ampliamente en una reunión del comité técnico responsable. Usted puede asistir a esta reunión si así lo desea. Si siente que sus comentarios no han recibido la atención que merece, debe hacerlo saber al ASTM International Comittee on Stardards, en la dirección que se muestra abajo. Los derechos de autor de este estándar pertenecen a la ASTM International, 100 Bar Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428-2959, Estados Unidos. Pueden obtenerse reimpresiones individuales (en una sola copia o copias múltiples) de este estándar, poniéndose en contacto con la ASTM International en la dirección señalada, o al Tel. 610-832-9585, Fax. 610-832-9555, o [email protected] (e-mail); o
a través del sitio de la ASTM (http://www.astm.org). El presente documento es una traducción no certificada del estándar original bajo la designación ASTM C136 - 06 Standard Test Method for Sieve Analysis of Fine and Coarse Aggregates, Vol. 04.02 edición del 2001. Cualquier duda o ambigüedad respecto a la interpretación del presente documento favor referirse a la publicación original para su correcta interpretación.
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